Крючков Основы учёта,контроля 2007

Упражнения по определению категории ядерных материалов

Определить категорию имеющихся материалов, если в зоне содержатся:

•свежие ТВС активной зоны исследовательского реактора (решетка реактора состоит из 16 ТВС, каждая ТВС содержит 90 %- ный уран в виде сплава урана и алюминия. В одной ТВС находится

300 г урана–235);

•одна свежая ТВС исследовательского реактора;

•свежие ТВС легководного энергетического реактора в количе-

стве 1/3 от полной загрузки реактора (используется топливо UO2 с обогащением 4,4 %, одна ТВС содержит 19 кг урана–235. В реакторе 160 ТВС. Общая загрузка реактора – 80 т UO2);

•одна облученная ТВС;

•металлические отходы, содержащие 250 г плутония и контейнер с PuO2 весом нетто 6,5 кг;

•450 кг природного урана.

2.2. Формы ядерных материалов. Партия ядерных материалов

Формы ядерных материалов

Все ядерные материалы можно отнести к одной из следующих двух форм.

Штучная форма ЯМ – это очехлованные материалы. Они имеют собственный уникальный идентификационный номер. Примерами штучной формы ЯМ являются твэлы, тепловыделяющие сборки.

Ядерные материалы в балк–форме – это любые ЯМ, которые не очехлованы, т.е. находятся в форме, не имеющей оболочки: газы, жидкости, порошки, таблетки. Постоянная идентификация таких материалов невозможна, поскольку, при нахождении в контейнерах их количество и состав могут быть изменены.

В зависимости от имеющейся формы ЯМ для их учета применяют различные средства измерения и идентификации. Например, к ядерным материалам в балк–форме применимы разрушающие методы с взятием образцов и их дальнейшим аналитическим исследованием. А к ЯМ в форме учетных единиц эти методы не применимы. Зато, для их измерения часто используют неразрушающие методы.

143

Партия ядерных материалов

Исключительно важное понятие, которое используется и в старой (бухгалтерской), и в новой системе, – это партия ядерных материалов. С помощью этого понятия в новой системе учета (как, впрочем, и в старой) осуществляется регистрация ЯМ в штучной и в балк–форме.

Партия ЯМ – это группа однотипных изделий, содержащих ЯМ, параметры которых определяются единым комплексом измерений. Однотипность означает, что, например, в одной партии не допускаются изделия с разными обогащениями.

Каждая партия ЯМ включает пять элементов данных:

•имя партии ЯМ. Наименование партии – идентификатор, содержащий определенное количество символов. В идентификаторе указывается код изготовителя, порядковый номер партии и др. Таким образом, с помощью имени предусматривается уникальная идентификация партии ЯМ;

•количество однотипных изделий, находящихся в партии. Часто количество изделий равно 1. Для обозначения партии ЯМ в этом случае используют термин «учетная единица». Примеры партий:

твэл – количество изделий в партии равно 1. Контейнер с UF6 – количество изделий в партии также 1. Пять контейнеров с порошком

UO2. Под партией понимается эта группа контейнеров, каждый из которых рассматривается как изделие;

•лигатурная масса ЯМ (Млиг) – масса материала, содержащего химическую или физическую композицию ЯМ с некоторым инертным веществом. Например, под лигатурной массой ЯМ, находящихся в сплаве U–Al, используемого в качестве топлива некоторых исследовательских реакторов (типа ИРТ), понимается масса сплава U–Al. Под лигатурной массой ЯМ, находящихся в виде химического соединения двуокиси урана (топливо легководных энергетических реакторов), понимается масса соединения UO2;

•масса элемента (Мэл). Например, для соединения UO2 имеем элементные массы: Мэл = МU, Мэл = МO;

•масса изотопа (Миз). При учете, в первую очередь, рассматри-

вают делящиеся изотопы: для урана – изотоп U–235, а для плутония изотопы Pu–239, 241. Иногда, вместо массы U–235 рассматривается аналогичный параметр – обогащение.

144

Отмеченные пять параметров партии ЯМ являются ключевыми для учета и подведения баланса ЯМ. Эти параметры применяются к ЯМ как в форме штучных единиц, так и в балк–форме. Однако для материалов в штучной форме все данные, которые сопровождают необлученный материал – это данные завода–изготовителя, а для материалов в балк–форме данные со временем, как правило, меняются.

2.3. Зона баланса ядерных материалов (ЗБМ). Организация учета и контроля ядерных материалов в ЗБМ

Зона баланса материалов

Зона баланса материалов (ЗБМ) – центральное понятие в новой системе учета и контроля ЯМ. ЗБМ является элементарной структурной единицей государственной системы учета и контроля ЯМ.

В бухгалтерской системе этого понятия нет, и баланс ЯМ ведется на уровне всего предприятия. Понятие ЗБМ, введенное американцами в 1959 г. и «узаконенное» МАГАТЭ в документе «Рекомендации для государственных систем учета и контроля ядерных материалов» (1980 г. [2]), нашло свое отражение в «Концепции системы государственного учета и контроля ядерных материалов», утвержденной Правительством РФ в октябре 1996 г. [3].

Определение ЗБМ: Административно установленная замкнутая область, где на основании измеренных величин определяют все входящие и выходящие потоки ядерных материалов и на периодической основе – их наличное количество.

Таким образом, в ЗБМ четко определены контролируемые вход– выход, а наличное (инвентарное) количество ЯМ подлежит определению на периодической основе во время физической инвентаризации (ФИ) ЯМ.

Конструирование ЗБМ. Для обеспечения должного функционирования системы учета и контроля ЯМ на предприятии важной задачей является правильный выбор структуры зон баланса ЯМ. Однако определение размеров и границ ЗБМ является зачастую не простой задачей. Например, на рис. 2.1 представлена упрощенная технологическая схема завода по производству топлива энергетических реакторов.

145

Здесь много различных технологических участков. А ЗБМ должны быть такими, чтобы было легко измерять входные и выходные потоки и проводить физические инвентаризации без больших экономических потерь из–за остановки производства.

Таким образом, задача определения размеров ЗБМ носит оптимизационный характер, так как решение выбирается из ряда противоречивых требований. Например:

а) если ЗБМ – крупная, то меньше документации по предприятию и легче отчитываться. Однако в ЗБМ труднее и дороже проводить ФИ, так как надо останавливать производство;

б) если ЗБМ – маленькая, легче проводить ФИ. Однако по всему предприятию потребуется готовить большое количество отчетных документов.

Каждое предприятие выбирает структуру ЗБМ, исходя из такого рода противоречивых условий и придерживаясь некоторых общих рекомендаций по выбору ЗБМ. Отметим здесь следующие рекомендации:

•количество ЗБМ на предприятии выбирают так, чтобы их было достаточно для обеспечения учета и контроля всех ЯМ. При этом каждая ЗБМ документально оформляется и утверждается вышестоящей организацией. В конечном счете, количество и границы ЗБМ согласовываются с Росатомом, осуществляющим учет и контроль ЯМ на федеральном уровне;

•каждая ЗБМ должна представлять собой единый неделимый участок (односвязная область);

•при определении структуры зон баланса ЯМ на предприятии необходимо, чтобы границы ЗБМ были четко выраженными и соответствовали (не пересекались) границам охраняемых зон. Границы ЗБМ и охраняемых зон могут совпадать;

•если границы ЗБМ не уменьшают возможности умышленного или непреднамеренного смешивания материалов из разных ЗБМ, то контроль ЯМ в такой зоне может потерять всякое значение;

•при определении границ ЗБМ целесообразно учитывать наличие физических барьеров. Физическими барьерами являются строительные конструкции (стены, перекрытия, ворота, двери), специально разработанные конструкции (заграждения, противотаранные устройства, решетки, усиленные двери, контейнеры);

147

• функциональные подразделения, такие как заводские лаборатории, склады, а также участки предприятий, требующие специальной защиты информации, выделяются в отдельные ЗБМ.

ВМАГАТЭ и в некоторых российских организациях разработан

ииспользуется способ конструирования ЗБМ на основе проектной информации. Проектная информация о конструкции любой установки – это вопросник. Ответы на эти вопросы позволяют получить набор данных, необходимый для определения границ ЗБМ.

Определение потоков и инвентарных количеств ЯМ в ЗБМ

Определение входных и выходных потоков ЯМ, а также наличного количества ЯМ в ЗБМ проводится в ключевых точках измерения (КТИ).

Ключевая точка измерений (КТИ) представляет собой место,

оборудованное для измерения параметров ЯМ и его атрибутивных признаков.

Способы определения инвентарного количества в отношении очехлованных изделий (ТВС, отдельные тепловыделяющие элементы и др.) – это штучный учет (идентификация изделий плюс их пересчет) и измерения ЯМ неразрушающими методами.

А в отношении материалов в балк–форме – это комплекс измерительных методов, применяемых для определения наличного количества с учетом возможного пробоотбора. Измерения химического и изотопного состава производят на отобранных пробах. В связи с этим важной задачей является обеспечение представительности проб ЯМ.

На рис. 2.2 приведен пример измерений различных форм ЯМ (балк–форма и штучные изделия) в ключевых точках для участка снаряжения твэлов в производстве топлива АЭС. Видно, что для учета ЯМ используются как разрушающие методы (входной поток ЯМ), так и неразрушающий анализ ЯМ.

148

Скрап

Рис. 2.2. Примеры измерений в КТИ потоков ЯМ

Атрибутивные признаки – данные, однозначно определяющие наличие, либо отсутствие какого–либо свойства ЯМ.

Примеры атрибутивных признаков.

•В данной учетной единице имеется в наличии ЯМ или нет?

•Устройство индикации вмешательства подтверждает отсутствие несанкционированного доступа к ЯМ или нет?

•ЯМ того типа, который указан в паспорте или нет?

•Масса–брутто ЯМ не отличается от паспортных данных в пределах погрешности измерений или нет?

•Число учетных единиц в контейнере совпадает с данными документов или нет?

•Учетная единица с данным идентификатором находится в определенном для нее месте или нет?

149

Атрибутивные признаки особенно полезны при выполнении основных учетных процедур. Например, при передаче ЯМ, когда требуется достаточно быстро принять поступивший материал. Входной контроль материала, прежде всего, осуществляют по его атрибутивным признакам.

Другим примером эффективного применения атрибутивных признаков является процедура физической инвентаризации ЯМ в ЗБМ. Во время проведения этой процедуры определяют все наличные количества ЯМ в ЗБМ путем проведения:

•проверки наличия и целостности ЯМ;

•проверки целостности и идентификации пломб и печатей;

•подсчета имеющихся учетных единиц;

•взвешивания учетных единиц;

•учетных и подтверждающих измерений.

Во время физической инвентаризации проверяется учетная документация, и составляются списки имеющихся ЯМ (список наличных количеств (СНК)). Ядерные материалы измеряют и находят фактически наличное количество ЯМ в ЗБМ (список фактически наличных количеств (СФНК)).

Сохранность ЯМ и качество их учета анализируется по соответствию между фактически наличными и документально зарегистрированными ЯМ в ЗБМ. Установление этого соответствия называется подведением баланса ЯМ в ЗБМ. Формально баланс ЯМ в ЗБМ можно записать в виде следующего уравнения:

где ИР – инвентаризационная разница; КК – фактически наличное количество ЯМ в ЗБМ, определенное в результате данной ФИ; ДК – документально зарегистрированное количество ЯМ в ЗБМ на начало инвентаризации; УВ – определенное и документально зарегистрированное увеличение количества ЯМ за данный межбалансовый период (МБП); УМ – определенное и документально зарегистрированное уменьшение количества ЯМ за данный МБП; НК – наличное количество ЯМ в ЗБМ, определенное и документально зарегистрированное на начало данного МБП. Подробнее процедуры физической инвентаризации и подведения баланса ЯМ по ЗБМ рассмотрены в главе 6.

150