ASTM C1454-07
支持金屬鈾廢核燃料自燃性分析的自燃性/易燃性測試用標準指南
Standard Guide for Pyrophoricity/Combustibility Testing in Support of Pyrophoricity Analyses of Metallic Uranium Spent Nuclear Fuel
- 標準號
- ASTM C1454-07
- 發(fā)布
- 2007年
- 總頁數(shù)
- 11頁
- 發(fā)布單位
- 美國材料與試驗協(xié)會
- 當前最新
- ASTM C1454-07
- 引用標準
- ASTM C1174 ASTM C1431 ASTM G86
- 適用范圍
- 1.1 本指南涵蓋了測試金屬鈾基乏核燃料（SNF）自燃性/可燃性特性的測試協(xié)議。測試將為輸入更詳細的計算機代碼或熱、化學和機械 SNF 響應(yīng)分析提供基本數(shù)據(jù)。這些分析將支持工程屏障系統(tǒng)（EBS）設(shè)計基礎(chǔ)以及擴展臨時儲存設(shè)施和地質(zhì)處置庫中最終處置的安全評估。測試還可以提供與受監(jiān)控的可回收儲存設(shè)施（MRS）或獨立乏燃料儲存設(shè)施（ISFSI）的設(shè)計和運行許可要求相關(guān)的數(shù)據(jù)。
1.2 本指南描述了金屬鈾和金屬鈾基 SNF 的測試，以支持運輸（按照10CFR71的要求）、臨時儲存（按照10CFR72的要求）和地質(zhì)處置庫（按照10CFR60/63的要求）。本文所述的測試旨在提供與評估含有金屬鈾 SNF 的容器或廢物包裝的自燃性/可燃性特性相關(guān)的基本數(shù)據(jù)，以支持運輸、儲存或運輸?shù)陌踩治?(SAR) 或性能評估 (PA)。處置系統(tǒng)或其組合。
1.3 未經(jīng)后處理的乏核燃料必須置于安全的臨時臨時儲存中，作為在地質(zhì)處置庫中最終處置的一個步驟。在美國，來自民用商業(yè)動力反應(yīng)堆和國防核材料生產(chǎn)反應(yīng)堆的 SNF 將被送往臨時儲存，隨后進行深層地質(zhì)處置。美國商業(yè) SNF 主要來自輕水反應(yīng)堆 (LWR)，并且以二氧化鈾為基礎(chǔ)，而美國能源部 (DOE) 擁有的國防反應(yīng)堆 SNF 有幾種不同的化學形式，但主要（約占鈾重量的 80%）由1.4 需要了解 SNF 的自燃性/可燃性特性，以支持在地質(zhì)處置庫中進行長期臨時儲存和最終處置的許可活動。這些活動可包括臨時儲存配置安全分析、調(diào)節(jié)處理開發(fā)、儲存庫控制區(qū)域的閉合前設(shè)計基礎(chǔ)事件 (DBE) 分析以及 EBS 的閉合后性能評估。
1.5 金屬鈾燃料通常采用鋯、鋁、不銹鋼包覆。鋼或鎂合金，以防止燃料腐蝕并容納裂變產(chǎn)物。如果包殼受損并且金屬 SNF 儲存在水中，則暴露的鈾隨之發(fā)生的腐蝕和膨脹會進一步破裂包殼并在鈾金屬基質(zhì)中產(chǎn)生氫化鈾顆粒和/或夾雜物，從而增強 SNF 的化學反應(yīng)性。金屬 SNF 的狀況將影響其在運輸、臨時儲存或處置庫安置或兩者中的行為，從而影響設(shè)計處置途徑的工程決策。
1.6 鋯合金乏燃料包殼偶爾會表現(xiàn)出自燃行為。這種行為經(jīng)常發(fā)生在商業(yè)乏燃料的燃料再處理和/或從國防反應(yīng)堆乏燃料中提取钚期間金屬鈾或二氧化鈾化學溶解后留下的包殼件或顆粒殘留物上。盡管人們普遍認為鋯本質(zhì)上不像鈾或钚那樣容易發(fā)生自燃行為，但過去它在化學提取過程中被敏化后也曾被點燃。雖然本指南主要討論乏燃料中金屬鈾成分的自燃性，但所涉及的一些一般原則也適用于鋯合金乏燃料包殼。
1.7 測試數(shù)據(jù)的解釋......