ICS27.120.30 F46 中华人民共和国国家标准 GB/T25453—2010 重 水堆核电厂燃料元件用天然 二氧化铀粉末技术条件 Specificationfornaturaluraniumdioxidepowder forPHWRplant 2010-11-10发布 2011-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由中国核工业集团公司提出。 本标准由全国核能标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:中核北方核燃料元件有限公司。 本标准主要起草人:屈晓刚、赵志国、李爱军、龚树河、刘秀。 ⅠGB/T25453—2010 重水堆核电厂燃料元件用天然 二氧化铀粉末技术条件 1 范围 本标准规定了重水堆核电厂燃料元件用天然二氧化铀粉末的技术要求、检验方法、检验规则和标 志、包装、贮存、运输等要求。 本标准适用于重水堆核电厂燃料元件用天然二氧化铀粉末。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB11806 放射性物质安全运输规定 GB18871 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 EJ/T564 核电厂物项包装、运输、装卸、接收、贮存和维护要求 3 技术要求 3.1 化学要求 3.1.1 铀含量 铀含量为87.2%~87.9%(质量分数,干基)。 3.1.2 氧铀比 氧铀比为2.05~2.18。 3.1.3 水分含量 水分含量不大于二氧化铀粉末质量的0.4%。 3.1.4 杂质元素和含量限值 杂质元素和含量限值见表1,单个杂质元素含量不应超过表1中的限值2,表1中氮和氯的限值为 推荐值。 表1 重水堆核电厂燃料元件用二氧化铀粉末杂质元素和限值单位为微克每克铀 元素 限值1 限值2 元素 限值1 限值2 Al 25 50 Mg 10 20 B 0.3 0.6 Mn 5 10 C 200 200 Mo 5 10 Ca 50 100 Ni 20 40 Cd 0.2 0.4 N 40 80 Cr 15 30 Si 30 60 Cl 15 30 Th 250 500 Cu 10 20 P 35 35 Dy 0.15 0.30 Na 20 20 F 30 30 S 20 20 Fe 75 150 K 20 20 Gd 0.10 0.20 — — — 1GB/T25453—2010 3.1.5 当量硼含量 3.1.5.1 表1中杂质含量的总当量硼含量不应超过1.36μg/gU。总当量硼含量是单个杂质元素当量 硼含量的和,单个杂质元素当量硼含量等于该元素的当量硼因子与其含量之积(μg/gU),各元素的当量 硼因子见表2。 3.1.5.2 所有杂质元素含量都在表1中限值1的范围内,则不计算总当量硼含量。 3.1.5.3 除C、F、S、K、P、Na外,任何一种杂质元素超出表1中限值1的范围,则应计算总当量硼含 量,对含量低于方法检测下限的元素,取检测下限值进行计算。 3.1.5.4 表1中未含的其他元素及其当量硼含量由供需双方商定。 表2 当量硼因子 元素原子量中子吸收截面/ b当量硼因子 元素原子量中子吸收截面/ b当量硼因子 Al26.98 0.23 0.0001 Mg24.31 0.063 0.00004 B10.81 760 1.0000 Mn54.94 13.3 0.0034 C12.01 0.0035 0.000004 Mo95.94 2.5 0.0004 Ca40.08 0.43 0.0002 Ni58.69 4.5 0.0011 Cd112.41 2520 0.3189 N14.01 1.91 0.0019 Cl35.45 33.6 0.0135 Si28.09 0.17 0.0001 Cr52.00 3.07 0.0008 Th232.04 7.0 0.0004 Cu63.55 3.8 0.0009 P30.97 0.16 0.00007 Dy162.50 940 0.0823 Na22.99 0.525 0.0003 F19.00 0.0095 0.000007 S32.07 0.54 0.0002 Fe55.85 2.56 0.0007 K39.10 2.1 0.0008 Gd157.25 48800 4.4141 — — — — 注:b(靶恩),1b=10-28m2。 3.2 物理要求 3.2.1 颗粒尺寸 至少95%(质量分数)二氧化铀粉末通过425μm标准筛。 3.2.2 松装密度 松装密度为(0.75~1.25)g/cm3。 3.2.3 比表面积 比表面积为(5~7.5)m2/g。 3.2.4 可烧结性 二氧化铀粉末可烧结性能应满足附录A的要求。 4 检验方法 4.1 二氧化铀粉末的化学成分和物理要求的检验方法应按国家有关标准方法或供需双方商定的方法 进行。 4.2 可烧结性试验方法见附录A。 5 粉末批要求 5.1 批定义为化学和物理性能都均匀一致的一定数量的二氧化铀粉末。 2GB/T25453—2010 5.2 批量由供需双方协商决定。 6 检验规则 6.1 取样 6.1.1 取样方案应以批次粉末为基础。 6.1.2 取样方案和程序由供需双方协商确定。通常按每批包装容器总数(n)取样,当n≤5时,则逐个 包装容器取样;当n>5时,则随机抽取的容器数不少于5+n 10的整数。 6.1.3 二氧化铀粉末暴露在潮湿空气中可能会吸湿含有大量水分而导致可察觉的缺陷,因此取样、称 量和样品处理都要确保在具有批次代表性的条件下进行。 6.2 产品判定 6.2.1 产品应按批提交验收。 6.2.2 供方应向需方提供质量证明文件,内容应符合第3章所列技术要求的条款。 6.2.3 需方可对收到的产品进行复验,复验结果与本标准不符时,由供需双方协商解决。 6.3 仲裁 供需双方对产品检验结果有争议时,由供需双方协商解决或选定双方认定的第三方仲裁。 7 标志、包装、贮存、运输 本产品的标志、包装、贮存、运输应符合GB11806、GB18871和EJ/T564的规定,其中每个包装容 器或包装箱的盖子和侧面应当至少注明下列内容: a) 卖方名称; b) 产品名称; c) 包装容器材料; d) 批次号; e) 出厂编号(或合同号)及包装容器编号(或箱号); f)包装容器(或箱体)尺寸; g)毛重、皮重、净重; h)出厂日期; i)放射性标志。 8 质量证明文件 供方应向需方提交符合本标准质量检验报告、质量证明书以及供需双方商定的其他文件。GB/T25453—2010 GB/T25453—2010 附 录 A (规范性附录) 可烧结性试验 A.1 目的 可烧结性试验的目的是为了验证每批粉末的可烧结性。 A.2 试验用芯块的制备 A.2.1 按6.1取样规则进行取样,每批至少压制3块生坯进行试验,每块生坯密度应达到(5~6)g/cm3。 每个生坯的密度值不能偏离所有样品生坯密度平均值的±0.05g/cm3。记录压机类型、压制条件(包括 压制压力、保压时间、模具锥度、润滑情况)及每个生坯的密度。 A.2.2 在氢气或裂解氨的气氛下将生坯样品进行烧结,以每小时200℃~300℃的升温速率从室温加 热到(1625±25)℃,在此温度下保温2h。记录烧结炉类型、烧结气氛、烧结温度、时间及温度-时间 曲线。 A.3 芯块检测 A.3.1 生坯芯块的几何尺寸及密度 a) 直径———用千分尺沿生坯轴向均等的位置分别测量5点,精确到0.01mm,记录取平均值; b) 高度———用游标卡尺沿生坯轴向垂直面均等的位置测量3点,精确到0.01mm,记录取平均值; c) 质量———用天平称量生坯质量,精确到0.001g; d) 密度———计算每个生坯的密度,精确到0.01g/cm3。 A.3.2 烧结芯块的密度 烧结芯块的密度采用水浸法测量,计算公式如式(A.1)所示: ρ = m 1× ρ 1/( m 1- m 2)+ k …………………………(A.1) 式中: ρ ———芯块密度,单位为克每立方厘米(g/cm3); m 1———芯块干重,单位为克(g); m 2———芯块浮重,单位为克(g); ρ 1———测量温度下对应水的密度,单位为克每立方厘米(g/cm3); k ———对空气密度的修正系数,一般为0.0012g/cm3。 A.4 烧结芯块密度的技术要求 每个烧结芯块样品的水浸密度值不小于理论密度的96%(理论密度为10.96g/cm3),并且每个芯 块样品的水浸密度不能偏离所有试验芯块水浸密度平均值±0.05g/cm3。 0102 — 35452T / BG