Vairogs18. pants
Spēkā · redakcija pārbaudīta 2026-05-17
Šī Protokola mērķiem:
a. Ar kodoldegvielas ciklu
saistītās pētnieciskās un modernizācijas darbības nozīmē
darbības, kuras ir konkrēti attiecināmas uz jebkuru procesa vai
sistēmas modernizācijas aspektu jebkuram no sekojošā:
- kodolmateriāla
konversija,
- kodolmateriāla
bagātināšana,
- kodoldegvielas ražošana,
- reaktori,
- kritiskie stendi,
- kodoldegvielas pārstrāde,
- vidējas un augstas aktivitātes
radioaktīvo atkritumu, kuri satur plutoniju, augsti bagātinātu
urānu vai urānu-233, apstrāde (neieskaitot otrreizēju
iepakošanu vai to sagatavošanu, kura neparedz elementu
atdalīšanu, uzglabāšanai vai beigu apglabāšanai),
bet neietver darbības, kuras
attiecināmas uz teorētiskiem vai fundamentāliem zinātniskiem
pētījumiem vai pētījumiem un modernizāciju radioizotopu
izmantošanā rūpniecībā, izmantošanu medicīnā, hidroloģijā un
lauksaimniecībā, ietekmes uz veselību un vidi pētījumos un
tehniskās apkopes uzlabošanā.
b. Objekts nozīmē apgabalu
jeb platību, kuras robežas nosaka Latvija atbilstošajā
informācijā par kodoliekārtas, tai skaitā slēgtas
kodoliekārtas, konstrukcijām un atbilstošajā informācijā par
vietu ārpus kodoliekārtām, kur parasti tiek izmantots
kodolmateriāls, tai skaitā par slēgtu vietu ārpus
kodoliekārtām, kur agrāk parasti tika izmantots kodolmateriāls
(aprobežojoties ar vietām, kurās atrodas karstās kameras vai kur
tika veiktas darbības saistītas ar konversiju, bagātināšanu,
kodoldegvielas ražošanu vai pārstrādi). Tas arī ietver visas
iekārtas, kas izvietotas kopā ar kodoliekārtu vai vietu,
ar mērķi nodrošināt vai izmantot nozīmīgus pakalpojumus, tai
skaitā: karstās kameras apstaroto materiālu apstrādei, kas
nesatur kodolmateriālu; atkritumu apstrādes, uzglabāšanas
un apglabāšanas iekārtas; un ēkas, kas saistītas ar konkrētām
darbībām, kuras Latvija norādījusi iepriekš pantā 2.a.(iv).
c. No ekspluatācijas noņemta
kodoliekārta vai no ekspluatācijas noņemta vieta ārpus
kodoliekārtām nozīmē iekārtu vai vietu, kur palikušās
konstrukcijas vai aprīkojums ir demontēts vai padarīts nederīgs
tās ekspluatācijai tā, ka tā nav izmantojama
kodolmateriāla uzglabāšanai un tā, ka to nav iespējams
turpmāk izmantot darbībām ar kodolmateriālu, tā apstrādei
vai izmantošanai.
d. Slēgta kodoliekārta vai
slēgta vieta ārpus kodoliekārtām nozīmē iekārtu vai vietu,
kur darbības ir izbeigtas un kodolmateriāls izvests, bet
kura nav noņemta no ekspluatācijas.
e. Augsti bagātināts urāns
nozīmē urānu, kas satur 20% vai vairāk urāna-235 izotopu.
f. Vietas-specifisku vides
paraugu noņemšana nozīmē vides paraugu vākšanu (piem. gaiss,
ūdens, veģetācija, augsne, nosmērētības paraugi) Aģentūras
norādītajā vietā, un tiešā tās tuvumā, ar mērķi palīdzēt
Aģentūrai izdarīt secinājumus par nedeklarētā
kodolmateriāla vai kodoldarbību neesamību konkrētajā
norādītajā vietā.
g. Plašas-zonas vides paraugu
ņemšana nozīmē vides paraugu vākšanu (piem. gaiss, ūdens,
veģetācija, augsne, nosmērētības paraugi) vairākās Aģentūras
norādītajās vietās ar mērķi palīdzēt Aģentūrai izdarīt
secinājumus par nedeklarētā kodolmateriāla vai
kodoldarbību neesamību plašā zonā.
h. Kodolmateriāls nozīmē
jebkuru izejmateriālu vai jebkuru speciālo skaldmateriālu kā
noteikts Statūtu XX. pantā. Termins "izejmateriāls"
netiek interpretēts kā piemērojams rūdai vai rūdas atkritumiem.
Jebkurš Valdes lēmums Aģentūras statūtu XX. panta ietvaros pēc šī
Protokola stāšanās spēkā, kas papildina materiālu sarakstu, kas
tiek uzskatīti par izejmateriālu vai speciālo skaldmateriālu,
stājas spēkā šī Protokola ietvaros tikai pēc Latvijas
akcepta.
i. Kodoliekārta nozīmē:
(i) reaktors, kritiskais stends,
konversijas uzņēmums, ražošanas uzņēmums, pārstrādes uzņēmums,
izotopu atdalīšanas uzņēmums, vai atsevišķa glabātuve; vai
(ii) jebkura vieta, kur parasti
tiek izmantots tāds kodolmateriāla daudzums, kas pārsniedz
vienu efektīvo kilogramu.
j. Vieta ārpus
kodoliekārtas nozīmē jebkuru iekārtu vai vietu, kas nav
kodoliekārta, un kur parasti tiek izmantots tāds
kodolmateriāla daudzums, kas vienāds vai mazāks par vienu
efektīvo kilogramu.
Parakstīts Vīnē 2001.gada
12.jūlijā divos oriģināleksemplāros angļu valodā.
Latvijas Republikas valdības
vārdā:
Starptautiskās atomenerģijas
aģentūras vārdā:
______________________________
1 Kursīvā dotiem terminiem ir īpaša nozīme, šo terminu
skaidrojums dots šā protokola 18.pantā.
I pielikums
Darbību
saraksts, kas norādītas šī protokola 2.a.(iv) pantā
(i) Rotoru cauruļu ražošana
centrifūgām vai gāzes centrifūgu montāža.
Centrifūgu rotoru caurules
nozīmē plānsienu cilindrus, kā norādīts
II.Pielikuma 5.1.1(b) sadaļas
ievadā.
Gāzes centrifūgas nozīmē,
kā norādīts II. Pielikuma 5.1 sadaļas ievadpiezīmē.
(ii) Difūzijas barjeru
ražošana.
Difūzijas barjeras nozīmē
plānus, porainus filtrus, kā norādīts II. Pielikuma 5.3.1(a)
sadaļas ievadā.
(iii) Lāzeru izmantojošo sistēmu
ražošana vai montāža.
Lāzeru izmantojošās
sistēmas nozīmē sistēmas, kas ietver priekšmetus, kā norādīts
II. Pielikuma 5.7 sadaļas ievadā.
(iv) Elektromagnētisko izotopu
separatoru ražošana vai montāža.
Elektromagnētiskie izotopu
separatori nozīmē priekšmetus, kā norādīts II. Pielikuma
5.9.1. sadaļas, kas satur jonu avotus kā norādīts II. Pielikuma
sadaļā 5.9.1(a).
(v) Kolonnu vai ekstrakcijas
aprīkojuma ražošana vai montāža.
Kolonnas vai
ekstrakcijas aprīkojums nozīmē priekšmetus kā norādīts
II.
Pielikuma sadaļās 5.6.1, .6.2,
5.6.3, 5.6.5, 5.6.6, 5.6.7 un 5.6.8.
(vi) Aerodinamiskās separācijas
sprauslu un virpuļcauruļu ražošana vai montāža.
Aerodinamiskās separācijas
sprauslas un virpuļcaurules nozīmē separācijas sprauslas un
virpuļcaurules kā norādīts attiecīgi II. Pielikuma sadaļās 5.5.1
un 5.5.2.
(vii) Urāna plazmas ģenerēšanas
sistēmu ražošana vai montāža.
Urāna plazmas ģenerēšanas
sistēmas nozīmē sistēmas, kuras paredzētas urāna plazmas
radīšanai (ģenerēšanai) kā norādīts II. Pielikuma 5.8.3. sadaļas
ievadā.
(viii) Cirkonija cauruļu
ražošana.
Cirkonija caurules nozīmē
caurules kā norādīts II. Pielikuma 1.6. sadaļas ievadā.
(ix) Smagā ūdens vai deiterija
ražošana vai (tā kvalitātes) uzlabošana.
Smagais ūdens vai deiterijs
nozīmē deiteriju, smago ūdeni (deiterija oksīdu) un jebkuru citu
deiterija savienojumu, kurā deiterija atomu skaita attiecība pret
ūdeņraža atomu skaitu pārsniedz 1:5000.
(x) Kodoltīra grafīta
ražošana.
Kodoltīrs grafīts nozīmē
grafītu, kura tīrības līmenis ir augstāks par 5 miljonām daļām
bora ekvivalenta un, kura blīvums ir lielāks par 1,50 g/cm3 .
(xi) Apstarotās kodoldegvielas
konteineru ražošana.
Apstarotās kodoldegvielas
konteiners nozīmē apstarotās kodoldegvielas transportēšanas
un/vai uzglabāšanas tvertni, kura nodrošina ķīmisko, termālo un
radioloģisko aizsardzību, un izkliedē sabrukšanas siltumu
darbību, transportēšanas un uzglabāšanas laikā.
(xii) Reaktora vadības
kontrolstieņu ražošana.
Reaktora vadības
kontrolstieņi nozīmē kā norādīts II. Pielikuma 1.4. sadaļas
ievadā.
(xiii) Kodolkritiski drošu tvertņu
un rezervuāri ražošana.
Kodolkritiski drošas tvertnes
un rezervuāri nozīmē priekšmetus kā norādīts II. Pielikuma
sadaļās 3.2 un 3.4.
(xiv) Apstarotās degvielas
elementu sasmalcināšanas mašīnu ražošana.
Apstarotās degvielas elementu
sasmalcināšanas mašīnas nozīmē aprīkojumu kā norādīts II.
Pielikuma 3.1. sadaļas ievadā.
(xv) Karsto kameru izbūve.
Karstās kameras nozīmē
kameru vai savstarpēji savienotas kameras, kuru kopējais tilpums
sastāda vismaz 6 m3, kuras nodrošinātas ar aizsardzību, kas
vienāda vai lielāka par 0.5 m betona ekvivalenta ar blīvumu 3.2
g/cm3 vai lielāku, komplektēta ar operāciju tālvadības
aprīkojumu.
II pielikums
Specificētā
aprīkojuma un materiālu, kas nav kodolmateriāli, saraksts
ziņošanai par eksportu un importu, saskaņā ar 2.a.(ix) pantu
1. Reaktori un
to aprīkojums
1.1.
Sakomplektēti kodolreaktori
Kodolreaktori, kas spējīgi
darboties uzturot kontrolējamu pašuzturošu kodoldalīšanās ķēdes
reakciju, izņemot nulles jaudas reaktorus, kuri tiek definēti kā
reaktori ar projektā maksimāli paredzēto plutonija ražošanas
jaudu, kas nepārsniedz 100 gramus gadā.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
"Kodolreaktors"
galvenokārt ietver komponentes, kas atrodas reaktora korpusā vai
tieši pievienotas tam, aprīkojumu, kas kontrolē jaudas līmeni
aktīvajā zonā, un komponentes, kuras parasti satur, nonāk saskarē
vai kontrolē reaktora aktīvās zonas pirmā kontūra (primāro)
siltumnesēju.
Sadaļa neizslēdz reaktorus, kuri
varētu tikt atbilstoši modificēti, lai saražotu ievērojami
lielāku daudzumu nekā 100 gramus plutonija gadā. Reaktori, kas
projektēti ilgstošai ekspluatācijai pie lieliem jaudas līmeņiem,
neatkarīgi no to plutonija ražošanas kapacitātes, netiek
uzskatīti par "nulles jaudas reaktoriem".
1.2. Reaktora
augstspiediena korpusi
Metāla korpusi sakomplektētās
vienībās vai to galvenās rūpnieciski izgatavotās sastāvdaļas, kas
īpaši projektētas vai sagatavotas, lai ietvertu kodolreaktora
aktīvo zonu, kā iepriekš noteikts punktā 1.1. un ir spējīgi
izturēt pirmā kontūra siltumnesēja darba spiedienu.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Reaktora augstspiediena korpusa
vāks tiek aprakstīts punktā 1.2. kā galvenā nozīmīgākā
rūpnieciski izgatavotā augstspiediena korpusa sastāvdaļa.
Reaktora iekšējās komponentes
(piemēram, aktīvās zonas un citu iekšējo komponenšu atbalsta
kolonnas un plātnes, vadības kontrolstieņu caurules,
siltumekrāni, starpsienas, aktīvās zonas režģu plāksnes, difuzora
plāksnes, u.c.) parasti piegādā reaktora piegādātāji. Atsevišķos
gadījumos, noteiktas konkrētas iekšējās atbalsta komponentes tiek
izgatavotas kopā ar reaktora augstspiediena korpusu. Šīs
sastāvdaļas ir pietiekami svarīgas reaktora ekspluatācijas
drošībai un izturībai (un līdz ar to arī no garantiju saistību un
reaktoru piegādātāju atbildības viedokļa), lai to piegāde, ārpus
paša reaktora piegādes pamatvienošanās, nekļūtu par parastu
vispārpieņemamu praksi. Tādēļ, kaut arī atsevišķa šo unikālo,
īpaši projektēto un sagatavoto, neatņemamo, lielizmēra un dārgo
sastāvdaļu piegāde netiek obligāti uzskatīta par neiespējamu,
šāds piegādes veids tomēr tiek uzskatīts par maz ticamu.
1.3. Reaktora
degvielas iekraušanas un izkraušanas mašīnas
Manipulācijas iekārtas, kas īpaši
projektētas vai sagatavotas degvielas iekraušanai kodolreaktorā
vai izkraušanai no tā, kā iepriekš norādīts punktā 1.1., kuras
var izmantot, reaktoram atrodoties nominālās darba slodzes
režīmā, vai kurām piemīt precīzas novietošanas vai regulēšanas
tehniskās iespējas, kas ļauj, reaktoram atrodoties apturētā
režīmā, veikt sarežģītas precīzas degvielas pārkraušanas
operācijas, kuras veicot, parasti nav iespējams tieši novērot vai
piekļūt degvielai.
1.4. Reaktora
vadības kontrolstieņi
Stieņi, kas īpaši projektēti vai
sagatavoti reakcijas ātruma kontrolei kodolreaktorā, kā norādīts
iepriekš punktā 1.1.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šajā punktā tiek iekļauts,
papildus neitronu absorbentu sastāvdaļai, tās atbalsta un
piekaramās konstrukcijas, ja tās piegādātas atsevišķi.
1.5. Reaktora
augstspiediena caurules
Caurules, kas īpaši projektētas
vai sagatavotas, lai tajās izvietotu degvielas elementus un pirmā
kontūra siltumnesēju reaktorā, kā norādīts iepriekš punktā 1.1.,
pie ekspluatācijas spiediena, kas pārsniedz 5,1 MPa (740
psi).
1.6. Cirkonija
caurules
Metāliskā cirkonija vai tā
sakausējumu caurules vai cauruļu bloki daudzumos, kas pārsniedz
500 kg jebkurā 12 mēnešu ilgā laika posmā, īpaši projektētas vai
sagatavotas izmantošanai reaktorā, kā norādīts iepriekš punktā
1.1., un kurās hafnija svara attiecība pret cirkoniju ir mazāka
kā 1:500.
1.7. Pirmā
kontūra siltumnesēja sūkņi
Sūkņi, ka īpaši projektēti vai
sagatavoti kodolreaktoru, kā norādīts punktā 1.1. iepriekš, pirmā
kontūra siltumnesēja cirkulācijas uzturēšanai.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Īpaši projektētie vai sagatavotie
sūkņi var ietvert sarežģītas hermetizētas vai daudzkārt
noblīvētas sistēmas, lai nepieļautu pirmā kontūra siltumnesēja
noplūdi, hermētiskos sūkņus un sūkņus, kas aprīkoti ar inerciālās
masas sistēmām. Šis apraksts ietver arī sūkņus, kas sertificēti
pēc NC-1 vai pēc ekvivalentiem standartiem.
2. Reaktoru
materiāli, kas nav kodolmateriāli
2.1. Deiterijs
un smagais ūdens
Deiterijs, smagais ūdens
(deiterija oksīds) un jebkurš cits deiterija savienojums, kurā
deiterija atomu skaita attiecība pret ūdeņraža atomu skaitu
pārsniedz 1:5000 izmantošanai kodolreaktorā, kā norādīts iepriekš
punktā 1.1., daudzumos, kas pārsniedz 200 kg deiterija atomus,
kas paredzēts jebkurai vienai saņēmējvalstij jebkurā 12 mēnešu
ilgā laika posmā.
2.2. Kodoltīrs
grafīts
Grafīts, kura tīrības līmenis ir
augstāks par 5 miljondaļām bora ekvivalenta un kura blīvums ir
lielāks par 1,50 g/cm3, kas paredzēts izmantošanai
kodolreaktoros, kā norādīts iepriekš punktā 1.1., daudzumos, kas
pārsniedz 3 x 104 kg (30 tonnas), kas paredzēts jebkurai vienai
saņēmējvalstij jebkurā 12 mēnešu ilgā laika posmā.
PIEZĪME
Ziņojuma sastādīšanas nolūkos
Valdība nosaka vai šādas specifikācijas grafīta eksports
paredzēts izmantošanai kodolreaktoros.
3. Apstarotās
degvielas elementu pārstrādes uzņēmumi, to īpaši projektētais vai
sagatavotais aprīkojums
IEVADPIEZĪME
Apstarotās kodoldegvielas
pārstrādē plutonijs un urāns tiek atdalīts no augstas aktivitātes
kodoldalīšanās produktiem un citiem transurāna elementiem. Šādai
atdalīšanai var tikt izmantoti dažādi tehnoloģiskie procesi.
Tomēr, ar laiku, "Purex" process ir kļuvis par
visizplatītāko un vispieņemamāko. Šis process ietver apstarotās
kodoldegvielas šķīdināšanu slāpekļskābē, kurai seko urāna,
plutonija un dalīšanās produktu atdalīšana (ekstrakcija) ar
šķīdinātāju, izmantojot maisījumu, kas satur tributilfosfātu
organiskajā šķīdinātājā.
Tehnoloģiskie procesi dažādās
"Purex" tipa iekārtās ir līdzīgi un ietver: apstarotās
degvielas elementu sasmalcināšanu, degvielas šķīdināšanu,
ekstrakciju ar šķīdinātāju, un tehnoloģiskā šķīduma uzglabāšanu.
Var tikt izmantots arī aprīkojums urāna nitrāta denitrācijai,
plutonija nitrāta konversijai oksīdā vai metālā, kā arī dalīšanās
produktus saturošo šķidro atkritumu apstrādei līdz stadijai, kad
tos iespējams ilgstoši uzglabāt vai apglabāt. Tomēr, šādu
funkciju veicošo iekārtu konkrētie tipi un konfigurācija var
atšķirties "Purex" iekārtu starpā dažādu iemeslu dēļ,
tai skaitā, no pārstrādājamās apstarotās kodoldegvielas tipa un
daudzuma, paredzētā reģenerēto materiālu izvietojuma, kā arī no
attiecīgās kodoliekārtas konstrukcijas projektā paredzētās
drošības nodrošināšanas un tehniskās apkopes principiem.
"Apstarotās degvielas
elementu pārstrādes uzņēmums" ietver aprīkojumu un
komponentes, kuras parasti atrodas tiešā saskarē ar apstaroto
degvielu un galvenajām kodolmateriāla un tā dalīšanās produktu
tehnoloģiskajām plūsmām, un tieši kontrolē tās.
Šie procesi, tai skaitā pilnās
plutonija konversijas un metāliskā plutonija ražošanas sistēmas,
var tikt identificētas pēc pasākumiem, kas tiek veikti, lai
nepieļautu bīstamību, kas saistīta ar kritiskumu (piemēram, ar
ģeometriju saistīti pasākumi), ar apstarošanos (piemēram, ar
aizsardzību pret apstarošanos) un ar toksiskumu (piemēram, ar
saglabāšanas pasākumiem).
Aprīkojuma sastāvdaļas, uz kurām,
kā uzskata, attiecas frāze "un aprīkojums, kas īpaši
projektēts vai sagatavots" apstarotās degvielas elementu
pārstrādei, ietver:
3.1. Apstarotās
degvielas elementu sasmalcināšanas mašīnas
IEVADPIEZĪME
Šo aprīkojumu izmanto degvielas
apšuvuma noņemšanai, lai sekojoši šķīdinātu apstaroto
kodolmateriālu. Parasti izmanto īpaši projektētas metāla
griezējšķēres, tomēr iespējams izmantot arī daudz sarežģītāku
aprīkojumu, piemēram, lāzerus.
Ar tālvadību vadāms aprīkojums,
kas īpaši projektēts vai sagatavots izmantošanai pārstrādes
uzņēmumā, kā iepriekš noteikts, apstarotās kodoldegvielas
komplektu, kasešu, vai stieņu skaldīšanai, sasmalcināšanai vai
griešanai.
3.2.
Šķīdināšanas tvertnes
IEVADPIEZĪME
Šķīdināšanas tvertnēs parasti
nokļūst sasmalcinātā lietotā degviela. Šajās kritiski drošās
tvertnēs apstarotais kodolmateriāls tiek izšķīdināts slāpekļskābē
un apšuvuma paliekas tiek izvadītas no tehnoloģiskā procesa
plūsmas.
Kritiski drošas tvertnes
(piemēram, maza diametra, gredzenveida vai taisnstūrveida
tvertnes), kas īpaši projektētas vai sagatavotas izmantošanai
pārstrādes uzņēmumā, kā iepriekš noteikts, apstarotās
kodoldegvielas šķīdināšanai, un kuras ir spējīgas izturēt
karstus, īpaši korozīvos šķīdumus, un kuras ar tālvadību var tikt
piekrautas un tehniski apkalpotas.
3.3.
Šķīdinātāju ekstraktori un aprīkojums ekstrakcijai ar
šķīdinātāju
IEVADPIEZĪME
Šķīdinātāju ekstraktoros nokļūst
gan apstarotās degvielas šķīdums no šķīdināšanas tvertnes, gan
arī organiskais šķīdums, ar kura palīdzību veic urāna, plutonija
un dalīšanās produktu atdalīšanu. Aprīkojums ekstrakcijai ar
šķīdinātāju parasti tiek konstruēts, lai atbilstu stingrām
ekspluatācijas prasībām, tādām kā ilgs ekspluatācijas termiņš bez
tehniskās apkopes, viegla nomaiņa, vienkāršība ekspluatācijā un
darbības kontrolē, kā arī iespējas mainīt procesa parametrus.
Īpaši projektēti vai sagatavoti
šķīdinātāju ekstraktori, piemēram, uzmontējamās vai pulsējošās
kolonnas, maisītāji-separatori vai centrbēdzes kontraktori
izmantošanai apstarotās degvielas pārstrādes uzņēmumā.
Šķīdinātāju ekstraktoriem jābūt izturīgiem pret slāpekļskābes
korodējošo iedarbību. Šķīdinātāju ekstraktorus parasti izgatavo,
ievērojot īpaši augstus standartus un prasības (tai skaitā,
īpašas metināšanas, pārbaudes, kvalitātes nodrošināšanas un
kvalitātes kontroles metodes) no nerūsējošā tērauda ar mazu
oglekļa saturu, titāna, cirkonija vai citiem augstas kvalitātes
materiāliem.
3.4. Ķīmiskās
izturēšanas vai uzglabāšanas tvertnes
IEVADPIEZĪME
Ekstrakcijā ar šķīdinātāju
izveidojas trīs galvenās tehnoloģiskā šķīduma plūsmas.
Izturēšanas vai uzglabāšanas tvertnes izmanto visu trīs plūsmu
turpmākā apstrādē sekojoši:
(a) šķīdums, kas satur tikai urāna
nitrātu, tiek koncentrēts ar iztvaicēšanu un notiek denitrācijas
process, kurā tas tiek pārvērsts urāna oksīdā. Šo oksīdu
atkārtoti izmanto kodoldegvielas ciklā.
(b) augstas aktivitātes dalīšanās
produktu šķīdums parasti tiek koncentrēts ar iztvaicēšanu un tiek
uzglabāts koncentrēta šķīduma veidā. Šo koncentrātu var tālāk
iztvaicēt un pārvērst tādā formā, kādā to var uzglabāt vai
apglabāt.
(c) šķīdums, kas satur tikai
plutonija nitrātu, tiek koncentrēts un uzglabāts līdz
turpmākajiem tehnoloģiskā procesa etapiem. Jo īpaši, plutonija
šķīduma izturēšanas vai uzglabāšanas tvertnes tiek konstruētas
tā, lai izvairītos no problēmām, kas saistītas ar
kodolkritiskumu, kas var rasties attiecīgās plūsmas
koncentrācijas vai formas izmaiņu dēļ.
Īpaši projektētās vai sagatavotās
izturēšanas vai uzglabāšanas tvertnes izmantošanai apstarotās
degvielas pārstrādes uzņēmumā. Izturēšanas vai uzglabāšanas
tvertnēm jābūt izturīgām pret slāpekļskābes korodējošo iedarbību.
Izturēšanas vai uzglabāšanas tvertnes parasti izgatavo no
nerūsējošā tērauda ar mazu oglekļa saturu, titāna, cirkonija vai
citiem augstas kvalitātes materiāliem. Izturēšanas vai
uzglabāšanas tvertnes var tikt konstruētas tā, lai tās varētu
ekspluatēt un tehniski apkalpot ar tālvadības palīdzību un, lai
tām būtu kodolkritiskuma kontroles ziņā šādas īpašības:
(1) sienas vai iekšējās
konstrukcijas ir ar minimālo bora ekvivalentu vismaz 2%, vai
(2) maksimālais diametrs
cilindriskām tvertnēm ir 175 mm (7 collas), vai
(3) maksimālais izmērs
gredzenveida vai taisnstūrveida tvertnēm ir 75 mm
(3 collas).
3.5. Sistēma
plutonija nitrāta pārvēršanai plutonija oksīdā
IEVADPIEZĪME
Vairumā pārstrādes uzņēmumos šis
beigu process ietver plutonija nitrāta šķīduma pārvēršanu
plutonija dioksīdā. Galvenās šī procesa operācijas ietver:
sākotnējā tehnoloģiskā (izej)materiāla uzglabāšanu un korekciju,
nogulsnēšanu un cietās un šķidrās fāzes atdalīšanu, kalcinēšanu,
produktu apstrādi, vēdināšanu, darbības ar atkritumiem un procesa
vadības kontroli.
Slēgtās pilnās sistēmas, kas īpaši
projektētas vai sagatavotas plutonija nitrāta pārvēršanai
plutonija oksīdā, jo īpaši tā adaptētas, lai nepieļautu
kodolkritiskumu un izvairītos no apstarojuma iedarbības, un, lai
maksimāli samazinātu risku no tā toksiskuma.
3.6. Sistēma
plutonija oksīda pārvēršanai metālā
IEVADPIEZĪME
Šis process, kas var būt saistīts
ar pārstrādes kodoliekārtu, ietver plutonija dioksīda apstrādi ar
fluoru, parasti ar augsti korozīvu fluorūdeņradi, lai iegūtu
plutonija fluorīdu, kas tiek vēlāk reducēts, izmantojot augstas
tīrības metālisko kalciju, lai iegūtu metālisko plutoniju un
kalcija fluorīdu izdedžu veidā. Šī procesa galvenās operācijas
ietver: apstrādi ar fluoru (piem. izmantojot aprīkojumu, kas
satur dārgmetālus, vai tā odere veidota no tiem), metāla
reducēšanu (piem. izmantojot keramiskās krāsnis), izdedžu
atgriešanu apritē, darbības ar produktiem, vēdināšanu, atkritumu
apsaimniekošanu un procesa vadības kontroli.
Slēgtās pilnās sistēmas, kas īpaši
projektētas vai sagatavotas metāliskā plutonija ražošanai, jo
īpaši tā adaptētas, lai nepieļautu kodolkritiskumu un izvairītos
no apstarojuma iedarbības, un, lai maksimāli samazinātu risku no
tā toksiskuma.
4. Degvielas
elementu ražošanas uzņēmumi
"Degvielas elementu ražošanas
uzņēmums" ietver aprīkojumu, kurš:
(a) parasti nonāk tiešā saskarē ar
kodolmateriāla tehnoloģisko plūsmu vai tieši apstrādā vai arī
kontrolē to, vai
(b) hermetizē kodolmateriālu
apšuvumā.
5. Urāna izotopu
atdalīšanas uzņēmumi un īpaši projektētais un sagatavotais
aprīkojums, kas nav analītiskie instrumenti
Aprīkojuma sastāvdaļas, uz kurām,
kā uzskata, attiecas frāze "īpaši projektētais un
sagatavotais aprīkojums, kas nav analītiskie instrumenti"
urāna izotopu atdalīšanai, ietver:
5.1. Gāzes
centrifūgas un to komplekti un komponentes, kas īpaši projektētas
vai sagatavotas izmantošanai gāzes centrifūgās
IEVADPIEZĪME
Gāzes centrifūga parasti sastāv no
plānsienu cilindra(iem) diametrā no 75 mm (3 collas) līdz 400 mm
(16 collas), ar vertikālo centrālo asi, kurš(i) atrodas vakuumā
un griežas ar lielu periferālo ātrumu, 300 m/s vai vairāk. Lai
iegūtu lielu ātrumu, rotējošo komponenšu izgatavošanas
materiāliem jābūt ar augstu stiprības attiecību pret blīvumu, un
rotora komplektam, tādējādi arī tā komponentēm jābūt izgatavotām
ar ļoti augstu precizitāti, lai disbalanss būtu minimāls.
Atšķirībā no citām centrifūgām, gāzes centrifūgai urāna
bagātināšanai ir raksturīgi, ka rotora kameras iekšpusē atrodas
rotējoša(s) diska formas starpsiena(s) un stacionāra UF6 gāzes
ieplūdes un ekstrakcijas cauruļu konstrukciju sistēma, kas sastāv
vismaz no 3 atsevišķiem kanāliem, no kuriem 2 ir savienoti ar
lāpstiņām, kas novietota virzienā no rotora ass uz rotora kameras
perifēriju. Vakuumā atrodas arī vairāki būtiski svarīgi nekustīgi
elementi, kas, neskatoties uz to īpašo konstrukciju, nav
sarežģīti izgatavošanā un arī netiek izgatavoti no unikāliem
materiāliem. Centrifūgas iekārtai tomēr nepieciešams liels
daudzums šādu komponenšu, tādēļ nepieciešamie daudzumi var kalpot
par svarīgu norādi par beigu izmantošanu.
5.1.1.
Rotējošās komponentes
(a) Sakomplektēti rotoru
komplekti:
Plānsienu cilindri, vai liels
skaits savstarpēji savienotu plānsienu cilindru, kas izgatavoti
no viena vai vairākiem materiāliem ar augstu stiprības attiecību
pret blīvumu, kas aplūkoti šīs sadaļas SKAIDROJOŠĀ PIEZĪMĒ.
Cilindru savstarpējā savienošana notiek ar elastīgiem
kompensatoriem vai gredzeniem, kas aplūkoti šīs sadaļas punktā
5.1.1.(c). Sakomplektētajam rotoram ir iebūvēta iekšējā(s)
starpsiena(s) un gala slēgi, kas aplūkoti sadaļas punktos
5.1.1.(d) un (e). Tomēr sakomplektētie rotoru komplekti var tikt
piegādāti tikai daļēji sakomplektēti.
(b) Rotora caurules:
Īpaši projektēti vai sagatavoti
plānsienu cilindri ar sieniņu biezumu 12 mm (0,5 collas) vai
mazāk, diametru no 75 mm (3 collas) līdz 400 mm (16 collas), kas
izgatavoti no viena vai vairākiem materiāliem ar augstu stiprības
attiecību pret blīvumu, kā norādīts šīs sadaļas SKAIDROJOŠĀ
PIEZĪMĒ.
(c) Gredzeni vai kompensatori:
Īpaši projektētas vai sagatavotas
komponentes, lai nodrošinātu lokālu atbalstu rotora caurulei vai,
lai savstarpēji savienotu vairākas rotora caurules. Kompensatori
ir īsi cilindri ar sieniņu biezumu 3 mm (0,12 collas) vai mazāk
un diametru no 75 mm (3 collas) līdz 400 mm (16 collas), kuriem
ir spirālveida rievas un, kas izgatavoti no viena materiāla ar
augstu stiprības attiecību pret blīvumu, kā norādīts šīs sadaļas
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪMĒ.
(d) Starpsienas:
Diska formas komponentes ar
diametru no 75 mm (3 collas) līdz 400 mm (16 collas), kas īpaši
projektētas vai sagatavotas iemontēšanai centrifūgas rotora
caurules iekšpusē, lai izolētu izplūdes kameru no galvenās
separācijas kameras, un atsevišķos gadījumos, lai uzlabotu UF6
gāzes cirkulāciju galvenajā rotora caurules separācijas kamerā,
un kas izgatavotas no viena materiāla ar augstu stiprības
attiecību pret blīvumu, kā norādīts šīs sadaļas SKAIDROJOŠĀ
PIEZĪMĒ.
(e) Augšējie un apakšējie
slēgi:
Diska formas komponentes ar
diametru no 75 mm (3 collas) līdz 400 mm (16 collas), kas īpaši
projektētas vai sagatavotas tā, lai precīzi derētu rotora
caurules galiem, un tādējādi saturētu UF6 rotora caurules
iekšpusē, un atsevišķos gadījumos, lai atbalstītu, noturētu vai
saturētu sevī kā neatņemamu sastāvdaļu augšējā gultņa elementus
(augšējais slēgs) vai kalpotu par dzinēja rotējošo elementu un
apakšējā gultņa elementu (apakšējais slēgs) nesošo sastāvdaļu, un
kas izgatavotas no viena materiāla ar augstu stiprības attiecību
pret blīvumu, kā norādīts šīs sadaļas SKAIDROJOŠĀ PIEZĪMĒ.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Centrifūgas rotējošām komponentēm
tiek izmantoti šādi materiāli:
(a) Leģētais tērauds, ar maksimālo
stiepes pretestību 2,05 x 109 N/m2 (300000 psi) vai vairāk;
(b) Alumīnija sakausējumi, ar
maksimālo stiepes pretestību 0,46 x 109 N/m2 (67000 psi) vai
vairāk;
(c) Šķiedru vai diegveidīgie
materiāli, kas izmantojami kompozītstruktūrās un, kuriem
īpatnējais modulis ir 12,3 x 106 m vai vairāk un īpatnējā stiepes
robežstiprība ir 0,3 x 106 m vai vairāk ("Īpatnējais
modulis" ir Junga modulis, kas izteikts N/m2 dalīts ar
īpatnējo svaru, kas izteikts N/m3; "Īpatnējā maksimālā
stiepes pretestība" ir maksimālā stiepes pretestība, kas
izteikta N/m2 dalīta ar īpatnējo svaru, kas izteikts N/m3).
5.1.2.
Statiskās komponentes
(a) Magnētiskās piekares
gultņi:
Īpaši projektētie vai sagatavotie
gultņu komplekti, kas sastāv no gredzenveida magnēta, kas
piekārts aptverē, kas satur slāpējošu materiālu. Aptveri izgatavo
no UF6-izturīga materiāla (sk. 5.2. sadaļas SKAIDROJOŠO PIEZĪMI).
Magnētam ir saite ar polu vai otru magnētu, kas novietots uz
augšējā slēga, kā norādīts sadaļā 5.1.1.(e). Magnētam var būt
gredzenveida forma ar arējā un iekšējā diametra attiecību mazāku
par vai vienādu ar 1,6:1. Magnētam var būt forma, kas nodrošina
sākotnējo caurlaidību 0,15 H/m (120 000 CGS vienībās) vai vairāk,
vai paliekošo magnetizējumu 98,5% vai vairāk, vai enerģijas
izdalīšanos lielāku par 80 kJ/m3 (107 gauss-ersteds). Papildus
parastajām materiāla īpašībām, nepieciešams priekšnosacījums ir
tas, ka magnētisko asu un ģeometrisko asu novirzei jābūt
ierobežotai ar ļoti mazām pielaidēm (mazāk par 0,1 mm vai 0,004
collām) un jo īpaši magnēta materiālam jābūt homogēnam.
(b) Gultņi/amortizatori:
Īpaši projektēti vai sagatavoti
gultņi, kas satur ass-blīvgredzena mezglu, kas uzmontēts uz
amortizatora. Ass parasti ir rūdīta tērauda vārpsta, kuras viens
gals ir puslodes formā un otrs gals satur pievienošanas elementus
apakšējam slēgam kā norādīts sadaļā 5.1.1.(e). Tomēr, vārpsta var
būt savienota ar hidrodinamisko gultni. Gredzenam ir tabletes
forma ar puslodes padziļinājumu vienā virsmā. Šīs komponentes
parasti piegādā atsevišķi no amortizatora.
(c) Molekulārie sūkņi:
Īpaši projektēti vai sagatavoti
cilindri ar iekšēji mehāniski iestrādātām vai izštancētām
spirālveida rievām un ar iekšā izurbtiem atvērumiem. Tipiskie
izmēri ir šādi: 75 mm (3 collas) līdz 400 mm (16 collas)
iekšējais diametrs, 10 mm (0,4 collas) vai vairāk sienas biezums
ar garumu, kas vienāds vai lielāks par diametru. Rievas
šķērsgriezumā parasti ir taisnstūrveida formas un 2 mm (0,08
collas) vai vairāk dziļas.
(d) Dzinēja statori:
Īpaši projektēti vai sagatavoti
gredzenveida formas statori liela ātruma daudzfāzu histerēzes
(vai reaktīviem) maiņstrāvas dzinējiem sinhronai darbībai vakuuma
apstākļos frekvenču diapazonā no 600 - 2000 Hz un jaudas
diapazonā no 50 - 1000 VA. Statori sastāv no daudzfāzu tinumiem
uz daudzslāņaina dzelzs serdeņa ar maziem zudumiem, kas veidots
no plānām plāksnītēm, kuras parasti ir 2.0 mm (0,08 collas)
biezas vai pat mazāk.
(e) Centrifūgas korpusi:
Īpaši projektētas vai sagatavotas
komponentes, lai tās saturētu gāzes centrifūgas rotora cauruļu
komplektu. Korpuss sastāv no nekustīga stingra cilindra ar sienas
biezumu līdz 30 mm (1,2 collas) ar precīzi mehāniski apstrādātiem
galiem, lai nostiprinātu gultņus, un ar vienu vai vairākiem
atlokiem montāžai. Apstrādātie gali ir paralēli viens otram un
perpendikulāri cilindra gareniskai asij 0,05 grādu vai mazāk
robežās. Korpusam var arī būt medus šūnas formas struktūra, lai
tajā varētu izvietot vairākas rotora caurules. Korpusus izgatavo
no materiāliem, kas izturīgi pret UF6 koroziju vai tos pārklāj ar
šādu materiālu aizsargkārtu.
(f) Uztvērējkausi:
Īpaši projektētas vai sagatavotas
caurules ar iekšējo diametru līdz 12 mm (0,5 collas) UF6 gāzes
ekstrakcijai no rotora caurules iekšpuses, izmantojot Pito
caurules (t.i. ar atveri, kas vērsta uz riņķveida gāzes plūsmu
rotora caurulē, piemēram nolokot radiāli izvietotās caurules
galu), kuras var nostiprināt centrālajā gāzes ekstrakcijas
sistēmā. Caurules izgatavo no materiāliem, kas izturīgi pret UF6
koroziju vai tās pārklāj ar šādu materiālu aizsargkārtu.
5.2. Īpaši
projektētās vai sagatavotās palīgsistēmas, aprīkojums un
komponentes gāzes centrifūgu bagātināšanas rūpnīcām
IEVADPIEZĪME
Gāzes centrifūgu bagātināšanas
rūpnīcu palīgsistēmas, aprīkojums un komponentes ir uzņēmuma
sistēmas, kas nepieciešamas UF6 padevei centrifūgās, atsevišķu
centrifūgu sasaistei kaskādēs (vai pakāpēs), lai iegūtu
progresējoši augstāku bagātinājumu un lai ekstreģētu UF6
"produktu" un "atlikumus" no centrifūgām, kā
arī centrifūgu iedarbināšanas vai uzņēmuma vadības
aprīkojums.
Parasti UF6 iztvaicē no cietām
vielām ar karsējamo autoklāvu palīdzību un centrifūgās tas tiek
pievadīts gāzveida formā (agregātstāvoklī) pa kaskādes kolektora
cauruļvadu sistēmu. UF6 "produkts" un
"atlikumi", nākot no centrifūgām gāzveida plūsmās,
iziet cauri kaskādes kolektora cauruļvadu sistēmai un nonāk pie
aukstiem uztvērējkausiem (kas darbojas 203 K (-70 oC)
temperatūrā), kur tie tiek kondensēti pirms pārvietošanas
atbilstošos transportēšanas vai uzglabāšanas konteineros. Tā kā
bagātināšanas uzņēmumā ir vairāki tūkstoši centrifūgu, kas
izvietotas kaskādēs, kaskāžu kolektora cauruļvadu sistēma arī ir
vairāku kilometru gara, kurā ir tūkstošiem metinājuma šuvju, pie
kam, metinājuma savienojumu shēma tiek atkārtota ļoti bieži.
Aprīkojumu, komponentes un cauruļvadu sistēmas izgatavo
atbilstoši ļoti augstiem vakuuma blīvuma un apstrādes tīrības
standartiem.
5.2.1. Padeves
sistēmas/"produkta" un "atlikumu"
izvadsistēmas
Īpaši projektētās vai sagatavotās
tehnoloģisko procesu sistēmas, kas ietver:
Padeves autoklāvus (vai stacijas),
kurus izmanto UF6 padevei uz centrifūgu kaskādēm zem spiediena
līdz 100 kPa (15 psi) ar ātrumu 1 kg/h vai vairāk;
Desublimatorus (vai aukstos
uztvērējkausus), kurus izmanto UF6 nosūcei no kaskādēm zem
spiediena līdz 3 kPa (0,5 psi). Desublimatori spēj atdzist līdz
203 K (-70 oC) un uzkarst līdz 343 K (70 oC);
"Produkta" un
"Atlikumu" stacijas, kuras izmanto UF6 pārvietošanai
konteineros.
Šādu uzņēmumu, aprīkojumu un
cauruļvadu sistēmu pilnībā izgatavo no UF6 izturīgiem
materiāliem, vai pārklāj ar šādu materiālu aizsargkārtu (sk. šīs
sadaļas SKAIDROJOŠO PIEZĪMI) ievērojot ļoti augstus vakuuma
blīvuma un apstrādes tīrības standartus.
5.2.2.
Kolektora cauruļvadu mašīnsistēmas
Īpaši projektētas vai sagatavotas
cauruļvadu sistēmas un kolektoru sistēmas UF6 noturēšanai
centrifūgu kaskāžu iekšpusē. Cauruļvadu tīkls parasti sastāv no
"trīskārtējas" kolektoru sistēmas, kur ikviena
centrifūga ir savienota ar ikvienu kolektoru. Tādēļ tā forma
daudzkārt atkārtojas. To pilnībā izgatavo no UF6 izturīgiem
materiāliem, vai pārklāj ar šādu materiālu aizsargkārtu (sk. šīs
sadaļas SKAIDROJOŠO PIEZĪMI) ievērojot ļoti augstus vakuuma
blīvuma un apstrādes tīrības standartus.
5.2.3. UF6
masas spektrometri/ jonu avoti
Īpaši projektētie vai sagatavotie
magnētiskie vai kvadrupolie masas spektrometri
"nepārtrauktai" padeves, produkta un atlikumu paraugu
analīzei no UF6 gāzu plūsmas, kuriem piemīt visas sekojošās
īpašības:
1. Vienas vienības izšķiršanas
spēja atommasām, kas lielākas par 320 a.m.v.;
2. Jonu avoti, izgatavoti vai
pārklāti ar nihromu vai moneli, vai arī niķelēti;
3. Ir elektronu bombardēšanas
jonizācijas avoti;
4. Ir kolektoru sistēma, kas
piemērota izotopiskai analīzei.
5.2.4.
Frekvences pārveidotāji
Frekvences pārveidotāji (arī
pazīstami kā konvertori vai invertori), īpaši projektēti vai
sagatavoti dzinēja statoru piegādei, kā noteikts 5.1.2.(d), vai
šādu frekvences pārveidotāju sastāvdaļas, komponentes un
palīgkomplekti, kuriem piemīt visas sekojošās īpašības:
1. Daudzfāzu izeja ar frekvenci no
600 līdz 2000 Hz;
2. Augsta stabilitāte (ar
frekvenču stabilizāciju (kontroli) labāku par 0,1%);
3. Mazām harmoniskām svārstībām
(mazākām nekā 2%); un
4. Lietderības koeficients lielāks
par 80%.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Augstāk minētais aprīkojums vai nu
nonāk tiešā saskarē ar UF6 tehnoloģiskā procesa gāzi vai tieši
kontrolē centrifūgas darbību un gāzes pāreju no centrifūgas uz
centrifūgu un no kaskādes uz kaskādi.
Materiālu vidū, kas izturīgi pret
UF6 koroziju, ir nerūsējošais tērauds, alumīnijs, alumīnija
sakausējumi, niķelis vai sakausējumi, kas satur 60% vai vairāk
niķeļa.
5.3. Īpaši
projektētie vai sagatavotie komplekti un komponentes
bagātināšanai, izmantojot gāzveida difūziju
IEVADPIEZĪME
Gāzveida difūzijas metodē urāna
izotopu atdalīšanā svarīgākais tehnoloģiskais komplekts ir īpaša
poraina gāzveida difūzijas barjera, siltummaiņi gāzes
atdzesēšanai (kas sakarst saspiešanas procesā), blīvslēgi un
regulējošie vārsti un cauruļvadi. Tā kā gāzveida difūzijas
tehnoloģijā izmanto urāna heksafluoridu (UF6), visam aprīkojumam,
cauruļvadiem un instrumentācijai (kas nonāk saskarē ar gāzi)
jābūt izgatavotai no materiāliem, kas paliek stabili, nonākot
saskarē ar UF6. Gāzveida difūzijas iekārtai nepieciešams liels
daudzums šādu komplektu, tādēļ nepieciešamie daudzumi var kalpot
par svarīgu norādi par beigu izmantošanu.
5.3.1. Gāzveida
difūzijas barjeras/membrānas
(a) Īpaši projektēti vai
sagatavoti plāni, poraini filtri izmērā no 100 - 1000 Ā
(angstrēmi), biezumā 5 mm (0,2 collas) vai mazāk, un cauruļveida
formām, diametrā 25 mm (1 colla) vai mazāk, izgatavoti no
metāliskiem, polimēru vai keramiskajiem materiāliem, kas izturīgi
pret UF6 korodējošo iedarbību, un
(b) īpaši sagatavoti savienojumi
vai pulveri šādu filtru izgatavošanai. Šādu savienojumu un
pulveru vidū ir niķelis vai sakausējumi, kas satur 60% vai vairāk
niķeļa, alumīnija oksīds vai UF6-izturīgi pilnībā ar fluoru
apstrādāti ogļūdeņraža polimēri ar tīrību 99,9% vai vairāk ar
daļiņu izmēru mazāku par 10 mikroniem un augstas pakāpes
viendabīgumu pēc izmēra, kas īpaši sagatavoti gāzveida difūzijas
barjeru izgatavošanai.
5.3.2. Difuzoru
kameras
Īpaši projektētas vai sagatavotas
hermētiski noslēgtas cilindriskas tvertnes lielākas par 300 mm
(12 collas) diametrā un lielākas par 900 mm (35 collas)
garumā, vai līdzīgu izmēru taisnstūrveida tvertnes, kurām ir
viens ieejas īscaurules savienojums un divi izejas īscauruļu
savienojumi, pie tam, katras īscaurules savienojuma diametrs ir
lielāks par 50 mm (2 collas), lai uzstādītu tajās gāzveida
difūzijas barjeras, izgatavotas no materiāliem, kas izturīgi pret
UF6 vai tās pārklāj ar šādu materiālu aizsargkārtu, paredzētas
uzstādīšanai horizontālā vai vertikālā stāvoklī.
5.3.3.
Kompresori un gāzpūtēji
Īpaši paredzētie vai sagatavotie
ass, centrbēdzes vai virzuļkompresori vai gāzpūtēji ar UF6
iesūkšanas jaudu 1 m3/minūtē vai vairāk ar izejošo spiedienu līdz
vairākiem simtiem kPa (100 psi), paredzēti ilglaicīgai
ekspluatācijai UF6 vidē ar vai bez atbilstošas jaudas
elektrodzinēju, kā arī šādu kompresoru un gāzpūtēju atsevišķi
komplekti. Šādu kompresoru un gāzpūtēju spiediena attiecības
izmaiņa ir no 2:1 līdz 6:1 un tos izgatavo no materiāliem, kas
izturīgi pret UF6 vai pārklāj ar šādu materiālu aizsargkārtu.
5.3.4. Rotējošo
vārpstu blīvslēgi
Īpaši projektēti vai sagatavoti
vakuuma blīvslēgi, kas uzstādīti padeves pusē un izejas pusē, lai
noblīvētu vārpstu, kas savieno kompresora vai gāzpūtēja rotoru ar
pievaddzinēju, lai nodrošinātu drošu hermetizāciju, kas
nepieļautu gaisa iesūkšanos kompresora vai gāzpūtēja iekšējā
kamerā, kas pildīta ar UF6. Šādi blīvslēgi parasti tiek
projektēti bufergāzes iesūkšanās ātrumam, mazākam par 1000
cm3/min (60 collas3/min).
5.3.5.
Siltummaiņi UF6 atdzesēšanai
Īpaši projektēti vai sagatavoti
siltummaiņi, kas izgatavoti no materiāliem, kas izturīgi pret UF6
(izņemot nerūsējošo tēraudu) vai pārklāti ar šādu materiālu
aizsargkārtu vai varu vai jebkuras šo materiālu kombinācijas un
aprēķināti uz noplūdi norādošo spiediena attiecības izmaiņas
ātrumu, kas mazāks par 10 Pa (0,0015 psi) stundā pie spiediena
attiecības izmaiņas 100 kPa (15 psi).
5.4. Īpaši
projektētās vai sagatavotās palīgsistēmas, aprīkojums un
komponentes bagātināšanai, izmantojot gāzveida difūziju
IEVADPIEZĪME
Palīgsistēmas, aprīkojums un
komponentes gāzveida difūzijas bagātināšanas iekārtām ir uzņēmuma
sistēmas, kas nepieciešamas UF6 padevei gāzveida difūzijas
komplektā, lai savstarpēji savienotu atsevišķus komplektus
kaskādēs vai pakāpēs, lai iegūtu progresējoši augstāku
bagātinājumu un lai ekstreģētu UF6 "produktu" un
"atlikumus" no difūzijas kaskādēm. Ņemot vērā difūzijas
kaskāžu lielo inertumu, jebkurš to darbības traucējums, jo īpaši,
apturēšana noved pie nopietnām sekām. Tādēļ, gāzveida difūzijas
uzņēmumā ļoti nozīmīgi ir uzturēt precīzu automatizētu gāzu
plūsmu, automātisku aizsardzību pret avārijām un negadījumiem un
saglabāt vakuumu visās tehnoloģiskajās sistēmās. Tā visa
rezultātā uzņēmumu nepieciešams aprīkot ar lielu daudzumu īpašām
mērīšanas, regulēšanas un kontroles sistēmām.
Parasti UF6 iztvaicē no
cilindriem, kas novietoti autoklāvos un ieejas punktos tas tiek
pievadīts gāzveida formā pa kaskādes kolektora cauruļvadu
sistēmu. UF6 "produkta" un "atlikumu"
gāzveida plūsmas, nākot no izejas punktiem, iziet cauri kaskādes
kolektora cauruļvadu sistēmai un nonāk pie aukstiem
uztvērējkausiem vai kompresoru stacijām, kur gāzveida plūsma tiek
sašķidrināta pirms pārvietošanas atbilstošos transportēšanas vai
uzglabāšanas konteineros. Tā kā gāzveida difūzijas bagātināšanas
uzņēmumā ir liels skaits gāzveida difūzijas komplektu, kas
izvietoti kaskādēs, kaskāžu kolektora cauruļvadu sistēma arī ir
vairāku kilometru gara, kurā ir tūkstošiem metinājuma šuvju, pie
kam, metinājuma savienojumu shēma tiek atkārtota ļoti bieži.
Aprīkojumu, komponentes un cauruļvadu sistēmas izgatavo
atbilstoši ļoti augstiem vakuuma blīvuma un apstrādes tīrības
standartiem.
5.4.1. Padeves
sistēmas/"produkta" un "atlikumu"
izvadsistēmas
Īpaši projektētās vai sagatavotās
tehnoloģisko procesu sistēmas, kas spēj darboties pie nominālā
darba spiediena 300 kPa (45 psi) vai mazāk, kas ietver:
Padeves autoklāvus (vai sistēmas),
kurus izmanto UF6 padevei uz gāzveida difūzijas kaskādēm;
Desublimatorus (vai aukstos
uztvērējkausus), kurus izmanto UF6 izvadei no difūzijas
kaskādēm;
Sašķidrināšanas stacijas, kurās
gāzveida UF6 nākošā no kaskādēm tiek saspiesta un atdzesēta līdz
šķidram UF6 agregātstāvoklim;
"Produkta" un
"Atlikumu" stacijas, kuras izmanto UF6 pārvietošanai
konteineros.
5.4.2.
Kolektora cauruļvadu sistēmas
Īpaši projektētās vai sagatavotās
cauruļvadu sistēmas un kolektoru sistēmas UF6 noturēšanai
gāzveida difūzijas kaskādēs. Šāda cauruļvadu sistēma parasti ir
sistēma ar "dubulto" kolektoru sistēmu, kur katra šūna
ir savienota ar katru kolektoru.
5.4.3. Vakuuma
sistēmas
(a) Īpaši projektētās vai
sagatavotās lielas vakuuma maģistrāles, vakuuma kolektori un
vakuuma sūkņi ar nosūces jaudu 5 m3/minūtē (175 pēdas3/minūtē)
vai vairāk.
(b) Vakuuma sūkņi, kas īpaši
projektēti ekspluatācijai UF6-saturošā vidē, izgatavoti no vai
pārklāti ar alumīniju, niķeli vai sakausējumiem, kas satur 60%
vai vairāk niķeļa. Šādi sūkņi var būt gan rotācijas sūkņi vai
virzuļsūkņi, tiem var būt izspiedošie blīvslēgi vai
fluora-oglekļa savienojumu blīvslēgi, kā arī šādos sūkņos var
atrasties īpašs darba šķīdums.
5.4.4.
Speciālie atslēdzošie un regulējošie kontroles vārsti
Īpaši projektētie vai sagatavotie
rokas vai automātiskie atslēdzošie vai regulējošie kontroles
vārsti, kas izgatavoti no materiāliem, kas izturīgi pret UF6
diametrā no 40 līdz 1500 mm (1,5 līdz 59 collas) uzstādīšanai
gāzveida difūzijas bagātināšanas iekārtu galvenajās sistēmās un
palīgsistēmas.
5.4.5. UF6
masas spektrometri/jonu avoti
Īpaši projektētie vai sagatavotie
magnētiskie vai kvadrupolie masas spektrometri
"nepārtrauktai" padeves, produkta un atlikumu paraugu
analīzei no UF6 gāzu plūsmas, kuriem piemīt visas sekojošās
īpašības:
1. Vienas vienības izšķiršanas
spēja atommasām, kas lielākas par 320 a.m.v.;
2. Jonu avoti izgatavoti vai
pārklāti ar nihromu vai moneli, vai arī niķelēti;
3. Ir elektronu bombardēšanas
jonizācijas avoti;
4. Ir kolektoru sistēma, kas
piemērota izotopiskai analīzei.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Augstāk minētais aprīkojums vai nu
nonāk tiešā saskarē ar UF6 tehnoloģiskā procesa gāzi vai tieši
regulē tās plūsmu kaskādēs. Visas virsmas, kas nonāk kontaktā ar
tehnoloģiskā procesa gāzi, tiek pilnībā izgatavotas no vai
pārklātas ar materiāliem, kas izturīgi pret UF6. Attiecībā uz
sadaļām, kas aplūko gāzveida difūzijas iekārtas, materiālu vidū,
kas izturīgi pret UF6 koroziju, ir nerūsējošais tērauds,
alumīnijs, alumīnija sakausējumi, alumīnija oksīds, niķelis vai
sakausējumi, kas satur 60% vai vairāk niķeļa un teflons, kas
izturīgs pret UF6.
5.5. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas, aprīkojums vai komponentes
izmantošanai aerodinamiskās bagātināšanas uzņēmumos
IEVADPIEZĪME
Aerodinamiskās bagātināšanas
procesos gāzveida UF6 un vieglās gāzes (ūdeņradis un hēlijs)
maisījums tiek saspiests un izvadīts caur atdalītājelementiem,
kuros izotopu atdalīšanu nodrošina liels centrbēdzes spēks gar
sieniņas izliekumu. Sekmīgi izstrādāti ir divi šāda veida
procesi: sadalītājsprauslas process un virpuļcaurules process.
Abiem procesiem separācijas pakāpes galvenās komponentes ietver
cilindriskus korpusus, kas satur speciālos atdalīšanas elementus
(sprauslas vai virpuļcaurules), gāzu kompresorus un siltummaiņus,
kas novada saspiešanas rezultātā radušos siltumu. Aerodinamiskās
bagātināšanas uzņēmumiem nepieciešams liels daudzums šādu
pakāpju, tādēļ nepieciešamais kaskāžu daudzums var kalpot par
svarīgu norādi par beigu izmantošanu. Tā kā aerodinamiskajos
procesos izmanto UF6, viss aprīkojuma, cauruļvadu un mērīšanas
ierīču (instrumentācijas) virsmas (kas nonāk saskarē ar gāzi)
jāizgatavo no materiāliem, kas paliek stabili, nonākot saskarē ar
UF6.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šajā sadaļā minētais aprīkojums
vai nu nonāk tiešā saskarē ar UF6 tehnoloģiskā procesa gāzi vai
tieši regulē tās plūsmu kaskādēs. Visas virsmas, kas nonāk
kontaktā ar tehnoloģiskā procesa gāzi tiek pilnībā izgatavotas no
vai pārklātas ar materiāliem, kas izturīgi pret UF6. Attiecībā uz
sadaļām, kas aplūko aerodinamiskās bagātināšanas iekārtas,
materiālu vidū, kas izturīgi pret UF6 koroziju, ir varš,
nerūsējošais tērauds, alumīnijs, alumīnija sakausējumi, niķelis
vai sakausējumi, kas satur 60% vai vairāk niķeļa un teflons, kas
izturīgs pret UF6
5.5.1.
Sadalītājsprauslas
Īpaši projektētās vai sagatavotās
sadalītājsprauslas vai to komplekti. Sadalītājsprauslas sastāv no
spraugveida radiāliem kanāliem, kuru izliekuma rādiuss ir mazāks
par 1 mm (parasti 0,1 to 0,05 mm), kas izturīgi pret UF6 koroziju
un kuriem ir sprauslā atrodas iekšējā šķēlējplate, kas atdala
caur sprauslu plūstošo gāzi divās frakcijās.
5.5.2.
Virpuļcaurules
Īpaši projektētās vai sagatavotās
virpuļcaurules un to komplekti. Virpuļcaurules ir cilindriskas
vai konusveidīgas, tās izgatavotas no vai pārklātas ar
materiāliem, kas izturīgi pret UF6 koroziju, to diametrs ir no
0,5 cm līdz 4 cm, garuma attiecība pret diametru ir 20:1 vai
mazāka, tām ir viens vai vairāki tangenciālās ieejas atvērumi.
Caurules var būt aprīkotas ar sprauslas tipa uzgaļiem vienā vai
abos galos.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Padeves gāze ieplūst virpuļcaurulē
tangenciāli gar vienu galu vai caur virpuļlāpstām vai caur
daudziem tangenciālās ieejas atvērumiem gar cauruli.
5.5.3.
Kompresori un gāzpūtēji
Īpaši projektētie vai sagatavotie
ass, centrbēdzes vai virzuļkompresori vai gāzpūtēji, kas
izgatavoti no materiāliem, kas izturīgi pret UF6 koroziju vai
pārklāti ar šādu materiālu aizsargkārtu un kuru UF6 un nesējgāzes
(ūdeņradis vai hēlijs) maisījuma iesūkšanas jauda ir 2 m3/minūtē
vai vairāk.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Parasti šādu kompresoru un
gāzpūtēju spiediena attiecības izmaiņa ir no 1,2:1 līdz 6:1.
5.5.4. Rotējošo
vārpstu blīvslēgi
Īpaši projektētie vai sagatavotie
rotējošo vārpstu blīvslēgi, kas uzstādīti padeves pusē un izejas
pusē, lai noblīvētu vārpstu, kas savieno kompresora vai gāzpūtēja
rotoru ar pievaddzinēju, lai nodrošinātu drošu hermetizāciju, kas
nepieļautu tehnoloģiskā procesa gāzes noplūdi, kā arī gaisa vai
blīvējošas gāzes iesūkšanos kompresora vai gāzpūtēja iekšējā
kamerā, kas pildīta ar UF6 un nesošās gāzes maisījumu.
5.5.5.
Siltummaiņi gāzes atdzesēšanai
Īpaši projektēti vai sagatavoti
siltummaiņi, kas izgatavoti no materiāliem, kuri izturīgi pret
UF6 koroziju vai pārklāti ar šādu materiālu aizsargkārtu.
5.5.6.
Separācijas jeb atdalītājelementu apvalki
Īpaši projektēti vai sagatavoti
atdalītājelementu apvalki virpuļcauruļu vai sadalītājsprauslu
saturēšanai, kas izgatavoti no materiāliem, kas izturīgi pret UF6
koroziju vai pārklāti ar šādu materiālu aizsargkārtu.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šādi apvalki var būt gan
cilindriskas tvertnes lielākas par 300 mm diametrā un lielākas
par 900 mm garumā, vai līdzīgu izmēru taisnstūrveida tvertnes,
paredzētas uzstādīšanai horizontālā vai vertikālā stāvoklī.
5.5.7. Padeves
sistēmas/"produkta" un "atlikumu"
izvadsistēmas
Īpaši projektētās vai sagatavotās
tehnoloģisko procesu sistēmas vai bagātināšanas uzņēmumu
aprīkojums, kas izgatavoti no materiāliem, kuri izturīgi pret UF6
koroziju vai pārklāti ar šādu materiālu aizsargkārtu, kas
ietver:
(a) Padeves autoklāvus, krāsnis
vai sistēmas, ko izmanto UF6 padevei uz bagātināšanas
procesu;
(b) Desublimatorus (vai aukstos
uztvērējkausus), kurus izmanto uzkarsētā UF6 izvadei no
bagātināšanas procesa sekojošai pārvietošanai;
(c) Sacietināšanas vai
sašķidrināšanas stacijas, kuras izmanto UF6 izvadei no
bagātināšanas procesa ar saspiešanas palīdzību un pārvēršot UF6
šķidrā vai cietā formā;
(d) "Produkta" un
"Atlikumu" stacijas, kuras izmanto UF6 pārvietošanai
konteineros.
5.5.8.
Kolektora cauruļvadu sistēmas
Īpaši projektētas vai sagatavotas
kolektora cauruļvadu sistēmas, kas izgatavotas no materiāliem,
kuri izturīgi pret UF6 koroziju vai pārklātas ar šādu materiālu
aizsargkārtu, kuras izmanto UF6 noturēšanai aerodinamiskajās
kaskādēs. Cauruļvadu tīkls parasti sastāv no
"divkāršas" kolektoru sistēmas, kur ikviena kaskāde vai
kaskāžu grupa ir savienota ar ikvienu kolektoru.
5.5.9. Vakuuma
sistēmas un sūkņi
(a) Īpaši projektētās vai
sagatavotās vakuuma sistēmas ar nosūces jaudu 5 m3/minūtē vai
vairāk, kas ietver vakuuma maģistrāles, vakuuma kolektorus un
vakuuma sūkņus, un kuras projektētas darbam UF6-saturošā
vidē,
(b) Vakuuma sūkņi, kas īpaši
projektēti vai sagatavoti ekspluatācijai UF6-saturošā vidē,
izgatavoti no materiāliem, kuri izturīgi pret UF6 koroziju vai
pārklāti ar šādu materiālu aizsargkārtu. Šādiem sūkņiem var būt
fluora-oglekļa savienojumu blīvslēgi un šādos sūkņos var
atrasties īpašs darba šķīdums.
5.5.10.
Speciālie atslēdzošie un regulējošie kontroles vārsti
Īpaši projektētie vai sagatavotie
rokas vai automātiskie atslēdzošie vai regulējošie kontroles
vārsti, kas izgatavoti no materiāliem, kas izturīgi pret UF6
diametrā no 40 līdz 1500 mm uzstādīšanai aerodinamiskās
bagātināšanas iekārtu galvenajās sistēmās un palīgsistēmās.
5.5.11. UF6
masas spektrometri/jonu avoti
Īpaši projektētie vai sagatavotie
magnētiskie vai kvadrupolie masas spektrometri
"nepārtrauktai" padeves, produkta un atlikumu paraugu
analīzei no UF6 gāzu plūsmas, kuriem piemīt visas sekojošās
īpašības:
1. Vienas vienības izšķiršanas
spēja atommasām, kas lielākas par 320 a.m.v.;
2. Jonu avoti izgatavoti vai
pārklāti ar nihromu vai moneli, vai arī niķelēti;
3. Ir elektronu bombardēšanas
jonizācijas avoti;
4. Ir kolektoru sistēma, kas
piemērota izotopiskai analīzei.
5.5.12.
UF6/nesējgāzes atdalīšanas sistēmas
Īpaši projektētās vai sagatavotās
tehnoloģiskā procesa sistēmas UF6 atdalīšanai no nesošās gāzes
(ūdeņraža vai hēlija).
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šīs sistēmas ir projektētas, lai
samazinātu UF6 saturu nesējgāzē līdz 1 ppm vai mazāk un šajās
sistēmās var tikt ietverts tāds aprīkojums, kā:
(a) Kriogēnie siltummaiņi un
krioseparatori, kas spēj radīt temperatūru -120 oC vai
mazāk, vai
(b) Kriogēnās saldēšanas bloki,
kas spēj radīt temperatūru -120 oC vai mazāk, vai
(c) Sadalītājsprauslu vai
virpuļcauruļu bloki UF6 atdalīšanai no nesējgāzes, vai
(d) UF6 izsaldēšanas iekārtas jeb
aukstie uztvērējkausi, kas spēj radīt temperatūru -20 oC vai
mazāk.
5.6. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas, aprīkojums vai komponentes
izmantošanai ķīmiskās apmaiņas vai jonu apmaiņas bagātināšanas
uzņēmumos
IEVADPIEZĪME
Urāna izotopu nelielā masas
starpība izsauc nelielas izmaiņas ķīmisko reakciju līdzsvarā, uz
kurām balstās izotopu atdalīšana. Sekmīgi izstrādāti ir divi
procesi: šķidruma-šķidruma ķīmiskā apmaiņa un cietvielu-šķidruma
jonu apmaiņa.
Šķidruma-šķidruma ķīmiskās
apmaiņas procesā pretplūsmā notiek savstarpēji nešķīstošo šķidro
fāžu (ūdens vai organisko) mijiedarbība, kas tūkstošiem
separācijas pakāpēm rada kaskādes efektu. Ūdens fāze sastāv no
urāna hlorīda sālskābes šķīdumā; organiskā fāze sastāv no
ekstreģenta, kas satur urāna hlorīdu organiskajā šķīdinātājā. Par
kontaktfiltriem atdalīšanas kaskādē var kalpot šķidruma-šķidruma
apmaiņas kolonnas (piemēram, impulsa kolonnas ar sietplatēm) vai
šķidruma centrbēdzes kontaktfiltri. Ķīmiskās pārvērtības
(oksidēšanās un reducēšanās) nepieciešamas separācijas kaskādes
abos galos, lai katrā no tiem nodrošinātu atpakaļ atgriešanu
plūsmā. Svarīgākais projektēšanas uzdevums ir nepieļaut
tehnoloģisko plūsmu piesārņošanu ar dažādu metālu joniem. Tādēļ
izmanto plastmasas, ar plastmasu pārklātas (ieskaitot
fluora-oglekļa polimēru izmantošanu) un/vai ar stiklu pārklātas
kolonnas un cauruļvadus.
Cietvielu-šķidruma jonu apmaiņas
procesā bagātinājums tiek panākts ar urāna adsorbciju/desorbciju
ar īpašiem, ļoti ātrdarbīgiem jonu apmaiņas sveķiem vai
adsorbentu. Urāna šķīdums sālskābē un citi ķīmiskie reaģenti tiek
izvadīti caur cilindriskām bagātināšanas kolonnām, kuras satur
noblīvējošus adsorbenta slāņus. Nepārtraukta procesa
nodrošināšanai ir nepieciešama sistēma atpakaļ atgriešanai
plūsmā, kas atbrīvotu urānu no adsorbenta atpakaļ šķidruma
plūsmā, lai būtu iespējams iegūt "produktu un
"piemaisījumus". To panāk izmantojot atbilstošus
reducēšanas/oksidēšanas ķīmiskos reaģentus, kuri tiek pilnībā
reģenerēti atsevišķi nodalītās arējās cilpās un var daļēji tikt
reģenerēti pašās izotopu atdalīšanas kolonnās. Karstu koncentrētu
hlorūdeņražskābes šķīdumu klātbūtne procesā izsauc nepieciešamību
pēc tā, lai aprīkojums būtu izgatavots no īpašiem materiāliem,
kas izturīgi pret koroziju vai pārklāti ar šādu materiālu
aizsargkārtu.
5.6.1.
Šķidruma-šķidruma apmaiņas kolonnas (Ķīmiskā apmaiņa)
Pretplūsmas šķidruma-šķidruma
apmaiņas kolonnas ar mehānisko spēka ieeju (t.i. impulsa kolonnas
ar sietplatēm, kolonnas ar slīdošām kustošām plāksnēm un kolonnas
ar iekšējiem turbīnu maisītājiem), kas īpaši projektētas vai
sagatavotas urāna bagātināšanai, izmantojot ķīmiskās apmaiņas
procesu. Šīs kolonnas un to iekšējas komponentes ir izgatavotas
no atbilstošiem plastmasas materiāliem (piemēram, fluora-oglekļa
polimēriem) vai no stikla vai arī pārklāti ar šādu materiālu
aizsargkārtu, lai būtu izturīgi pret koncentrētas
hlorūdeņražskābes šķīduma korodējošo iedarbību. Projektā
paredzētais kolonnu fāzu kontakta laiks kaskādē ir īss (30
sekundes vai mazāk).
5.6.2.
Šķidruma-šķidruma centrbēdzes kontaktfiltri (Ķīmiskā apmaiņa)
Šķidruma-šķidruma centrbēdzes
kontaktfiltri, kas īpaši projektēti vai sagatavoti urāna
bagātināšanai, izmantojot ķīmiskās apmaiņas procesu. Šādos
kontaktfiltros izmanto rotāciju, lai iegūtu organiskās plūsmas un
šķidrās plūsmas dispersiju, un tad izmantojot centrbēdzes spēku,
tiek panākta fāžu atdalīšana. Kontaktfiltri ir izgatavoti no
atbilstošiem plastmasas materiāliem (piemēram, fluora-oglekļa
polimēriem) vai no stikla vai arī pārklāti ar šādu materiālu
aizsargkārtu, lai būtu izturīgi pret koncentrētas
hlorūdeņražskābes šķīduma korodējošo iedarbību. Projektā
paredzētais centrbēdzes kontaktfiltru kontakta laiks kaskādē ir
īss (30 sekundes vai mazāk).
5.6.3. Urāna
reducēšanas sistēmas un aprīkojums (Ķīmiskā apmaiņa)
(a) Īpaši projektētās vai
sagatavotās elektroķīmiskās reducēšanas šūnas, lai reducētu urānu
no viena valences stāvokļa uz citu urāna bagātināšanai,
izmantojot ķīmiskās apmaiņas procesu. Šūnas materiāliem, kuri ir
saskarē ar tehnoloģiskajiem šķīdumiem, jābūt izturīgiem pret
koncentrētas hlorūdeņražskābes šķīduma korodējošo iedarbību.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šūnas katodnodalījumam jābūt
projektētam tā, lai nepieļautu urāna otrreizēju oksidēšanos līdz
tā augstākam valences stāvoklim. Lai urānu noturētu
katodnodalījumā, šūnai var būt necaurlaidīga diafragmas tipa
membrāna, kas izgatavota no īpaša katjonu apmaiņas materiāla.
Katods sastāv no atbilstoši cieta vadītāja, piemēram no
grafīta.
(b) Īpaši projektētās vai
sagatavotās sistēmas U4+ atgūšanai no organiskās plūsmas, skābes
koncentrācijas regulēšanai un elektroķīmiskās reducēšanas šūnu
uzpildei kaskādes produkta galā.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šajās sistēmās ietilpst aprīkojums
ekstrakcijai ar šķīdinātāju U4+ atdalīšanai no organiskās plūsmas
šķidrā šķīdumā, iztvaices aprīkojums un/vai cits aprīkojums, kas
regulē un kontrolē šķīduma pH, sūkņi un citas pārneses ierīces
elektroķīmiskās reducēšanas šūnu uzpildei. Svarīgākais
projektēšanas uzdevums ir nepieļaut šķidruma plūsmu piesārņošanu
ar dažādu metālu joniem. Tādēļ tās sistēmas sastāvdaļas, kas
atrodas saskarē ar tehnoloģisko plūsmu izgatavo no atbilstošiem
materiāliem (piemēram, stikla, fluora-oglekļa polimēriem,
polifenila sulfāta, poliētera sulfona un ar sveķiem impregnēta
grafīta).
5.6.4. Padeves
sagatavošanas sistēmas (Ķīmiskā apmaiņa)
Īpaši projektētās vai sagatavotās
sistēmas augstas tīrības urāna hlorīda padeves šķīduma ražošanai
ķīmiskai apmaiņai urāna izotopu atdalīšanas uzņēmumos.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šajās sistēmās ietilpst
šķīdināšanas aprīkojums, aprīkojums ekstrakcijai ar šķīdinātāju
un/vai jonu apmaiņas aprīkojums attīrīšanai un elektrolītiskās
šūnas U6+ vai U4+ reducēšanai uz U3+. Šīs sistēmas ražo urāna
hlorīda šķīdumus, kuros ir tikai dažas miljonās daļas metālisko
piemaisījumu, piemēram, hroms, dzelzs, vanādijs, molibdēns un
citi divvērtīgi vai augstākas oksidācijas pakāpes katjoni.
Augstas tīrības U3+ apstrādes sistēmas sastāvdaļu konstrukcijas
materiālu vidū ietilpst stikls, fluora-oglekļa polimēri un
grafīts, kas pārklāts ar polifenila sulfāta vai poliētera sulfona
plastmasu un impregnēts ar sveķiem.
5.6.5. Urāna
oksidēšanas sistēmas (Ķīmiskā apmaiņa)
Īpaši projektētās vai sagatavotās
sistēmas U3+ oksidēšanai uz U4+, lai to atgrieztu atpakaļ urāna
izotopu atdalīšanas kaskādē ķīmiskās apmaiņas bagātināšanas
procesā.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šajās sistēmās var ietilpt šāds
aprīkojums:
(a) aprīkojums, kas paredzēts
hlora un skābekļa kontaktēšanai ar izplūstošo šķidrumu no izotopu
atdalīšanas aprīkojuma un radušos U4+ ekstrakcijai vājinātā
organiskajā plūsmā, kas atgriežas no kaskādes produkta gala,
(b) aprīkojums, kas atdala ūdeni
no hlorūdeņražskābes tā, lai ūdens un koncentrētā
hlorūdeņražskābe varētu tikt atgriezta atpakaļ procesā
attiecīgajās vietās.
5.6.6.
Ātri-reaģējošie jonu apmaiņas sveķi/adsorbenti (jonu apmaiņa)
Ātri-reaģējošie jonu apmaiņas
sveķi vai adsorbenti, kas īpaši paredzēti vai sagatavoti urāna
bagātināšanai, izmantojot jonu apmaiņas procesu, tai skaitā
poraini makrotīkla struktūras sveķi un/vai membrānveida
struktūras, kurās ķīmiskās apmaiņas aktīvās grupas ierobežotas ar
pārklājumiem uz inertas porainas palīgstruktūras virsmas, un
citas kompozītstruktūras ar jebkuru piemērotu formu, tai skaitā
daļiņas vai šķiedras. Šie jonu apmaiņas sveķi/adsorbenti ir ar
diametru 0,2mm vai mazāku un tiem jābūt ķīmiski izturīgiem pret
koncentrētas hlorūdeņražskābes iedarbību, kā arī pietiekami
izturīgiem, lai atrodoties apmaiņas kolonnās, to īpašības
nepasliktinātos. Sveķi/adsorbenti ir īpaši projektēti, lai iegūtu
kinētiski ļoti ātru urāna izotopu apmaiņu (apmaiņas ātruma
pus-periods mazāks par 10 sekundēm) un tie spēj darboties
temperatūru diapazonā no 100 oC līdz 200 oC.
5.6.7. Jonu
apmaiņas kolonnas (Jonu apmaiņa)
Cilindriskas kolonnas ar diametru,
lielāku par 1000 mm, lai saturētu un balstītu jonu apmaiņas
sveķu/adsorbentu piepildītos slāņus, tās īpaši projektētas vai
sagatavotas urāna bagātināšanai, izmantojot jonu apmaiņas
procesu. Šādas kolonnas izgatavo no vai pārklāj ar materiāliem
(piemēram, titāns vai teflons), kas izturīgi pret koncentrētas
hlorūdeņražskābes šķīduma korodējošo iedarbību un spēj darboties
temperatūru diapazonā no 100 oC līdz 200 oC pie spiediena
virs 0,7 MPa (102 psi).
5.6.8. Jonu
apmaiņas atpakaļ atgriešanas sistēmas (Jonu apmaiņa)
(a) Īpaši projektētās vai
sagatavotās ķīmiskās vai elektroķīmiskās reducēšanas sistēmas
ķīmisko reducēšanas reaģentu reģenerācijai, kas izmantoti jonu
apmaiņā urāna bagātināšanas kaskādēs.
(b) Īpaši projektētās vai
sagatavotās ķīmiskās vai elektroķīmiskās oksidēšanas sistēmas
ķīmisko oksidēšanas reaģentu reģenerācijai, kas izmantoti jonu
apmaiņā urāna bagātināšanas kaskādēs.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Jonu apmaiņas bagātināšanas
procesā var izmantot, piemēram, trīsvērtīgo titānu (Ti3+) kā
reducēšanas katjonu, šajā gadījumā reducēšanas sistēma reģenerēs
Ti3+ reducējot Ti4+.
Procesā var izmantot, piemēram,
trīsvērtīgo dzelzi (Fe3+) kā oksidētāju, šajā gadījumā
oksidēšanas sistēma reģenerēs Fe3+ oksidējot Fe2+.
5.7. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas, aprīkojums un komponentes
lāzeru izmantojošajiem bagātināšanas uzņēmumiem
IEVADPIEZĪME
Eksistējošās lāzeru-izmantojošās
bagātināšanas procesa sistēmas iedalās divās kategorijās:
sistēmas, kurās procesa darba vide ir atomārā urāna tvaiki, un
sistēmas, kurās procesa darba vide ir urāna savienojuma tvaiki.
Šādu procesu vispārpieņemtie nosaukumi ir: pirmai kategorijai -
izotopu atdalīšana ar lāzeru pēc atomārās iztvaices metodes
(AVLIS vai SILVA); otrai kategorijai - izotopu atdalīšana ar
lāzeru pēc molekulārās metodes (MLIS vai MOLIS) un ķīmiskā
reakcija ar selektīvu izotopu aktivāciju ar lāzeru (CRISLA).
Lāzeru izmantojošo bagātināšanas uzņēmumu sistēmas, aprīkojums un
komponentes ietver: (a) ierīces, kas pievada metāliskā urāna
tvaikus (selektīvai foto-jonizācijai) vai ierīces, kas pievada
urāna savienojuma tvaikus (fotodissociācijai vai ķīmiskai
aktivācijai); (b) ierīces bagātinātā un vājinātā metāliskā urāna
savākšanai "produkta" un "piemaisījumu" veidā
pirmajā kategorijā un, ierīces, kas savāc dissociējušos vai
izreaģējušos savienojumus kā "produktu" un neapstrādāto
materiālu kā "piemaisījumus" otrajā kategorijā; (c)
procesa lāzera sistēmas, kas selektīvi ierosina urāna-235
izotopus; un (d) padeves sagatavošanas un produkta konversijas
aprīkojums. Urāna atomu un savienojumu spektroskopijas
sarežģītības dēļ var izrādīties nepieciešama jebkuras pieejamās
lāzera tehnoloģijas izmantošana.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Daudzas šajā sadaļā minētās
komponentes nonāk tiešā saskarē ar metāliskā urāna tvaikiem vai
šķidrumu vai ar tehnoloģisko gāzi, kas sastāv no UF6 vai UF6 un
citu gāzu maisījuma. Visas virsmas, kas nonāk saskarē ar urānu
vai UF6, pilnībā izgatavo no materiāliem, kas izturīgi pret
koroziju vai arī pārklāj ar šādu materiālu aizsargkārtu.
Attiecībā uz sadaļu, kas saistīta ar lāzeru izmantojošām
bagātināšanas komponentēm, materiālu vidū, kas izturīgi pret
koroziju, ko izsauc metāliskā urāna vai urāna sakausējumu tvaiki
vai šķidrums, ir ar itriju pārklāts grafīts un tantāls; un
materiālu vidū, kas izturīgi pret koroziju, ko izsauc UF6, ir
varš, nerūsējošais tērauds, alumīnijs, alumīnija sakausējumi,
niķelis vai sakausējumi, kas satur 60% vai vairāk niķeļa un
UF6-izturīgs teflons.
5.7.1. Urāna
iztvaices sistēmas (AVLIS)
Īpaši projektētās vai sagatavotās
urāna iztvaices sistēmas, kas satur lieljaudas svītru vai
skanējošos elektronu kūļa lielgabalus ar jaudu mērķi lielāku par
2,5 kW/cm.
5.7.2. Šķidrā
metāliskā urāna apstrādes sistēmas (AVLIS)
Īpaši projektētās vai sagatavotās
šķidrā metāla apstrādes sistēmas izkausētā urāna vai urāna
sakausējumu apstrādei, tās sastāv no tīģeļiem un tīģeļu
dzesēšanas aprīkojuma.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Tīģeļi un citas sistēmas
sastāvdaļas, kas nonāk tiešā kontaktā ar izkausēto urānu vai
urāna sakausējumiem izgatavo no materiāliem, kas izturīgi pret
koroziju vai karstumu vai arī pārklāj ar šādu materiālu
aizsargkārtu. Piemērotu materiālu vidū ir tantāls, ar itriju
pārklāts grafīts, grafīts, kas pārklāts ar citiem retzemju
oksīdiem vai to maisījumu.
5.7.3.
Metāliskā urāna "produkta" un "piemaisījumu"
kolektora komplekti (AVLIS)
Īpaši projektētie vai sagatavotie
šķidrā vai cietā metāliskā urāna "produkta" un
"piemaisījumu" kolektora komplekti.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šo komplektu komponentes izgatavo
no materiāliem, kas izturīgi pret karstumu un koroziju, ko izsauc
metāliskā urāna tvaiki vai šķidrums (piemēram, ar itriju pārklāts
grafīts, tantāls), komponentes var ietvert caurules, vārstus,
iemavas, "notekas", padeves sistēmas, siltummaiņus un
kolektora plāksnes magnētiskai, elektrostatiskai vai citām
atdalīšanas metodēm.
5.7.4.
Atdalītājmoduļa apvalki (AVLIS)
Īpaši projektētas vai sagatavotas
cilindriskas vai taisnstūrveida tvertnes, kurās novieto metāliskā
urāna tvaiku avotus, elektronu kūļa lielgabalus un
"produkta" un "piemaisījumu" kolektorus.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šādiem apvalkiem ir daudzas ieejas
atveres, kas paredzētas elektropadevei un ūdens padevei, logiem
lāzera kūļiem, vakuuma sūkņu savienojumiem un kontrolējošo
mērierīču diagnostikai un kontrolei. Lai nodrošinātu iekšējo
komponenšu apkalpošanu, apvalkiem ir aprīkojums, kas ļauj atveres
atvērt un aizvērt.
5.7.5.
Virsskaņas izplešanās sprauslas (MLIS)
Īpaši projektētās vai sagatavotās
virsskaņas izplešanās sprauslas UF6 un nesējgāzes maisījumu
atdzesēšanai līdz 150 K (-123 oC )vai zemāk un kuras ir izturīgas
pret koroziju, ko izsauc UF6.
5.7.6. Urāna
pentafluorīda produkta kolektori (MLIS)
Īpaši projektētie vai sagatavotie
urāna pentafluorīda (UF5) cietā produkta kolektori, kas sastāv no
filtra, trieciena vai ciklona tipa kolektoriem vai to
kombinācijām un, kas izturīgi pret koroziju, ko izsauc UF5/UF6
vide.
5.7.7.
UF6/nesējgāzes kompresori (MLIS)
Īpaši projektētie vai sagatavotie
UF6/nesējgāzes maisījumu kompresori, kas paredzēti ilgstošai
darbībai UF6 vidē. Kompresoru komponentes, kas nonāk saskarē ar
procesa gāzi, izgatavo no materiāliem, kas izturīgi pret
koroziju, ko izsauc UF6 vai pārklāj ar šādu materiālu
aizsargkārtu.
5.7.8. Rotējošo
vārpstu blīvslēgi (MLIS)
Īpaši projektētie vai sagatavotie
rotējošo vārpstu blīvslēgi, kas uzstādīti padeves pusē un izejas
pusē, lai noblīvētu vārpstu, kas savieno kompresora vai gāzpūtēja
rotoru ar pievaddzinēju, lai nodrošinātu drošu hermetizāciju, kas
nepieļautu tehnoloģiskā procesa gāzes noplūdi, kā arī gaisa vai
blīvējošās gāzes iesūkšanos kompresora vai gāzpūtēja iekšējā
kamerā, kas pildīta ar UF6 un nesošās gāzes maisījumu.
5.7.9.
Fluorēšanas sistēmas (MLIS)
Īpaši projektētās vai sagatavotās
sistēmas UF5 (ciets) apstrādei ar fluoru, lai iegūtu UF6
(gāze).
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šādas sistēmas ir paredzētas
savāktā UF5 pulvera apstrādei ar fluoru, lai iegūtu UF6, kas
vēlāk tiek uzkrāts produkta konteineros vai tiek padots uz MLIS
blokiem papildus bagātināšanai. Pēc vienas metodes, fluorēšanas
reakciju var pabeigt tieši izotopu atdalīšanas sistēmā, kur
notiek reakcija un tieša iegūšana no "produkta"
kolektoriem. Pēc citas metodes, UF5 pulveris var tikt pārvietots
no "produkta" kolektoriem atbilstošā reakcijas tilpnē
(piemēram, reaktorā ar pseido virstošo slāni, skrūves reaktorā
vai karsēšanas tornī) attiecīgai apstrādei ar fluoru. Abos
gadījumos UF6 savākšanai un pārvietošanai izmanto fluora (vai
citu piemērotu fluorēšanas reaģentu) uzglabāšanas un
pārvietošanas aprīkojumu.
5.7.10. UF6
masas spektrometri/jonu avoti (MLIS)
Īpaši projektētie vai sagatavotie
magnētiskie vai kvadrupolie masas spektrometri
"nepārtrauktai" padeves, produkta un atlikumu paraugu
analīzei no UF6 gāzu plūsmas, kuriem piemīt visas sekojošās
īpašības:
1. Vienas vienības izšķiršanas
spēja atommasām, kas lielākas par 320 a.m.v.;
2. Jonu avoti izgatavoti vai
pārklāti ar nihromu vai moneli, vai arī niķelēti;
3. Ir elektronu bombardēšanas
jonizācijas avoti;
4. Ir kolektoru sistēma, kas
piemērota izotopiskai analīzei.
5.7.11. Padeves
sistēmas/"produkta" un "atlikumu"
izvadsistēmas (MLIS)
Īpaši projektētās vai sagatavotās
tehnoloģisko procesu sistēmas vai bagātināšanas uzņēmumu
aprīkojums, kas izgatavoti no materiāliem, kuri izturīgi pret UF6
koroziju vai pārklāti ar šādu materiālu aizsargkārtu, kas
ietver:
(a) Padeves autoklāvus, krāsnis
vai sistēmas, ko izmanto UF6 padevei uz bagātināšanas
procesu;
(b) Desublimatorus (vai aukstos
uztvērējkausus), kurus izmanto uzkarsētā UF6 izvadei no
bagātināšanas procesa sekojošai pārvieto™anai;
(c) Sacietināšanas vai
sašķidrināšanas stacijas, kuras izmanto UF6 izvadei no
bagātināšanas procesa ar saspiešanas palīdzību un pārvēršot UF6
šķidrā vai cietā formā;
(d) "Produkta" un
"Atlikumu" stacijas, kuras izmanto UF6 pārvietošanai
konteineros.
5.7.12.
UF6/nesējgāzes atdalīšanas sistēmas (MLIS)
Īpaši projektētās vai sagatavotās
tehnoloģiskā procesa sistēmas UF6 atdalīšanai no nesošās gāzes
(ūdeņraža vai hēlija). Nesējgāze var būt slāpeklis, argons vai
cita gāze.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šajās sistēmās var tikt ietverts
tāds aprīkojums, kā:
(a) Kriogēnie siltummaiņi un
krioseparatori, kas spēj radīt temperatūru -120 oC vai
mazāk, vai
(b) Kriogēnās saldēšanas bloki,
kas spēj radīt temperatūru -120 oC vai mazāk, vai
(c) UF6 izsaldēšanas iekārtas jeb
aukstie uztvērējkausi, kas spēj radīt temperatūru -20 oC vai
mazāk.
5.7.13. Lāzeru sistēmas (AVLIS,
MLIS un CRISLA)
Lāzeri vai lāzeru sistēmas, kas
īpaši projektētas vai sagatavotas urāna izotopu atdalīšanai.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
AVLIS procesa lāzeru sistēma
parasti sastāv no diviem lāzeriem: vara tvaiku lāzers un krāsu
lāzers. MLIS procesa lāzeru sistēma parasti sastāv no lāzera, kas
darbojas no CO2 vai ekscimērlāzera un multieju optiskās šūnas ar
rotējošiem spoguļiem abās pusēs. Abu procesu lāzeriem vai lāzeru
sistēmām ir nepieciešami frekvenču spektra stabilizētāji
ilgstošai darbībai.
5.8. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas, aprīkojums un komponentes
izmantošanai plazmas separācijas bagātināšanas uzņēmumos
IEVADPIEZĪME
Plazmas separācijas procesā urāna
jonu plazma izplūst cauri elektriskajam laukam, kas noregulēts uz
U-235 jonu rezonanses frekvenci, lai tie pirmkārt absorbētu
enerģiju un palielinātos to spirālveida orbītu diametrs. Joni ar
lielu rotācijas diametru tiek notverti, lai iegūtu ar U-235
bagātinātu produktu. Plazma, kas veidojas urāna tvaiku
jonizācijas rezultātā, tiek saturēta vakuuma kamerā ar lielas
enerģijas magnētisko lauku, ko rada ar supervadītājmagnēta
palīdzību. Procesa svarīgākās tehnoloģiskās sistēmas ietver urāna
plazmas ģenerēšanas sistēmu, atdalītājmoduli ar
supervadītājmagnētu un metāla izvadsistēmas "produkta"
un "piemaisījumu" savākšanai.
5.8.1.
Mikroviļņu enerģijas avoti un antenas
Īpaši projektēti vai sagatavoti
mikroviļņu enerģijas avoti un antenas jonu radīšanai vai
paātrināšanai ar šādiem parametriem: frekvence virs 30 GHz un
vidējā izejas jauda jonu radīšanai virs 50 kW.
5.8.2. Jonu
ierosmes solenoīdi (spoles)
Īpaši projektēti vai sagatavoti
solenoīdi radiofrekvences jonu ierosmei frekvenču diapazonā virs
100 kHz un spējīgi darboties pie vidējās jaudas, kas lielāka par
40 kW.
5.8.3. Urāna
plazmas ģenerēšanas sistēmas
Īpaši projektētās vai sagatavotās
urāna plazmas ģenerēšanas sistēmas, kas var ietvert lieljaudas
svītru vai skanējošos elektronu kūļa lielgabalus ar jaudu mērķi
lielāku par 2,5 kW/cm.
5.8.4. Šķidrā
metāliskā urāna apstrādes sistēmas
Īpaši projektētās vai sagatavotās
šķidrā metāla apstrādes sistēmas izkausētā urāna vai urāna
sakausējumu apstrādei, tās sastāv no tīģeļiem un tīģeļu
dzesēšanas aprīkojuma.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Tīģeļi un citas sistēmas
sastāvdaļas, kas nonāk tiešā kontaktā ar izkausēto urānu vai
urāna sakausējumiem izgatavo no materiāliem, kas izturīgi pret
koroziju vai karstumu vai arī pārklāj ar šādu materiālu
aizsargkārtu. Piemērotu materiālu vidū ir tantāls, ar itriju
pārklāts grafīts, grafīts, kas pārklāts ar citiem retzemju
oksīdiem vai to maisījumu.
5.8.5.
Metāliskā urāna "produkta" un "piemaisījumu"
kolektora komplekti
Īpaši projektētie vai sagatavotie
cietā metāliskā urāna "produkta" un
"piemaisījumu" kolektora komplekti. Šādu kolektoru
komplektus izgatavo no materiāliem, piemēram, ar itriju pārklāta
grafīta vai tantāla, kas izturīgi pret karstumu un koroziju, ko
izsauc metāliskā urāna tvaiki.
5.8.6.
Atdalītājmoduļa apvalki
Īpaši projektētas vai sagatavotas
cilindriskas vai taisnstūrveida tvertnes, kuras izmanto plazmas
separācijas bagātināšanas uzņēmumos, lai tajās novietotu urāna
plazmas avotu, radiofrekvences enerģētisko piedziņas spoli un
"produkta" un "piemaisījumu" kolektorus.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šādiem apvalkiem ir daudzas ieejas
atveres, kas paredzētas elektropadevei, difūzijas sūkņu
savienojumiem un kontrolējošo mērierīču diagnostikai un
kontrolei. Lai nodrošinātu iekšējo komponenšu apkalpošanu,
apvalki ir aprīkoti, lai atveres var atvērt un aizvērt un tie ir
izgatavoti no piemērota nemagnētiska materiāla, piemēram, no
nerūsējošā tērauda.
5.9. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas, aprīkojums un komponentes
izmantošanai elektromagnētiskās bagātināšanas uzņēmumos
IEVADPIEZĪME
Elektromagnētiskajā procesā
metāliskā urāna joni, kas iegūti, jonizējot sāls izejmateriālu
(parasti UCl4), tiek paātrināti un izvadīti cauri magnētiskajam
laukam, kas savukārt liek dažādu izotopu joniem doties atšķirīgos
virzienos. Svarīgāko elektromagnētiskā izotopu separatora
komponenšu vidū ir: magnētiskais lauks izotopu jonu kūļa
novirzei, jonu avots ar tā paātrināšanas sistēmu un atdalīto jonu
savākšanas sistēma. Šī procesa palīgsistēmu vidū ir magnēta
strāvas padeves sistēma, jonu avotu augstsprieguma enerģijas
padeves sistēma, vakuuma sistēma un plaša ķīmiskās apstrādes
sistēma produkta atjaunošanai un attīrīšanas/pārstrādes
komponenšu reģenerēšanai.
5.9.1.
Elektromagnētiskie izotopu separatori
Īpaši projektētie vai sagatavotie
elektromagnētiskie izotopu separatori urāna izotopu atdalīšanai,
to aprīkojums un komponentes, tai skaitā:
(a) Jonu avoti
Īpaši projektētie vai sagatavotie
atsevišķie vai saliktie jonu avoti, kas sastāv no tvaika avota,
jonizētāja un kūļa paātrinātāja, izgatavoti no piemērotiem
materiāliem, piemēram, grafīta, nerūsējošā tērauda vai vara, un
spēj nodrošināt kopējo jonu kūļa strāvu 50 mA vai lielāku.
(b) Jonu kolektori
Kolektoru plāksnes, kas sastāv no
diviem vai vairāk šķēlumiem un kabatām, īpaši projektētas vai
sagatavotas bagātinātā vai vājinātā urāna jonu kūļa savākšanai un
izgatavotas no piemērotiem materiāliem, piemēram, grafīta vai
nerūsējošā tērauda.
(c) Vakuuma apvalki
Īpaši projektētie vai sagatavotie
urāna elektromagnētisko separatoru vakuuma apvalki, kas
izgatavoti no piemērotiem nemagnētiskiem materiāliem, piemēram,
no nerūsējošā tērauda, un paredzēti darbam pie spiediena 0,1 Pa
vai zemāka.
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Šādi apvalki ir īpaši projektēti
jonu avotu, kolektoru plākšņu un ar ūdeni dzesējamo ielikņu
saturēšanai, tie ir attiecīgi aprīkoti, lai savienotu difūzijas
sūkņus un atvēršanas/aizvēršanas aprīkojums šo komponenšu
izņemšanai vai nomaiņai.
(d) Magnēta polu uzgaļi
Īpaši projektētie vai sagatavotie
magnēta polu uzgaļi, kuru diametrs ir lielāks par 2 m un
kurus izmanto pastāvīga magnētiskā lauka uzturēšanai
elektromagnētiskajā izotopu separatorā un magnētiskā lauka
pārnesei starp blakus esošajiem separatoriem.
5.9.2.
Augstsprieguma enerģijas avoti
Īpaši projektēti vai sagatavoti
jonu avotu augstsprieguma enerģijas avoti/padeves sistēmas, kam
piemīt visas sekojošās īpašības: spēja darboties nepārtraukti,
izejas spriegums - 20000 V vai augstāks, izejas strāva - 1 A vai
lielāka, un sprieguma regulēšana ir labāka par 0,01% 8 stundu
laikā.
5.9.3. Magnētu
strāvas padeves sistēmas
Īpaši projektētas vai sagatavotas
lielas jaudas līdzstrāvas enerģijas avoti elektromagnētiem,
kuriem piemīt visas sekojošās īpašības: spēja darboties
nepārtraukti ar izejas strāvas stiprumu 500 A vai lielāku pie
sprieguma 100 V vai lielāka un sprieguma regulēšanu labāku par
0,01% 8 stundu laikā.
6. Smagā ūdens,
deiterija un deiterija savienojumu ražotnes un tam īpaši
projektētais vai sagatavotais aprīkojums
IEVADPIEZĪME
Smago ūdeni var ražot, izmantojot
dažādus procesus. Tomēr, komerciāli izdevīgi ir divi procesi:
ūdens - sērūdeņraža apmaiņas process (GS process) un amonjaka -
ūdeņraža apmaiņas process.
GS process balstās uz ūdeņraža un
deiterija apmaiņu starp ūdeni un sērūdeņradi kolonnu sistēmā,
kuras darbojas ar aukstu augšējo nodalījumu un karstu apakšējo
nodalījumu. Ūdens plūst lejup pa kolonnām un tajā pašā laikā
sērūdeņraža gāze cirkulē no kolonnu apakšas uz augšu. Lai
veicinātu gāzes un ūdens sajaukšanos, izmanto virkni perforētu
trauku. Deiterijs migrē ūdenī pie zemas temperatūras un
sērūdeņradī pie augstas temperatūras. Ar deiteriju bagātinātā
gāze vai ūdens tiek aizvadīta no pirmās pakāpes kolonnām vietā,
kur savienojas karstais un aukstais nodalījums un process
atkārtojas nākamās pakāpes kolonnās. Pēdējās pakāpes jeb fāzes
produkts - ūdens ar deiterija bagātinājumu līdz 30% tiek nosūtīts
uz destilācijas iekārtu, lai ražotu reaktoru-tīrības smago ūdeni,
t.i. 99,75% deiterija oksīdu.
Amonjaka - ūdeņraža apmaiņas
procesā deiteriju var ekstrahēt no sintēzes-gāzes, tai reaģējot
ar šķidro amonjaku katalizatora klātbūtnē. Sintēzes gāze tiek
pievadīta apmaiņas kolonnās un amonjaka pārveidotājā. Gāze
kolonnās plūst no apakšas uz augšu un tajā pašā laikā šķidrais
amonjaks plūst no augšas uz leju. Sintēzes gāzes deiterijs tiek
atdalīts no ūdeņraža un deiterijs koncentrējas amonjakā. Amonjaks
tad ieplūst amonjaka krekinga iekārtā kolonnas apakšā, bet gāze
ieplūst amonjaka pārveidotājā kolonnas augšā. Nākamajās pakāpēs
notiek turpmāka bagātināšana un reaktoru-tīrības smago ūdeni
iegūst ar beigu destilāciju. Sintēzes gāzes padeve var tikt
nodrošināta ar amonjaka ražotnes palīdzību, kuru savukārt var
uzcelt kopā ar smagā ūdens ražotni ar amonjaka - ūdeņraža
izotopisko apmaiņu. Amonjaka - ūdeņraža apmaiņas procesā par
sākotnējā deiterija avotu var kalpot arī parastais ūdens.
Daudzas būtiskas aprīkojuma
sastāvdaļas smagā ūdens ražošanas uzņēmumiem, kuri izmanto GS vai
amonjaka - ūdeņraža apmaiņas procesus ir izplatītas vairākās
ķīmiskās rūpniecības un naftas rūpniecības nozarēs. Jo īpaši tas
attiecas uz maziem uzņēmumiem, kuri izmanto GS procesu. Tomēr,
tikai nedaudzas komponentes ir standartizētas. GS un amonjaka -
ūdeņraža apmaiņas procesos nepieciešams veikt darbības un
apstrādāt lielu daudzumu uzliesmojošu, korozīvu un toksisku
šķīdumu paaugstināta spiediena apstākļos. Attiecīgi, izstrādājot
šos procesus izmantojošo ražotņu un aprīkojuma projektēšanas un
ekspluatācijas standartus, liela vērība jāpiegriež materiālu
izvēlei un specifikācijai, lai nodrošinātu ilgstošu
ekspluatāciju, saglabājot augstus drošības standartus. Izvēles
iespējas lielā mērā nosaka ekonomika un vajadzības. Tādējādi,
lielākā aprīkojuma daļa tiks sagatavota atbilstoši pasūtītāja
prasībām.
Visbeidzot, jāmin, ka gan GS, gan
amonjaka - ūdeņraža apmaiņas procesos, aprīkojuma sastāvdaļas,
kas atsevišķi nav īpaši projektētas vai sagatavotas smagā ūdens
ražošanai, var tikt sakomplektētas sistēmās, kas ir īpaši
projektētas vai sagatavotas smagā ūdens ražošanai. Par šādu
sistēmu piemēriem, kas izmantojamas abos procesos, kalpo
katalītiskā krekinga sistēma, kuru izmanto amonjaka - ūdeņraža
apmaiņas procesā un ūdens destilēšanas sistēmās smagā ūdens beigu
koncentrācijas procesā, kas nodrošina reaktora - tīrības smagā
ūdens ieguvi.
Aprīkojuma sastāvdaļas, kas īpaši
projektētas vai sagatavotas smagā ūdens ražošanai, izmantojot gan
ūdens - sērūdeņraža apmaiņas procesu (GS process) gan amonjaka -
ūdeņraža apmaiņas procesu, ietver sekojošo:
6.1. Ūdens -
sērūdeņraža apmaiņas kolonnas
Apmaiņas kolonnas, īpaši
paredzētas vai sagatavotas smagā ūdens ražošanai izmantojot ūdens
- sērūdeņraža apmaiņas procesu, kas izgatavotas no smalkgraudaina
oglekļa tērauda (piemēram, ASTM A516) diametrā no 6 m (20 pēdas)
līdz 9 m (30 pēdas), kas spēj darboties pie spiediena, lielāka
vai vienāda ar 2 MPa (300 psi) un ar korozijas pielaidi 6 mm vai
lielāku.
6.2. Gāzpūtēji
vai kompresori
Vienpakāpes, zemspiediena (t.i.
0,2 MPa vai 30 psi) centrbēdzes gāzpūtēji vai kompresori
sērūdeņraža gāzes cirkulācijai (t.i. gāze, kas satur vairāk par
70% H2S), īpaši projektēti vai sagatavoti smagā ūdens ražošanai,
izmantojot ūdens - sērūdeņraža apmaiņas procesu. Šādi gāzpūtēju
vai kompresoru iesūces jauda ir lielāka vai vienāda ar 56
m3/sekundē (120,000 SCFM), darbojoties pie ieejošā spiediena, kas
lielāks vai vienāds ar 1,8 MPa (260 psi), kuriem ir blīvslēgi,
kas projektēti darbam saskarē ar šķidro H2S.
6.3. Amonjaka -
ūdeņraža apmaiņas kolonnas
Amonjaka - ūdeņraža apmaiņas
kolonnas augstumā lielākas vai vienādas ar 35 m (114,3 pēdas) un
diametrā no 1,5 m (4,9 pēdas) līdz 2,5 m (8,2 pēdas), kas spēj
darboties pie spiediena, lielāka par 15 MPa (2225 psi), īpaši
projektētas vai sagatavotas smagā ūdens ražošanai, izmantojot
amonjaka - ūdeņraža apmaiņas procesu. Šīm kolonnām ir vismaz
viena atloka ass atvere ar tādu pašu diametru kā cilindriskai
komponentei, caur kuru var ievietot vai izņemt kolonnas iekšējās
sastāvdaļas.
6.4. Kolonnas
iekšējās sastāvdaļas un pakāpju sūkņi
Kolonnas iekšējās sastāvdaļas un
pakāpju sūkņi, īpaši projektēti vai sagatavoti smagā ūdens
ražošanai, izmantojot amonjaka - ūdeņraža apmaiņas procesu.
Kolonnas iekšējās sastāvdaļas ietver īpaši projektētus pakāpju
kontaktorus, kuri veicina ciešu gāzes/šķidruma kontaktu. Pakāpju
sūkņi ietver īpaši projektētus iegremdējamos sūkņus šķidrā
amonjaka cirkulācijai kontaktpakāpes ietveros, kas atrodas
kolonnas pakāpēs.
6.5. Amonjaka
krekinga ražotnes
Amonjaka krekinga ražotnes, kas
darbojas pie spiediena, kas lielāks vai vienāds ar 3 MPa (450
psi), īpaši projektētas vai sagatavotas smagā ūdens ražošanai,
izmantojot amonjaka - ūdeņraža apmaiņas procesu.
6.6.
Infrasarkanās absorbcijas analizatori
Infrasarkanās absorbcijas
analizatori, kas spēj veikt nepārtrauktas ūdeņraža-deiterija
attiecības analīzi pie deiterija koncentrācijas 90% vai
lielākas.
6.7.
Katalītiskās krāsnis
Katalītiskās krāsnis bagātinātās
deiterija gāzes pārvēršanai smagajā ūdenī, īpaši projektētas vai
sagatavotas smagā ūdens ražošanai, izmantojot amonjaka - ūdeņraža
apmaiņas procesu.
7. Urāna
konversijas uzņēmumi un tam īpaši projektētais vai sagatavotais
aprīkojums
IEVADPIEZĪME
Urāna konversijas uzņēmumos un
sistēmās var veikt vienu vai vairākas pārvērtības no urāna viena
ķīmiskā izotopa citā, ieskaitot: urāna rūdas koncentrātu
konversiju par UO3, UO3 konversiju par UO2, urāna oksīdu
konversiju par UF4 vai UF6, UF4 konversiju par UF6, UF6
konversiju par UF4, UF4 konversiju par metālisko urānu un urāna
fluorīdu konversiju par UO2. Daudzas svarīgas urāna konversijas
uzņēmumu aprīkojuma komponentes ir izplatītas vairākās ķīmiskās
rūpniecības nozarēs. Piemēram, šajos procesos izmantojamie
aprīkojuma veidi ietver: krāsnis, rotējošās krāsnis, reaktorus ar
pseido virstošo slāni, destilēšanas kolonnas un šķidruma-šķidruma
ekstrakcijas kolonnas. Tomēr, tikai nedaudzas komponentes ir
pieejamas "gatavā formā"; lielākā daļa tiek sagatavota
atbilstoši pasūtītāja prasībām un specifikācijai. Atsevišķos
gadījumos, nepieciešams ievērot īpašas projektēšanas un
būvniecības prasības, lai aizsargātos pret dažu apstrādājamo
ķīmisko vielu korozīvām īpašībām (HF, F2, ClF3 un urāna
fluorīdi). Visbeidzot, jāmin, ka visos urāna konversijas
procesos, aprīkojuma sastāvdaļas, kas atsevišķi nav īpaši
projektētas vai sagatavotas urāna konversijai, var tikt
sakomplektētas sistēmās, kas ir īpaši projektētas vai sagatavotas
urāna konversijai.
7.1. Īpaši projektētās vai
sagatavotās sistēmas urāna rūdas koncentrātu konversijai
par UO3
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
Urāna rūdas koncentrātu konversiju
par UO3 var veikt sākumā izšķīdinot rūdu slāpekļskābē un
ekstreģējot attīrīto uranilnitrātu par šķīdinātāju izmantojot,
piemēram, tributilfosfātu. Uranilnitrāts sekojoši tiek pārvērsts
par UO3 ar koncentrācijas un denitrācijas palīdzību vai ar
neitralizēšanu ar gāzveida amonjaku, iegūstot amonija diuranātu,
kas pēc tam tiek filtrēts, žāvēts un kalcinēts.
7.2. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas UO3 konversijai par UF6
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
UO3 konversiju par UF6 var veikt
tieši ar fluorēšanu. Procesā nepieciešams gāzveida fluora vai
trifluor-hlora avots.
7.3. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas UO3 konversijai par UO2
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
UO3 konversiju par UO2 var veikt,
reducējot UO3 ar gāzveida amonjaku pēc krekinga vai ūdeņradi.
7.4. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas UO2 konversijai par UF4
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
UO2 konversiju par UF4 var veikt
UO2 reaģējot ar gāzveida fluorūdeņradi (HF) pie temperatūras no
300-500 oC.
7.5. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas UF4 konversijai par UF6
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
UF4 konversiju par UF6 veic
eksotermiskajā reakcijā ar fluoru reaktora tornī. UF6 tiek
kondensēts no karstām izplūdes gāzēm, kuru plūsmas tiek izlaistas
cauri aukstiem uztvērējkausiem, kas atdzesēti līdz -10 oC.
Procesā nepieciešams gāzveida fluora avots.
7.6. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas UF4 konversijai par
metālisko urānu
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
UF4 konversiju par metālisko urānu
veic to reducējot ar magnēziju (lielās partijās) vai ar kalciju
(mazās partijās). Reakcija notiek pie temperatūras, kas lielāka
par urāna kušanas temperatūru (1130 oC).
7.7. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas UF6 konversijai par UO2
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
UF6 konversiju par UO2 var veikt
ar ikvienu no trim sekojo™iem procesiem. Pirmajā procesā, UF6
tiek reducēts un hidrolizēts par UO2 izmantojot ūdeņradi un
tvaikus. Otrajā procesā, UF6 tiek hidrolizēts šķīdinot to ūdenī,
amonjaks tiek pievienots, lai nogulsnētu amonija diuranātu un
diuranāts tiek reducēts par UO2 ar ūdeņradi pie 820 oC. Trešajā
procesā gāzveida UF6, CO2, un NH3 tiek samaisīti ūdenī,
nogulsnējot amonija uranīlkarbonātu. Amonija uranīlkarbonāts tiek
samaisīts ar tvaikiem un ūdeņradi pie temperatūras 500-600 oC,
lai iegūtu UO2.
UF6 konversiju par UO2 bieži veic
kodoldegvielas ražošanas uzņēmuma pirmajā pakāpē.
7.8. Īpaši
projektētās vai sagatavotās sistēmas UF6 konversijai par UF4
SKAIDROJOŠĀ PIEZĪME
UF6 konversiju par UF4 veic, to
reducējot ar ūdeņradi.
Protocol between the Government of
the Republic of Latvia and the International Atomic Energy Agency
Additional to the Agreement for the Application of Safeguards in
Connection with the Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear
Weapons
WHEREAS the Government of the
Republic of Latvia (hereinafter referred to as
"Latvia") and the International Atomic Energy Agency
(hereinafter referred to as the "Agency") are parties
to an Agreement for the Application of Safeguards in Connection
with the Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons
(hereinafter referred to as the "Safeguards
Agreement"), which entered into force on 21 December
1993;
AWARE OF the desire of the
international community to further enhance nuclear
non-proliferation by strengthening the effectiveness and
improving the efficiency of the Agency's safeguards system;
RECALLING that the Agency must
take into account in the implementation of safeguards the need
to: avoid hampering the economic and technological development of
Latvia or international co-operation in the field of peaceful
nuclear activities; respect health, safety, physical protection
and other security provisions in force and the rights of
individuals; and take every precaution to protect commercial,
technological and industrial secrets as well as other
confidential information coming to its knowledge;
WHEREAS the frequency and
intensity of activities described in this Protocol shall be kept
to the minimum consistent with the objective of strengthening the
effectiveness and improving the efficiency of Agency
safeguards;
NOW THEREFORE Latvia and the
Agency have agreed as follows:
RELATIONSHIP
BETWEEN THE PROTOCOL AND THE SAFEGUARDS AGREEMENT
Article 1
The provisions of the Safeguards
Agreement shall apply to this Protocol to the extent that they
are relevant to and compatible with the provisions of this
Protocol. In case of conflict between the provisions of the
Safeguards Agreement and those of this Protocol, the provisions
of this Protocol shall apply.
PROVISION OF
INFORMATION
Article 2
a. Latvia shall provide the Agency
with a declaration containing:
(i) A general description of and
information specifying the location of nuclear fuel cycle-related
research and development activities not involving nuclear
material carried out anywhere that are funded, specifically
authorized or controlled by, or carried out on behalf of,
Latvia.
(ii) Information identified by the
Agency on the basis of expected gains in effectiveness or
efficiency, and agreed to by Latvia, on operational activities of
safeguards relevance at facilities and at locations outside
facilities where nuclear material is customarily used.
(iii) A general description of
each building on each site, including its use and, if not
apparent from that description, its contents. The description
shall include a map of the site.
(iv) A description of the scale of
operations for each location engaged in the activities specified
in Annex I to this Protocol.
(v) Information specifying the
location, operational status and the estimated annual production
capacity of uranium mines and concentration plants and thorium
concentration plants, and the current annual production of such
mines and concentration plants for Latvia as a whole. Latvia
shall provide, upon request by the Agency, the current annual
production of an individual mine or concentration plant. The
provision of this information does not require detailed nuclear
material accountancy.
(vi) Information regarding source
material which has not reached the composition and purity
suitable for fuel fabrication or for being isotopically enriched,
as follows:
(a) The quantities, the chemical
composition, the use or intended use of such material, whether in
nuclear or non-nuclear use, for each location in Latvia at which
the material is present in quantities exceeding ten metric tons
of uranium and/or twenty metric tons of thorium, and for other
locations with quantities of more than one metric ton, the
aggregate for Latvia as a whole if the aggregate exceeds ten
metric tons of uranium or twenty metric tons of thorium. The
provision of this information does not require detailed nuclear
material accountancy;
(b) The quantities, the chemical
composition and the destination of each export out of Latvia, of
such material for specifically non-nuclear purposes in quantities
exceeding:
(1) Ten metric tons of uranium, or
for successive exports of uranium from Latvia to the same State,
each of less than ten metric tons, but exceeding a total of ten
metric tons for the year;
(2) Twenty metric tons of thorium,
or for successive exports of thorium from Latvia to the same
State, each of less than twenty metric tons, but exceeding a
total of twenty metric tons for the year;
(c) The quantities, chemical
composition, current location and use or intended use of each
import into Latvia of such material for specifically non-nuclear
purposes in quantities exceeding:
(1) Ten metric tons of uranium, or
for successive imports of uranium into Latvia each of less than
ten metric tons, but exceeding a total of ten metric tons for the
year;
(2) Twenty metric tons of thorium,
or for successive imports of thorium into Latvia each of less
than twenty metric tons, but exceeding a total of twenty metric
tons for the year;
it being understood that there is
no requirement to provide information on such material intended
for a non-nuclear use once it is in its non-nuclear end-use
form.
(vii) (a) Information regarding
the quantities, uses and locations of nuclear material exempted
from safeguards pursuant to Article 36 of the Safeguards
Agreement;
(b) Information regarding the
quantities (which may be in the form of estimates) and uses at
each location, of nuclear material exempted from safeguards
pursuant to Article 35(b) of the Safeguards Agreement but not yet
in a non-nuclear end-use form, in quantities exceeding those set
out in Article 36 of the Safeguards Agreement. The provision of
this information does not require detailed nuclear material
accountancy.
(viii) Information regarding the
location or further processing of intermediate or high-level
waste containing plutonium, high enriched uranium or uranium-233
on which safeguards have been terminated pursuant to Article 11
of the Safeguards Agreement. For the purpose of this paragraph,
"further processing" does not include repackaging of
the waste or its further conditioning not involving the
separation of elements, for storage or disposal.
(ix) The following information
regarding specified equipment and non-nuclear material listed in
Annex II:
(a) For each export out of Latvia
of such equipment and material: the identity, quantity, location
of intended use in the receiving State and date or, as
appropriate, expected date, of export;
(b) Upon specific request by the
Agency, confirmation by Latvia, as importing State, of
information provided to the Agency by another State concerning
the export of such equipment and material to Latvia.
(x) General plans for the
succeeding ten-year period relevant to the development of the
nuclear fuel cycle (including planned nuclear fuel cycle-related
research and development activities) when approved by the
appropriate authorities in Latvia.
b. Latvia shall make every
reasonable effort to provide the Agency with the following
information:
(i) A general description of and
information specifying the location of nuclear fuel cycle-related
research and development activities not involving nuclear
material which are specifically related to enrichment,
reprocessing of nuclear fuel or the processing of intermediate or
high-level waste containing plutonium, high enriched uranium or
uranium-233 that are carried out anywhere in Latvia but which are
not funded, specifically authorized or controlled by, or carried
out on behalf of, Latvia. For the purpose of this paragraph,
"processing" of intermediate or high-level waste does
not include repackaging of the waste or its conditioning not
involving the separation of elements, for storage or
disposal.
(ii) A general description of
activities and the identity of the person or entity carrying out
such activities, at locations identified by the Agency outside a
site which the Agency considers might be functionally related to
the activities of that site. The provision of this information is
subject to a specific request by the Agency. It shall be provided
in consultation with the Agency and in a timely fashion.
c. Upon request by the Agency,
Latvia shall provide amplifications or clarifications of any
information it has provided under this Article, in so far as
relevant for the purpose of safeguards.
Article 3
a. Latvia shall provide to the
Agency the information identified in Article 2.a.(i), (iii),
(iv), (v), (vi)(a), (vii) and (x) and Article 2.b.(i) within 180
days of the entry into force of this Protocol.
b. Latvia shall provide to the
Agency, by 15 May of each year, updates of the information
referred to in paragraph a. above for the period covering the
previous calendar year. If there has been no change to the
information previously provided, Latvia shall so indicate.
c. Latvia shall provide to the
Agency, by 15 May of each year, the information identified in
Article 2.a.(vi)(b) and (c) for the period covering the previous
calendar year.
d. Latvia shall provide to the
Agency on a quarterly basis the information identified in Article
2.a.(ix)(a). This information shall be provided within sixty days
of the end of each quarter.
e. Latvia shall provide to the
Agency the information identified in Article 2.a.(viii) 180 days
before further processing is carried out and, by 15 May of each
year, information on changes in location for the period covering
the previous calendar year.
f. Latvia and the Agency shall
agree on the timing and frequency of the provision of the
information identified in Article 2.a.(ii).
g. Latvia shall provide to the
Agency the information in Article 2.a.(ix)(b) within sixty days
of the Agency's request.
COMPLEMENTARY
ACCESS
Article 4
The following shall apply in
connection with the implementation of complementary access under
Article 5 of this Protocol:
a. The Agency shall not
mechanistically or systematically seek to verify the information
referred to in Article 2; however, the Agency shall have access
to:
(i) Any location referred to in
Article 5.a.(i) or (ii) on a selective basis in order to assure
the absence of undeclared nuclear material and activities;
(ii) Any location referred to in
Article 5.b. or c. to resolve a question relating to the
correctness and completeness of the information provided pursuant
to Article 2 or to resolve an inconsistency relating to that
information;
(iii) Any location referred to in
Article 5.a.(iii) to the extent necessary for the Agency to
confirm, for safeguards purposes, Latvia's declaration of the
decommissioned status of a facility or of a location outside
facilities where nuclear material was customarily used.
b. (i) Except as provided in
paragraph (ii) below, the Agency shall give Latvia advance notice
of access of at least 24 hours;
(ii) For access to any place on a
site that is sought in conjunction with design information
verification visits or ad hoc or routine inspections on that
site, the period of advance notice shall, if the Agency so
requests, be at least two hours but, in exceptional
circumstances, it may be less than two hours.
c. Advance notice shall be in
writing and shall specify the reasons for access and the
activities to be carried out during such access.
d. In the case of a question or
inconsistency, the Agency shall provide Latvia with an
opportunity to clarify and facilitate the resolution of the
question or inconsistency. Such an opportunity will be provided
before a request for access, unless the Agency considers that
delay in access would prejudice the purpose for which the access
is sought. In any event, the Agency shall not draw any
conclusions about the question or inconsistency until Latvia has
been provided with such an opportunity.
e. Unless otherwise agreed to by
Latvia, access shall only take place during regular working
hours.
f. Latvia shall have the right to
have Agency inspectors accompanied during their access by
representatives of Latvia, provided that the inspectors shall not
thereby be delayed or otherwise impeded in the exercise of their
functions.
Article 5
Latvia shall provide the Agency
with access to:
a. (i) Any place on a site;
(ii) Any location identified by
Latvia under Article 2.a.(v)-(viii);
(iii) Any decommissioned facility
or decommissioned location outside facilities where nuclear
material was customarily used.
b. Any location identified by
Latvia under Article 2.a.(i), Article 2.a.(iv), Article
2.a.(ix)(b) or Article 2.b., other than those referred to in
paragraph a.(i) above, provided that if Latvia is unable to
provide such access, Latvia shall make every reasonable effort to
satisfy Agency requirements, without delay, through other
means.
c. Any location specified by the
Agency, other than locations referred to in paragraphs a. and b.
above, to carry out location-specific environmental sampling,
provided that if Latvia is unable to provide such access, Latvia
shall make every reasonable effort to satisfy Agency
requirements, without delay, at adjacent locations or through
other means.
Article 6
When implementing Article 5, the
Agency may carry out the following activities:
a. For access in accordance with
Article 5.a.(i) or (iii): visual observation; collection of
environmental samples; utilization of radiation detection and
measurement devices; application of seals and other identifying
and tamper indicating devices specified in Subsidiary
Arrangements; and other objective measures which have been
demonstrated to be technically feasible and the use of which has
been agreed by the Board of Governors (hereinafter referred to as
the "Board") and following consultations between the
Agency and Latvia.
b. For access in accordance with
Article 5.a.(ii): visual observation; item counting of nuclear
material; non-destructive measurements and sampling; utilization
of radiation detection and measurement devices; examination of
records relevant to the quantities, origin and disposition of the
material; collection of environmental samples; and other
objective measures which have been demonstrated to be technically
feasible and the use of which has been agreed by the Board and
following consultations between the Agency and Latvia.
c. For access in accordance with
Article 5.b.: visual observation; collection of environmental
samples; utilization of radiation detection and measurement
devices; examination of safeguards relevant production and
shipping records; and other objective measures which have been
demonstrated to be technically feasible and the use of which has
been agreed by the Board and following consultations between the
Agency and Latvia.
d. For access in accordance with
Article 5.c.: collection of environmental samples and, in the
event the results do not resolve the question or inconsistency at
the location specified by the Agency pursuant to Article 5.c.,
utilization at that location of visual observation, radiation
detection and measurement devices, and, as agreed by Latvia and
the Agency, other objective measures.
Article 7
a. Upon request by Latvia, the
Agency and Latvia shall make arrangements for managed access
under this Protocol in order to prevent the dissemination of
proliferation sensitive information, to meet safety or physical
protection requirements, or to protect proprietary or
commercially sensitive information. Such arrangements shall not
preclude the Agency from conducting activities necessary to
provide credible assurance of the absence of undeclared nuclear
material and activities at the location in question, including
the resolution of a question relating to the correctness and
completeness of the information referred to in Article 2 or of an
inconsistency relating to that information.
b. Latvia may, when providing the
information referred to in Article 2, inform the Agency of the
places at a site or location at which managed access may be
applicable.
c. Pending the entry into force of
any necessary Subsidiary Arrangements, Latvia may have recourse
to managed access consistent with the provisions of paragraph a.
above.
Article 8
Nothing in this Protocol shall
preclude Latvia from offering the Agency access to locations in
addition to those referred to in Articles 5 and 9 or from
requesting the Agency to conduct verification activities at a
particular location. The Agency shall, without delay, make every
reasonable effort to act upon such a request.
Article 9
Latvia shall provide the Agency
with access to locations specified by the Agency to carry out
wide-area environmental sampling, provided that if Latvia is
unable to provide such access it shall make every reasonable
effort to satisfy Agency requirements at alternative locations.
The Agency shall not seek such access until the use of wide-area
environmental sampling and the procedural arrangements therefor
have been approved by the Board and following consultations
between the Agency and Latvia.
Article 10
The Agency shall inform Latvia
of:
a. The activities carried out
under this Protocol, including those in respect of any questions
or inconsistencies the Agency had brought to the attention of
Latvia, within sixty days of the activities being carried out by
the Agency.
b. The results of activities in
respect of any questions or inconsistencies the Agency had
brought to the attention of Latvia, as soon as possible but in
any case within thirty days of the results being established by
the Agency.
c. The conclusions it has drawn
from its activities under this Protocol. The conclusions shall be
provided annually.
DESIGNATION OF
AGENCY INSPECTORS
Article 11
a. (i) The Director General shall
notify Latvia of the Board's approval of any Agency official as a
safeguards inspector. Unless Latvia advises the Director General
of its rejection of such an official as an inspector for Latvia
within three months of receipt of notification of the Board's
approval, the inspector so notified to Latvia shall be considered
designated to Latvia.
(ii) The Director General, acting
in response to a request by Latvia or on his own initiative,
shall immediately inform Latvia of the withdrawal of the
designation of any official as an inspector for Latvia.
b. A notification referred to in
paragraph a. above shall be deemed to be received by Latvia seven
days after the date of the transmission by registered mail of the
notification by the Agency to Latvia.
VISAS
Article 12
Latvia shall, within one month of
the receipt of a request therefor, provide the designated
inspector specified in the request with appropriate multiple
entry/exit and/or transit visas, where required, to enable the
inspector to enter and remain on the territory of Latvia for the
purpose of carrying out his/her functions. Any visas required
shall be valid for at least one year and shall be renewed, as
required, to cover the duration of the inspector's designation to
Latvia.
SUBSIDIARY
ARRANGEMENTS
Article 13
a. Where Latvia or the Agency
indicates that it is necessary to specify in Subsidiary
Arrangements how measures laid down in this Protocol are to be
applied, Latvia and the Agency shall agree on such Subsidiary
Arrangements within ninety days of the entry into force of this
Protocol or, where the indication of the need for such Subsidiary
Arrangements is made after the entry into force of this Protocol,
within ninety days of the date of such indication.
b. Pending the entry into force of
any necessary Subsidiary Arrangements, the Agency shall be
entitled to apply the measures laid down in this Protocol.
COMMUNICATIONS
SYSTEMS
Article 14
a. Latvia shall permit and protect
free communications by the Agency for official purposes between
Agency inspectors in Latvia and Agency Headquarters and/or
Regional Offices, including attended and unattended transmission
of information generated by Agency containment and/or
surveillance or measurement devices. The Agency shall have, in
consultation with Latvia, the right to make use of
internationally established systems of direct communications,
including satellite systems and other forms of telecommunication,
not in use in Latvia. At the request of Latvia or the Agency,
details of the implementation of this paragraph with respect to
the attended or unattended transmission of information generated
by Agency containment and/or surveillance or measurement devices
shall be specified in the Subsidiary Arrangements.
b. Communication and transmission
of information as provided for in paragraph a. above shall take
due account of the need to protect proprietary or commercially
sensitive information or design information which Latvia regards
as being of particular sensitivity.
PROTECTION OF
CONFIDENTIAL INFORMATION
Article 15
a. The Agency shall maintain a
stringent regime to ensure effective protection against
disclosure of commercial, technological and industrial secrets
and other confidential information coming to its knowledge,
including such information coming to the Agency's knowledge in
the implementation of this Protocol.
b. The regime referred to in
paragraph a. above shall include, among others, provisions
relating to:
(i) General principles and
associated measures for the handling of confidential
information;
(ii) Conditions of staff
employment relating to the protection of confidential
information;
(iii) Procedures in cases of
breaches or alleged breaches of confidentiality.
c. The regime referred to in
paragraph a. above shall be approved and periodically reviewed by
the Board.
ANNEXES
Article 16
a. The Annexes to this Protocol
shall be an integral part thereof. Except for the purposes of
amendment of the Annexes, the term "Protocol" as used
in this instrument means the Protocol and the Annexes
together.
b. The list of activities
specified in Annex I, and the list of equipment and material
specified in Annex II, may be amended by the Board upon the
advice of an open-ended working group of experts established by
the Board. Any such amendment shall take effect four months after
its adoption by the Board.
ENTRY INTO
FORCE
Article 17
a. This Protocol shall enter into
force upon signature by the representatives of Latvia and the
Agency.
b. Latvia may, at any date before
this Protocol enters into force, declare that it will apply this
Protocol provisionally.
c. The Director General shall
promptly inform all Member States of the Agency of any
declaration of provisional application of, and of the entry into
force of, this Protocol.
DEFINITIONS
Article 18
For the purpose of this
Protocol:
a. Nuclear fuel cycle-related
research and development activities means those activities which
are specifically related to any process or system development
aspect of any of the following:
- conversion of nuclear
material,
- enrichment of nuclear
material,
- nuclear fuel fabrication,
- reactors,
- critical facilities,
- reprocessing of nuclear
fuel,
- processing (not including
repackaging or conditioning not involving the separation of
elements, for storage or disposal) of intermediate or high-level
waste containing plutonium, high enriched uranium or
uranium-233,
but do not include activities
related to theoretical or basic scientific research or to
research and development on industrial radioisotope applications,
medical, hydrological and agricultural applications, health and
environmental effects and improved maintenance.
b. Site means that area
delimited by Latvia in the relevant design information for a
facility, including a closed-down facility, and in the relevant
information on a location outside facilities where nuclear
material is customarily used, including a closed-down location
outside facilities where nuclear material was customarily used
(this is limited to locations with hot cells or where activities
related to conversion, enrichment, fuel fabrication or
reprocessing were carried out). It shall also include all
installations, co-located with the facility or location, for the
provision or use of essential services, including: hot cells for
processing irradiated materials not containing nuclear material;
installations for the treatment, storage and disposal of waste;
and buildings associated with specified activities identified by
Latvia under Article 2.a.(iv) above.
c. Decommissioned facility
or decommissioned location outside facilities means an
installation or location at which residual structures and
equipment essential for its use have been removed or rendered
inoperable so that it is not used to store and can no longer be
used to handle, process or utilize nuclear material.
d. Closed-down facility or
closed-down location outside facilities means an
installation or location where operations have been stopped and
the nuclear material removed but which has not been
decommissioned.
e. High enriched uranium
means uranium containing 20 percent or more of the isotope
uranium-235.
f. Location-specific
environmental sampling means the collection of environmental
samples (e.g., air, water, vegetation, soil, smears) at, and in
the immediate vicinity of, a location specified by the Agency for
the purpose of assisting the Agency to draw conclusions about the
absence of undeclared nuclear material or nuclear activities at
the specified location.
g. Wide-area environmental
sampling means the collection of environmental samples (e.g.,
air, water, vegetation, soil, smears) at a set of locations
specified by the Agency for the purpose of assisting the Agency
to draw conclusions about the absence of undeclared nuclear
material or nuclear activities over a wide area.
h. Nuclear material means
any source or any special fissionable material as defined in
Article XX of the Statute. The term source material shall not be
interpreted as applying to ore or ore residue. Any determination
by the Board under Article XX of the Statute of the Agency after
the entry into force of this Protocol which adds to the materials
considered to be source material or special fissionable material
shall have effect under this Protocol only upon acceptance by
Latvia.
i. Facility means:
(i) A reactor, a critical
facility, a conversion plant, a fabrication plant, a reprocessing
plant, an isotope separation plant or a separate storage
installation; or
(ii) Any location where nuclear
material in amounts greater than one effective kilogram is
customarily used.
j. Location outside
facilities means any installation or location, which is not a
facility, where nuclear material is customarily used in amounts
of one effective kilogram or less.
DONE in Vienna on the 12 day of
July 2001 in duplicate in the English language.
For the Government of the Republic
of Latvia:
For the International Atomic
Energy Agency:
Annex I
List of
Activities Referrend to in Article 2.a.(iv) of the Protocol
(i) The manufacture of centrifuge
rotor tubes or the assembly of gas centrifuges.
Centrifuge rotor tubes
means thin-walled cylinders as described in entry 5.1.1(b) of
Annex II.
Gas centrifuges means
centrifuges as described in the Introductory Note to entry 5.1 of
Annex II.
(ii) The manufacture of diffusion
barriers.
Diffusion barriers means
thin, porous filters as described in entry 5.3.1(a) of Annex
II.
(iii) The manufacture or assembly
of laser-based systems.
Laser-based systems means
systems incorporating those items as described in entry 5.7 of
Annex II.
(iv) The manufacture or assembly
of electromagnetic isotope separators.
Electromagnetic isotope
separators means those items referred to in entry 5.9.1 of
Annex II containing ion sources as described in 5.9.1(a) of Annex
II.
(v) The manufacture or assembly of
columns or extraction equipment.
Columns or extraction
equipment means those items as described in entries 5.6.1,
__5.6.2, 5.6.3, 5.6.5, 5.6.6, 5.6.7 and 5.6.8 of Annex II.
(vi) The manufacture of
aerodynamic separation nozzles or vortex tubes.
Aerodynamic separation
nozzles or vortex tubes means separation nozzles and
vortex tubes as described respectively in entries 5.5.1 and 5.5.2
of Annex II.
(vii) The manufacture or assembly
of uranium plasma generation systems.
Uranium plasma generation
systems means systems for the generation of uranium plasma as
described in entry 5.8.3 of Annex II.
(viii) The manufacture of
zirconium tubes.
Zirconium tubes means tubes
as described in entry 1.6 of Annex II.(ix) The manufacture or
upgrading of heavy water or deuterium.
Heavy water or deuterium
means deuterium, heavy water (deuterium oxide) and any other
deuterium compound in which the ratio of deuterium to hydrogen
atoms exceeds 1:5000.
(x) The manufacture of nuclear
grade graphite.
Nuclear grade graphite
means graphite having a purity level better than 5 parts per
million boron equivalent and with a density greater than 1.50
g/cm3 .
(xi) The manufacture of flasks for
irradiated fuel.
A flask for irradiated fuel
means a vessel for the transportation and/or storage of
irradiated fuel which provides chemical, thermal and radiological
protection, and dissipates decay heat during handling,
transportation and storage.
(xii) The manufacture of reactor
control rods.
Reactor control rods means
rods as described in entry 1.4 of Annex II.
(xiii) The manufacture of
criticality safe tanks and vessels.
Criticality safe tanks and
vessels means those items as described in entries 3.2 and 3.4
of Annex II.
(xiv) The manufacture of
irradiated fuel element chopping machines.
Irradiated fuel element
chopping machines means equipment as described in entry 3.1
of Annex II.
(xv) The construction of hot
cells.
Hot cells means a cell or
interconnected cells totalling at least 6 m3 in volume with
shielding equal to or greater than the equivalent of 0.5 m of
concrete, with a density of 3.2 g/cm3 or greater, outfitted with
equipment for remote operations.
Annex II
List of
Specified Equipment and Non-Nuclear Material for the Reporting of
Exports and ImportsAccording to Article 2.a.(ix)
1. Reactors and
equipment therefor
1.1. Complete
nuclear reactors
Nuclear reactors capable of
operation so as to maintain a controlled self-sustaining fission
chain reaction, excluding zero energy reactors, the latter being
defined as reactors with a designed maximum rate of production of
plutonium not exceeding 100 grams per year.
EXPLANATORY NOTE
A "nuclear reactor"
basically includes the items within or attached directly to the
reactor vessel, the equipment which controls the level of power
in the core, and the components which normally contain or come in
direct contact with or control the primary coolant of the reactor
core.
It is not intended to exclude
reactors which could reasonably be capable of modification to
produce significantly more than 100 grams of plutonium per year.
Reactors designed for sustained operation at significant power
levels, regardless of their capacity for plutonium production,
are not considered as "zero energy reactors".
1.2. Reactor
pressure vessels
Metal vessels, as complete units
or as major shop-fabricated parts therefor, which are especially
designed or prepared to contain the core of a nuclear reactor as
defined in paragraph 1.1. above and are capable of withstanding
the operating pressure of the primary coolant.
EXPLANATORY NOTE
A top plate for a reactor pressure
vessel is covered by item 1.2. as a major shop-fabricated part of
a pressure vessel.
Reactor internals (e.g. support
columns and plates for the core and other vessel internals,
control rod guide tubes, thermal shields, baffles, core grid
plates, diffuser plates, etc.) are normally supplied by the
reactor supplier. In some cases, certain internal support
components are included in the fabrication of the pressure
vessel. These items are sufficiently critical to the safety and
reliability of the operation of the reactor (and, therefore, to
the guarantees and liability of the reactor supplier), so that
their supply, outside the basic supply arrangement for the
reactor itself, would not be common practice. Therefore, although
the separate supply of these unique, especially designed and
prepared, critical, large and expensive items would not
necessarily be considered as falling outside the area of concern,
such a mode of supply is considered unlikely.
1.3. Reactor
fuel charging and discharging machines
Manipulative equipment especially
designed or prepared for inserting or removing fuel in a nuclear
reactor as defined in paragraph 1.1. above capable of on-load
operation or employing technically sophisticated positioning or
alignment features to allow complex off-load fuelling operations
such as those in which direct viewing of or access to the fuel is
not normally available.
1.4. Reactor
control rods
Rods especially designed or
prepared for the control of the reaction rate in a nuclear
reactor as defined in paragraph 1.1. above.
EXPLANATORY NOTE
This item includes, in addition to
the neutron absorbing part, the support or suspension structures
therefor if supplied separately.
1.5. Reactor
pressure tubes
Tubes which are especially
designed or prepared to contain fuel elements and the primary
coolant in a reactor as defined in paragraph 1.1. above at an
operating pressure in excess of 5.1 MPa (740 psi).
1.6. Zirconium
tubes
Zirconium metal and alloys in the
form of tubes or assemblies of tubes, and in quantities exceeding
500 kg in any period of 12 months, especially designed or
prepared for use in a reactor as defined in paragraph 1.1. above,
and in which the relation of hafnium to zirconium is less than
1:500 parts by weight.
1.7. Primary
coolant pumps
Pumps especially designed or
prepared for circulating the primary coolant for nuclear reactors
as defined in paragraph 1.1. above.
EXPLANATORY NOTE
Especially designed or prepared
pumps may include elaborate sealed or multi-sealed systems to
prevent leakage of primary coolant, canned-driven pumps, and
pumps with inertial mass systems. This definition encompasses
pumps certified to NC-1 or equivalent standards.
2. Non-nuclear
materials for reactors
2.1. Deuterium
and heavy water
Deuterium, heavy water (deuterium
oxide) and any other deuterium compound in which the ratio of
deuterium to hydrogen atoms exceeds 1:5000 for use in a nuclear
reactor as defined in paragraph 1.1. above in quantities
exceeding 200 kg of deuterium atoms for any one recipient country
in any period of 12 months.
2.2. Nuclear
grade graphite
Graphite having a purity level
better than 5 parts per million boron equivalent and with a
density greater than 1.50 g/cm3 for use in a nuclear reactor as
defined in paragraph 1.1. above in quantities exceeding 3 x 104
kg (30 metric tons) for any one recipient country in any period
of 12 months.
NOTE
For the purpose of reporting, the
Government will determine whether or not the exports of graphite
meeting the above specifications are for nuclear reactor use.
3. Plants for
the reprocessing of irradiated fuel elements, and equipment
especially designed or prepared therefor
INTRODUCTORY NOTE
Reprocessing irradiated nuclear
fuel separates plutonium and uranium from intensely radioactive
fission products and other transuranic elements. Different
technical processes can accomplish this separation. However, over
the years Purex has become the most commonly used and accepted
process. Purex involves the dissolution of irradiated nuclear
fuel in nitric acid, followed by separation of the uranium,
plutonium, and fission products by solvent extraction using a
mixture of tributyl phosphate in an organic diluent.
Purex facilities have process
functions similar to each other, including: irradiated fuel
element chopping, fuel dissolution, solvent extraction, and
process liquor storage. There may also be equipment for thermal
denitration of uranium nitrate, conversion of plutonium nitrate
to oxide or metal, and treatment of fission product waste liquor
to a form suitable for long term storage or disposal. However,
the specific type and configuration of the equipment performing
these functions may differ between Purex facilities for several
reasons, including the type and quantity of irradiated nuclear
fuel to be reprocessed and the intended disposition of the
recovered materials, and the safety and maintenance philosophy
incorporated into the design of the facility.
A "plant for the reprocessing
of irradiated fuel elements" includes the equipment and
components which normally come in direct contact with and
directly control the irradiated fuel and the major nuclear
material and fission product processing streams.
These processes, including the
complete systems for plutonium conversion and plutonium metal
production, may be identified by the measures taken to avoid
criticality (e.g. by geometry), radiation exposure (e.g. by
shielding), and toxicity hazards (e.g. by containment).
Items of equipment that are
considered to fall within the meaning of the phrase "and
equipment especially designed or prepared" for the
reprocessing of irradiated fuel elements include:
3.1. Irradiated
fuel element chopping machines
INTRODUCTORY NOTE
This equipment breaches the
cladding of the fuel to expose the irradiated nuclear material to
dissolution. Especially designed metal cutting shears are the
most commonly employed, although advanced equipment, such as
lasers, may be used.
Remotely operated equipment
especially designed or prepared for use in a reprocessing plant
as identified above and intended to cut, chop or shear irradiated
nuclear fuel assemblies, bundles or rods.
3.2.
Dissolvers
INTRODUCTORY NOTE
Dissolvers normally receive the
chopped-up spent fuel. In these critically safe vessels, the
irradiated nuclear material is dissolved in nitric acid and the
remaining hulls removed from the process stream.
Critically safe tanks (e.g. small
diameter, annular or slab tanks) especially designed or prepared
for use in a reprocessing plant as identified above, intended for
dissolution of irradiated nuclear fuel and which are capable of
withstanding hot, highly corrosive liquid, and which can be
remotely loaded and maintained.
3.3. Solvent
extractors and solvent extraction equipment
INTRODUCTORY NOTE
Solvent extractors both receive
the solution of irradiated fuel from the dissolvers and the
organic solution which separates the uranium, plutonium, and
fission products. Solvent extraction equipment is normally
designed to meet strict operating parameters, such as long
operating lifetimes with no maintenance requirements or
adaptability to easy replacement, simplicity of operation and
control, and flexibility for variations in process
conditions.
Especially designed or prepared
solvent extractors such as packed or pulse columns, mixer
settlers or centrifugal contactors for use in a plant for the
reprocessing of irradiated fuel. Solvent extractors must be
resistant to the corrosive effect of nitric acid. Solvent
extractors are normally fabricated to extremely high standards
(including special welding and inspection and quality assurance
and quality control techniques) out of low carbon stainless
steels, titanium, zirconium, or other high quality materials.
3.4. Chemical
holding or storage vessels
INTRODUCTORY NOTE
Three main process liquor streams
result from the solvent extraction step. Holding or storage
vessels are used in the further processing of all three streams,
as follows:
(a) The pure uranium nitrate
solution is concentrated by evaporation and passed to a
denitration process where it is converted to uranium oxide. This
oxide is re-used in the nuclear fuel cycle.
(b) The intensely radioactive
fission products solution is normally concentrated by evaporation
and stored as a liquor concentrate. This concentrate may be
subsequently evaporated and converted to a form suitable for
storage or disposal.
(c) The pure plutonium nitrate
solution is concentrated and stored pending its transfer to
further process steps. In particular, holding or storage vessels
for plutonium solutions are designed to avoid criticality
problems resulting from changes in concentration and form of this
stream.
Especially designed or prepared
holding or storage vessels for use in a plant for the
reprocessing of irradiated fuel. The holding or storage vessels
must be resistant to the corrosive effect of nitric acid. The
holding or storage vessels are normally fabricated of materials
such as low carbon stainless steels, titanium or zirconium, or
other high quality materials. Holding or storage vessels may be
designed for remote operation and maintenance and may have the
following features for control of nuclear criticality:
(1) walls or internal structures
with a boron equivalent of at least two per cent, or
(2) a maximum diameter of 175 mm
(7 in) for cylindrical vessels, or
(3) a maximum width of 75 mm (3
in) for either a slab or annular vessel.
3.5. Plutonium
nitrate to oxide conversion system
INTRODUCTORY NOTE
In most reprocessing facilities,
this final process involves the conversion of the plutonium
nitrate solution to plutonium dioxide. The main functions
involved in this process are: process feed storage and
adjustment, precipitation and solid/liquor separation,
calcination, product handling, ventilation, waste management, and
process control.
Complete systems especially
designed or prepared for the conversion of plutonium nitrate to
plutonium oxide, in particular adapted so as to avoid criticality
and radiation effects and to minimize toxicity hazards.
3.6. Plutonium
oxide to metal production system
INTRODUCTORY NOTE
This process, which could be
related to a reprocessing facility, involves the fluorination of
plutonium dioxide, normally with highly corrosive hydrogen
fluoride, to produce plutonium fluoride which is subsequently
reduced using high purity calcium metal to produce metallic
plutonium and a calcium fluoride slag. The main functions
involved in this process are: fluorination (e.g. involving
equipment fabricated or lined with a precious metal), metal
reduction (e.g. employing ceramic crucibles), slag recovery,
product handling, ventilation, waste management and process
control.
Complete systems especially
designed or prepared for the production of plutonium metal, in
particular adapted so as to avoid criticality and radiation
effects and to minimize toxicity hazards.
4. Plants for
the fabrication of fuel elements
A "plant for the fabrication
of fuel elements" includes the equipment:
(a) Which normally comes in direct
contact with, or directly processes, or controls, the production
flow of nuclear material, or
(b) Which seals the nuclear
material within the cladding.
5. Plants for
the separation of isotopes of uranium and equipment, other than
analytical instruments, especially designed
or prepared
therefor
Items of equipment that are
considered to fall within the meaning of the phrase
"equipment, other than analytical instruments, especially
designed or prepared" for the separation of isotopes of
uranium include:
5.1. Gas
centrifuges and assemblies and components especially designed or
prepared for use in gas centrifuges
INTRODUCTORY NOTE
The gas centrifuge normally
consists of a thin-walled cylinder(s) of between 75 mm (3 in) and
400 mm (16 in) diameter contained in a vacuum environment and
spun at high peripheral speed of the order of 300 m/s or more
with its central axis vertical. In order to achieve high speed
the materials of construction for the rotating components have to
be of a high strength to density ratio and the rotor assembly,
and hence its individual components, have to be manufactured to
very close tolerances in order to minimize the unbalance. In
contrast to other centrifuges, the gas centrifuge for uranium
enrichment is characterized by having within the rotor chamber a
rotating disc-shaped baffle(s) and a stationary tube arrangement
for feeding and extracting the UF6 gas and featuring at least 3
separate channels, of which 2 are connected to scoops extending
from the rotor axis towards the periphery of the rotor chamber.
Also contained within the vacuum environment are a number of
critical items which do not rotate and which although they are
especially designed are not difficult to fabricate nor are they
fabricated out of unique materials. A centrifuge facility however
requires a large number of these components, so that quantities
can provide an important indication of end use.
5.1.1. Rotating
components
(a) Complete rotor assemblies:
Thin-walled cylinders, or a number
of interconnected thin-walled cylinders, manufactured from one or
more of the high strength to density ratio materials described in
the EXPLANATORY NOTE to this Section. If interconnected, the
cylinders are joined together by flexible bellows or rings as
described in section 5.1.1.(c) following. The rotor is fitted
with an internal baffle(s) and end caps, as described in section
5.1.1.(d) and (e) following, if in final form. However the
complete assembly may be delivered only partly assembled.
(b) Rotor tubes:
Especially designed or prepared
thin-walled cylinders with thickness of 12 mm (0.5 in) or less, a
diameter of between 75 mm (3 in) and 400 mm (16 in), and
manufactured from one or more of the high strength to density
ratio materials described in the EXPLANATORY NOTE to this
Section.
(c) Rings or Bellows:
Components especially designed or
prepared to give localized support to the rotor tube or to join
together a number of rotor tubes. The bellows is a short cylinder
of wall thickness 3 mm (0.12 in) or less, a diameter of between
75 mm (3 in) and 400 mm (16 in), having a convolute, and
manufactured from one of the high strength to density ratio
materials described in the EXPLANATORY NOTE to this Section.
(d) Baffles:
Disc-shaped components of between
75 mm (3 in) and 400 mm (16 in) diameter especially designed or
prepared to be mounted inside the centrifuge rotor tube, in order
to isolate the take-off chamber from the main separation chamber
and, in some cases, to assist the UF6 gas circulation within the
main separation chamber of the rotor tube, and manufactured from
one of the high strength to density ratio materials described in
the EXPLANATORY NOTE to this Section.
(e) Top caps/Bottom caps:
Disc-shaped components of between
75 mm (3 in) and 400 mm (16 in) diameter especially designed or
prepared to fit to the ends of the rotor tube, and so contain the
UF6 within the rotor tube, and in some cases to support, retain
or contain as an integrated part an element of the upper bearing
(top cap) or to carry the rotating elements of the motor and
lower bearing (bottom cap), and manufactured from one of the high
strength to density ratio materials described in the EXPLANATORY
NOTE to this Section.
EXPLANATORY NOTE
The materials used for centrifuge
rotating components are:
(a) Maraging steel capable of an
ultimate tensile strength of 2.05 x 109 N/m2 (300,000 psi) or
more;
(b) Aluminium alloys capable of an
ultimate tensile strength of 0.46 x 109 N/m2 (67,000 psi) or
more;
(c) Filamentary materials suitable
for use in composite structures and having a specific modulus of
12.3 x 106 m or greater and a specific ultimate tensile strength
of 0.3 x 106 m or greater ('Specific Modulus' is the Young's
Modulus in N/m2 divided by the specific weight in N/m3; 'Specific
Ultimate Tensile Strength' is the ultimate tensile strength in
N/m2 divided by the specific weight in N/m3).
5.1.2. Static
components
(a) Magnetic suspension
bearings:
Especially designed or prepared
bearing assemblies consisting of an annular magnet suspended
within a housing containing a damping medium. The housing will be
manufactured from a UF6-resistant material (see EXPLANATORY NOTE
to Section 5.2.). The magnet couples with a pole piece or a
second magnet fitted to the top cap described in Section
5.1.1.(e). The magnet may be ring-shaped with a relation between
outer and inner diameter smaller or equal to 1.6:1. The magnet
may be in a form having an initial permeability of 0.15 H/m
(120,000 in CGS units) or more, or a remanence of 98.5% or more,
or an energy product of greater than 80 kJ/m3 (107
gauss-oersteds). In addition to the usual material properties, it
is a prerequisite that the deviation of the magnetic axes from
the geometrical axes is limited to very small tolerances (lower
than 0.1 mm or 0.004 in) or that homogeneity of the material of
the magnet is specially called for.
(b) Bearings/Dampers:
Especially designed or prepared
bearings comprising a pivot/cup assembly mounted on a damper. The
pivot is normally a hardened steel shaft with a hemisphere at one
end with a means of attachment to the bottom cap described in
section 5.1.1.(e) at the other. The shaft may however have a
hydrodynamic bearing attached. The cup is pellet-shaped with a
hemispherical indentation in one surface. These components are
often supplied separately to the damper.
(c) Molecular pumps:
Especially designed or prepared
cylinders having internally machined or extruded helical grooves
and internally machined bores. Typical dimensions are as follows:
75 mm (3 in) to 400 mm (16 in) internal diameter, 10 mm (0.4
in) or more wall thickness, with the length equal to or greater
than the diameter. The grooves are typically rectangular in
cross-section and 2 mm (0.08 in) or more in depth.
(d) Motor stators:
Especially designed or prepared
ring-shaped stators for high speed multiphase AC hysteresis (or
reluctance) motors for synchronous operation within a vacuum in
the frequency range of 600 - 2000 Hz and a power range of 50
- 1000 VA. The stators consist of multi-phase windings on a
laminated low loss iron core comprised of thin layers typically
2.0 mm (0.08 in) thick or less.
(e) Centrifuge
housing/recipients:
Components especially designed or
prepared to contain the rotor tube assembly of a gas centrifuge.
The housing consists of a rigid cylinder of wall thickness up to
30 mm (1.2 in) with precision machined ends to locate the
bearings and with one or more flanges for mounting. The machined
ends are parallel to each other and perpendicular to the
cylinder's longitudinal axis to within 0.05 degrees or less. The
housing may also be a honeycomb type structure to accommodate
several rotor tubes. The housings are made of or protected by
materials resistant to corrosion by UF6.
(f) Scoops:
Especially designed or prepared
tubes of up to 12 mm (0.5 in) internal diameter for the
extraction of UF6 gas from within the rotor tube by a Pitot tube
action (that is, with an aperture facing into the circumferential
gas flow within the rotor tube, for example by bending the end of
a radially disposed tube) and capable of being fixed to the
central gas extraction system. The tubes are made of or protected
by materials resistant to corrosion by UF6.
5.2. Especially
designed or prepared auxiliary systems, equipment and components
for gas centrifuge enrichment plants
INTRODUCTORY NOTE
The auxiliary systems, equipment
and components for a gas centrifuge enrichment plant are the
systems of plant needed to feed UF6 to the centrifuges, to link
the individual centrifuges to each other to form cascades (or
stages) to allow for progressively higher enrichments and to
extract the 'product' and 'tails' UF6 from the centrifuges,
together with the equipment required to drive the centrifuges or
to control the plant.
Normally UF6 is evaporated from
the solid using heated autoclaves and is distributed in gaseous
form to the centrifuges by way of cascade header pipework. The
'product' and 'tails' UF6 gaseous streams flowing from the
centrifuges are also passed by way of cascade header pipework to
cold traps (operating at about 203 K (-70 oC)) where they are
condensed prior to onward transfer into suitable containers for
transportation or storage. Because an enrichment plant consists
of many thousands of centrifuges arranged in cascades there are
many kilometers of cascade header pipework, incorporating
thousands of welds with a substantial amount of repetition of
layout. The equipment, components and piping systems are
fabricated to very high vacuum and cleanliness standards.
5.2.1. Feed
systems/product and tails withdrawal systems
Especially designed or prepared
process systems including:
Feed autoclaves (or stations),
used for passing UF6 to the centrifuge cascades at up to 100 kPa
(15 psi) and at a rate of 1 kg/h or more;
Desublimers (or cold traps) used
to remove UF6 from the cascades at up to 3 kPa (0.5 psi)
pressure. The desublimers are capable of being chilled to 203 K
(-70 oC) and heated to 343 K (70 oC);
'Product' and 'Tails' stations
used for trapping UF6 into containers.
This plant, equipment and pipework
is wholly made of or lined with UF6-resistant materials (see
EXPLANATORY NOTE to this section) and is fabricated to very high
vacuum and cleanliness standards.
5.2.2. Machine
header piping systems
Especially designed or prepared
piping systems and header systems for handling UF6 within the
centrifuge cascades. The piping network is normally of the
'triple' header system with each centrifuge connected to each of
the headers. There is thus a substantial amount of repetition in
its form. It is wholly made of UF6-resistant materials (see
EXPLANATORY NOTE to this section) and is fabricated to very high
vacuum and cleanliness standards.
5.2.3. UF6 mass
spectrometers/ion sources
Especially designed or prepared
magnetic or quadrupole mass spectrometers capable of taking
'on-line' samples of feed, product or tails, from UF6 gas streams
and having all of the following characteristics:
1. Unit resolution for atomic mass
unit greater than 320;
2. Ion sources constructed of or
lined with nichrome or monel or nickel plated;
3. Electron bombardment ionization
sources;
4. Having a collector system
suitable for isotopic analysis.
5.2.4.
Frequency changers
Frequency changers (also known as
converters or invertors) especially designed or prepared to
supply motor stators as defined under 5.1.2.(d), or parts,
components and sub-assemblies of such frequency changers having
all of the following characteristics:
1. A multiphase output of 600 to
2000 Hz;
2. High stability (with frequency
control better than 0.1%);
3. Low harmonic distortion (less
than 2%); and
4. An efficiency of greater than
80%.
EXPLANATORY NOTE
The items listed above either come
into direct contact with the UF6 process gas or directly control
the centrifuges and the passage of the gas from centrifuge to
centrifuge and cascade to cascade.
Materials resistant to corrosion
by UF6 include stainless steel, aluminium, aluminium alloys,
nickel or alloys containing 60% or more nickel.
5.3. Especially
designed or prepared assemblies and components for use in gaseous
diffusion enrichment
INTRODUCTORY NOTE
In the gaseous diffusion method of
uranium isotope separation, the main technological assembly is a
special porous gaseous diffusion barrier, heat exchanger for
cooling the gas (which is heated by the process of compression),
seal valves and control valves, and pipelines. Inasmuch as
gaseous diffusion technology uses uranium hexafluoride (UF6), all
equipment, pipeline and instrumentation surfaces (that come in
contact with the gas) must be made of materials that remain
stable in contact with UF6. A gaseous diffusion facility requires
a number of these assemblies, so that quantities can provide an
important indication of end use.
5.3.1. Gaseous
diffusion barriers
(a) Especially designed or
prepared thin, porous filters, with a pore size of 100 - 1,000 Ā
(angstroms), a thickness of 5 mm (0.2 in) or less, and for
tubular forms, a diameter of 25 mm (1 in) or less, made of
metallic, polymer or ceramic materials resistant to corrosion by
UF6, and
(b) especially prepared compounds
or powders for the manufacture of such filters. Such compounds
and powders include nickel or alloys containing 60 per cent or
more nickel, aluminium oxide, or UF6-resistant fully fluorinated
hydrocarbon polymers having a purity of 99.9 per cent or more, a
particle size less than 10 microns, and a high degree of particle
size uniformity, which are especially prepared for the
manufacture of gaseous diffusion barriers.
5.3.2. Diffuser
housings
Especially designed or prepared
hermetically sealed cylindrical vessels greater than 300 mm
(12 in) in diameter and greater than 900 mm (35 in) in
length, or rectangular vessels of comparable dimensions, which
have an inlet connection and two outlet connections all of which
are greater than 50 mm (2 in) in diameter, for containing the
gaseous diffusion barrier, made of or lined with UF6-resistant
materials and designed for horizontal or vertical
installation.
5.3.3.
Compressors and gas blowers
Especially designed or prepared
axial, centrifugal, or positive displacement compressors, or gas
blowers with a suction volume capacity of 1 m3/min or more of
UF6, and with a discharge pressure of up to several hundred kPa
(100 psi), designed for long-term operation in the UF6
environment with or without an electrical motor of appropriate
power, as well as separate assemblies of such compressors and gas
blowers. These compressors and gas blowers have a pressure ratio
between 2:1 and 6:1 and are made of, or lined with, materials
resistant to UF6.
5.3.4. Rotary
shaft seals
Especially designed or prepared
vacuum seals, with seal feed and seal exhaust connections, for
sealing the shaft connecting the compressor or the gas blower
rotor with the driver motor so as to ensure a reliable seal
against in-leaking of air into the inner chamber of the
compressor or gas blower which is filled with UF6. Such seals are
normally designed for a buffer gas in-leakage rate of less than
1000 cm3/min (60 in3/min).
5.3.5. Heat
exchangers for cooling UF6
Especially designed or prepared
heat exchangers made of or lined with UF6-resistant materials
(except stainless steel) or with copper or any combination of
those metals, and intended for a leakage pressure change rate of
less than 10 Pa (0.0015 psi) per hour under a pressure difference
of 100 kPa (15 psi).
5.4. Especially
designed or prepared auxiliary systems, equipment and components
for use in gaseous diffusion enrichment
INTRODUCTORY NOTE
The auxiliary systems, equipment
and components for gaseous diffusion enrichment plants are the
systems of plant needed to feed UF6 to the gaseous diffusion
assembly, to link the individual assemblies to each other to form
cascades (or stages) to allow for progressively higher
enrichments and to extract the 'product' and 'tails' UF6 from the
diffusion cascades. Because of the high inertial properties of
diffusion cascades, any interruption in their operation, and
especially their shut-down, leads to serious consequences.
Therefore, a strict and constant maintenance of vacuum in all
technological systems, automatic protection from accidents, and
precise automated regulation of the gas flow is of importance in
a gaseous diffusion plant. All this leads to a need to equip the
plant with a large number of special measuring, regulating and
controlling systems.
Normally UF6 is evaporated from
cylinders placed within autoclaves and is distributed in gaseous
form to the entry point by way of cascade header pipework. The
'product' and 'tails' UF6 gaseous streams flowing from exit
points are passed by way of cascade header pipework to either
cold traps or to compression stations where the UF6 gas is
liquefied prior to onward transfer into suitable containers for
transportation or storage. Because a gaseous diffusion enrichment
plant consists of a large number of gaseous diffusion assemblies
arranged in cascades, there are many kilometers of cascade header
pipework, incorporating thousands of welds with substantial
amounts of repetition of layout. The equipment, components and
piping systems are fabricated to very high vacuum and cleanliness
standards.
5.4.1. Feed
systems/product and tails withdrawal systems
Especially designed or prepared
process systems, capable of operating at pressures of 300 kPa (45
psi) or less, including:
Feed autoclaves (or systems), used
for passing UF6 to the gaseous diffusion cascades;
Desublimers (or cold traps) used
to remove UF6 from diffusion cascades;
Liquefaction stations where UF6
gas from the cascade is compressed and cooled to form liquid
UF6;
'Product' or 'tails' stations used
for transferring UF6 into containers.
5.4.2. Header
piping systems
Especially designed or prepared
piping systems and header systems for handling UF6 within the
gaseous diffusion cascades. This piping network is normally of
the "double" header system with each cell connected to
each of the headers.
5.4.3. Vacuum
systems
(a) Especially designed or
prepared large vacuum manifolds, vacuum headers and vacuum pumps
having a suction capacity of 5 m3/min (175 ft3/min) or more.
(b) Vacuum pumps especially
designed for service in UF6-bearing atmospheres made of, or lined
with, aluminium, nickel, or alloys bearing more than 60% nickel.
These pumps may be either rotary or positive, may have
displacement and fluorocarbon seals, and may have special working
fluids present.
5.4.4. Special
shut-off and control valves
Especially designed or prepared
manual or automated shut-off and control bellows valves made of
UF6-resistant materials with a diameter of 40 to 1500 mm (1.5 to
59 in) for installation in main and auxiliary systems of gaseous
diffusion enrichment plants.
5.4.5. UF6 mass
spectrometers/ion sources
Especially designed or prepared
magnetic or quadrupole mass spectrometers capable of taking
"on-line" samples of feed, product or tails, from UF6
gas streams and having all of the following characteristics:
1. Unit resolution for atomic mass
unit greater than 320;
2. Ion sources constructed of or
lined with nichrome or monel or nickel plated;
3. Electron bombardment ionization
sources;
4. Collector system suitable for
isotopic analysis.
EXPLANATORY NOTE
The items listed above either come
into direct contact with the UF6 process gas or directly control
the flow within the cascade. All surfaces which come into contact
with the process gas are wholly made of, or lined with,
UF6-resistant materials. For the purposes of the sections
relating to gaseous diffusion items the materials resistant to
corrosion by UF6 include stainless steel, aluminium, aluminium
alloys, aluminium oxide, nickel or alloys containing 60% or more
nickel and UF6-resistant fully fluorinated hydrocarbon
polymers.
5.5. Especially
designed or prepared systems, equipment and components for use in
aerodynamic enrichment plants
INTRODUCTORY NOTE
In aerodynamic enrichment
processes, a mixture of gaseous UF6 and light gas (hydrogen or
helium) is compressed and then passed through separating elements
wherein isotopic separation is accomplished by the generation of
high centrifugal forces over a curved-wall geometry. Two
processes of this type have been successfully developed: the
separation nozzle process and the vortex tube process. For both
processes the main components of a separation stage include
cylindrical vessels housing the special separation elements
(nozzles or vortex tubes), gas compressors and heat exchangers to
remove the heat of compression. An aerodynamic plant requires a
number of these stages, so that quantities can provide an
important indication of end use. Since aerodynamic processes use
UF6, all equipment, pipeline and instrumentation surfaces (that
come in contact with the gas) must be made of materials that
remain stable in contact with UF6.
EXPLANATORY NOTE
The items listed in this section
either come into direct contact with the UF6 process gas or
directly control the flow within the cascade. All surfaces which
come into contact with the process gas are wholly made of or
protected by UF6-resistant materials. For the purposes of the
section relating to aerodynamic enrichment items, the materials
resistant to corrosion by UF6 include copper, stainless steel,
aluminium, aluminium alloys, nickel or alloys containing 60% or
more nickel and UF6-resistant fully fluorinated hydrocarbon
polymers.
5.5.1.
Separation nozzles
Especially designed or prepared
separation nozzles and assemblies thereof. The separation nozzles
consist of slit-shaped, curved channels having a radius of
curvature less than 1 mm (typically 0.1 to 0.05 mm), resistant to
corrosion by UF6 and having a knife-edge within the nozzle that
separates the gas flowing through the nozzle into two
fractions.
5.5.2. Vortex
tubes
Especially designed or prepared
vortex tubes and assemblies thereof. The vortex tubes are
cylindrical or tapered, made of or protected by materials
resistant to corrosion by UF6, having a diameter of between
0.5 cm and 4 cm, a length to diameter ratio of 20:1 or less
and with one or more tangential inlets. The tubes may be equipped
with nozzle-type appendages at either or both ends.
EXPLANATORY NOTE
The feed gas enters the vortex
tube tangentially at one end or through swirl vanes or at
numerous tangential positions along the periphery of the
tube.
5.5.3.
Compressors and gas blowers
Especially designed or prepared
axial, centrifugal or positive displacement compressors or gas
blowers made of or protected by materials resistant to corrosion
by UF6 and with a suction volume capacity of 2 m3/min or
more of UF6/carrier gas (hydrogen or helium) mixture.
EXPLANATORY NOTE
These compressors and gas blowers
typically have a pressure ratio between 1.2:1 and 6:1.
5.5.4. Rotary
shaft seals
Especially designed or prepared
rotary shaft seals, with seal feed and seal exhaust connections,
for sealing the shaft connecting the compressor rotor or the gas
blower rotor with the driver motor so as to ensure a reliable
seal against out-leakage of process gas or in-leakage of air or
seal gas into the inner chamber of the compressor or gas blower
which is filled with a UF6/carrier gas mixture.
5.5.5. Heat
exchangers for gas cooling
Especially designed or prepared
heat exchangers made of or protected by materials resistant to
corrosion by UF6.
5.5.6.
Separation element housings
Especially designed or prepared
separation element housings, made of or protected by materials
resistant to corrosion by UF6, for containing vortex tubes or
separation nozzles.
EXPLANATORY NOTE
These housings may be cylindrical
vessels greater than 300 mm in diameter and greater than 900 mm
in length, or may be rectangular vessels of comparable
dimensions, and may be designed for horizontal or vertical
installation.
5.5.7. Feed
systems/product and tails withdrawal systems
Especially designed or prepared
process systems or equipment for enrichment plants made of or
protected by materials resistant to corrosion by UF6,
including:
(a) Feed autoclaves, ovens, or
systems used for passing UF6 to the enrichment process;
(b) Desublimers (or cold traps)
used to remove UF6 from the enrichment process for subsequent
transfer upon heating;
(c) Solidification or liquefaction
stations used to remove UF6 from the enrichment process by
compressing and converting UF6 to a liquid or solid form;
(d) 'Product' or 'tails' stations
used for transferring UF6 into containers.
5.5.8. Header
piping systems
Especially designed or prepared
header piping systems, made of or protected by materials
resistant to corrosion by UF6, for handling UF6 within the
aerodynamic cascades. This piping network is normally of the
'double' header design with each stage or group of stages
connected to each of the headers.
5.5.9. Vacuum
systems and pumps
(a) Especially designed or
prepared vacuum systems having a suction capacity of 5 m3/min or
more, consisting of vacuum manifolds, vacuum headers and vacuum
pumps, and designed for service in UF6-bearing atmospheres,
(b) Vacuum pumps especially
designed or prepared for service in UF6-bearing atmospheres and
made of or protected by materials resistant to corrosion by UF6.
These pumps may use fluorocarbon seals and special working
fluids.
5.5.10. Special
shut-off and control valves
Especially designed or prepared
manual or automated shut-off and control bellows valves made of
or protected by materials resistant to corrosion by UF6 with a
diameter of 40 to 1500 mm for installation in main and auxiliary
systems of aerodynamic enrichment plants.
5.5.11. UF6
mass spectrometers/ion sources
Especially designed or prepared
magnetic or quadrupole mass spectrometers capable of taking
'on-line' samples of feed, 'product' or 'tails', from UF6 gas
streams and having all of the following characteristics:
1. Unit resolution for mass
greater than 320;
2. Ion sources constructed of or
lined with nichrome or monel or nickel plated;
3. Electron bombardment ionization
sources;
4. Collector system suitable for
isotopic analysis.
5.5.12.
UF6/carrier gas separation systems
Especially designed or prepared
process systems for separating UF6 from carrier gas (hydrogen or
helium).
EXPLANATORY NOTE
These systems are designed to
reduce the UF6 content in the carrier gas to 1 ppm or less and
may incorporate equipment such as:
(a) Cryogenic heat exchangers and
cryoseparators capable of temperatures of -120 oC or less,
or
(b) Cryogenic refrigeration units
capable of temperatures of -120 oC or less, or
(c) Separation nozzle or vortex
tube units for the separation of UF6 from carrier gas, or
(d) UF6 cold traps capable of
temperatures of -20 oC or less.
5.6. Especially
designed or prepared systems, equipment and components for use in
chemical exchange or ion exchange enrichment plants
INTRODUCTORY NOTE
The slight difference in mass
between the isotopes of uranium causes small changes in chemical
reaction equilibria that can be used as a basis for separation of
the isotopes. Two processes have been successfully developed:
liquid-liquid chemical exchange and solid-liquid ion
exchange.
In the liquid-liquid chemical
exchange process, immiscible liquid phases (aqueous and organic)
are countercurrently contacted to give the cascading effect of
thousands of separation stages. The aqueous phase consists of
uranium chloride in hydrochloric acid solution; the organic phase
consists of an extractant containing uranium chloride in an
organic solvent. The contactors employed in the separation
cascade can be liquid-liquid exchange columns (such as pulsed
columns with sieve plates) or liquid centrifugal contactors.
Chemical conversions (oxidation and reduction) are required at
both ends of the separation cascade in order to provide for the
reflux requirements at each end. A major design concern is to
avoid contamination of the process streams with certain metal
ions. Plastic, plastic-lined (including use of fluorocarbon
polymers) and/or glass-lined columns and piping are therefore
used.
In the solid-liquid ion-exchange
process, enrichment is accomplished by uranium
adsorption/desorption on a special, very fast-acting,
ion-exchange resin or adsorbent. A solution of uranium in
hydrochloric acid and other chemical agents is passed through
cylindrical enrichment columns containing packed beds of the
adsorbent. For a continuous process, a reflux system is necessary
to release the uranium from the adsorbent back into the liquid
flow so that 'product' and 'tails' can be collected. This is
accomplished with the use of suitable reduction/oxidation
chemical agents that are fully regenerated in separate external
circuits and that may be partially regenerated within the
isotopic separation columns themselves. The presence of hot
concentrated hydrochloric acid solutions in the process requires
that the equipment be made of or protected by special
corrosion-resistant materials.
5.6.1.
Liquid-liquid exchange columns (Chemical exchange)
Countercurrent liquid-liquid
exchange columns having mechanical power input (i.e., pulsed
columns with sieve plates, reciprocating plate columns, and
columns with internal turbine mixers), especially designed or
prepared for uranium enrichment using the chemical exchange
process. For corrosion resistance to concentrated hydrochloric
acid solutions, these columns and their internals are made of or
protected by suitable plastic materials (such as fluorocarbon
polymers) or glass. The stage residence time of the columns is
designed to be short (30 seconds or less).
5.6.2.
Liquid-liquid centrifugal contactors (Chemical exchange)
Liquid-liquid centrifugal
contactors especially designed or prepared for uranium enrichment
using the chemical exchange process. Such contactors use rotation
to achieve dispersion of the organic and aqueous streams and then
centrifugal force to separate the phases. For corrosion
resistance to concentrated hydrochloric acid solutions, the
contactors are made of or are lined with suitable plastic
materials (such as fluorocarbon polymers) or are lined with
glass. The stage residence time of the centrifugal contactors is
designed to be short (30 seconds or less).
5.6.3. Uranium
reduction systems and equipment (Chemical exchange)
(a) Especially designed or
prepared electrochemical reduction cells to reduce uranium from
one valence state to another for uranium enrichment using the
chemical exchange process. The cell materials in contact with
process solutions must be corrosion resistant to concentrated
hydrochloric acid solutions.
EXPLANATORY NOTE
The cell cathodic compartment must
be designed to prevent re-oxidation of uranium to its higher
valence state. To keep the uranium in the cathodic compartment,
the cell may have an impervious diaphragm membrane constructed of
special cation exchange material. The cathode consists of a
suitable solid conductor such as graphite.
(b) Especially designed or
prepared systems at the product end of the cascade for taking the
U4+ out of the organic stream, adjusting the acid concentration
and feeding to the electrochemical reduction cells.
EXPLANATORY NOTE
These systems consist of solvent
extraction equipment for stripping the U4+ from the organic
stream into an aqueous solution, evaporation and/or other
equipment to accomplish solution pH adjustment and control, and
pumps or other transfer devices for feeding to the
electrochemical reduction cells. A major design concern is to
avoid contamination of the aqueous stream with certain metal
ions. Consequently, for those parts in contact with the process
stream, the system is constructed of equipment made of or
protected by suitable materials (such as glass, fluorocarbon
polymers, polyphenyl sulfate, polyether sulfone, and
resin-impregnated graphite).
5.6.4. Feed
preparation systems (Chemical exchange)
Especially designed or prepared
systems for producing high-purity uranium chloride feed solutions
for chemical exchange uranium isotope separation plants.
EXPLANATORY NOTE
These systems consist of
dissolution, solvent extraction and/or ion exchange equipment for
purification and electrolytic cells for reducing the uranium U6+
or U4+ to U3+. These systems produce uranium chloride solutions
having only a few parts per million of metallic impurities such
as chromium, iron, vanadium, molybdenum and other bivalent or
higher multi-valent cations. Materials of construction for
portions of the system processing high-purity U3+ include glass,
fluorocarbon polymers, polyphenyl sulfate or polyether sulfone
plastic-lined and resin-impregnated graphite.
5.6.5. Uranium
oxidation systems (Chemical exchange)
Especially designed or prepared
systems for oxidation of U3+ to U4+ for return to the uranium
isotope separation cascade in the chemical exchange enrichment
process.
EXPLANATORY NOTE
These systems may incorporate
equipment such as:
(a) Equipment for contacting
chlorine and oxygen with the aqueous effluent from the isotope
separation equipment and extracting the resultant U4+ into the
stripped organic stream returning from the product end of the
cascade,
(b) Equipment that separates water
from hydrochloric acid so that the water and the concentrated
hydrochloric acid may be reintroduced to the process at the
proper locations.
5.6.6.
Fast-reacting ion exchange resins/adsorbents (ion exchange)
Fast-reacting ion-exchange resins
or adsorbents especially designed or prepared for uranium
enrichment using the ion exchange process, including porous
macroreticular resins, and/or pellicular structures in which the
active chemical exchange groups are limited to a coating on the
surface of an inactive porous support structure, and other
composite structures in any suitable form including particles or
fibers. These ion exchange resins/adsorbents have diameters of
0.2 mm or less and must be chemically resistant to concentrated
hydrochloric acid solutions as well as physically strong enough
so as not to degrade in the exchange columns. The
resins/adsorbents are especially designed to achieve very fast
uranium isotope exchange kinetics (exchange rate half-time of
less than 10 seconds) and are capable of operating at a
temperature in the range of 100 oC to 200 oC.
5.6.7. Ion
exchange columns (Ion exchange)
Cylindrical columns greater than
1000 mm in diameter for containing and supporting packed beds of
ion exchange resin/adsorbent, especially designed or prepared for
uranium enrichment using the ion exchange process. These columns
are made of or protected by materials (such as titanium or
fluorocarbon plastics) resistant to corrosion by concentrated
hydrochloric acid solutions and are capable of operating at a
temperature in the range of 100 oC to 200 oC and pressures above
0.7 MPa (102 psia).
5.6.8. Ion
exchange reflux systems (Ion exchange)
(a) Especially designed or
prepared chemical or electrochemical reduction systems for
regeneration of the chemical reducing agent(s) used in ion
exchange uranium enrichment cascades.
(b) Especially designed or
prepared chemical or electrochemical oxidation systems for
regeneration of the chemical oxidizing agent(s) used in ion
exchange uranium enrichment cascades.
EXPLANATORY NOTE
The ion exchange enrichment
process may use, for example, trivalent titanium (Ti3+) as a
reducing cation in which case the reduction system would
regenerate Ti3+ by reducing Ti4+.
The process may use, for example,
trivalent iron (Fe3+) as an oxidant in which case the oxidation
system would regenerate Fe3+ by oxidizing Fe2+.
5.7. Especially
designed or prepared systems, equipment and components for use in
laser-based enrichment plants
INTRODUCTORY NOTE
Present systems for enrichment
processes using lasers fall into two categories: those in which
the process medium is atomic uranium vapor and those in which the
process medium is the vapor of a uranium compound. Common
nomenclature for such processes include: first category - atomic
vapor laser isotope separation (AVLIS or SILVA); second category
- molecular laser isotope separation (MLIS or MOLIS) and chemical
reaction by isotope selective laser activation (CRISLA). The
systems, equipment and components for laser enrichment plants
embrace: (a) devices to feed uranium-metal vapor (for selective
photo-ionization) or devices to feed the vapor of a uranium
compound (for photo-dissociation or chemical activation); (b)
devices to collect enriched and depleted uranium metal as
'product' and 'tails' in the first category, and devices to
collect dissociated or reacted compounds as 'product' and
unaffected material as 'tails' in the second category; (c)
process laser systems to selectively excite the uranium-235
species; and (d) feed preparation and product conversion
equipment. The complexity of the spectroscopy of uranium atoms
and compounds may require incorporation of any of a number of
available laser technologies.
EXPLANATORY NOTE
Many of the items listed in this
section come into direct contact with uranium metal vapor or
liquid or with process gas consisting of UF6 or a mixture of UF6
and other gases. All surfaces that come into contact with the
uranium or UF6 are wholly made of or protected by
corrosion-resistant materials. For the purposes of the section
relating to laser-based enrichment items, the materials resistant
to corrosion by the vapor or liquid of uranium metal or uranium
alloys include yttria-coated graphite and tantalum; and the
materials resistant to corrosion by UF6 include copper, stainless
steel, aluminium, aluminium alloys, nickel or alloys containing
60 % or more nickel and UF6-resistant fully fluorinated
hydrocarbon polymers.
5.7.1. Uranium
vaporization systems (AVLIS)
Especially designed or prepared
uranium vaporization systems which contain high-power strip or
scanning electron beam guns with a delivered power on the target
of more than 2.5 kW/cm.
5.7.2. Liquid
uranium metal handling systems (AVLIS)
Especially designed or prepared
liquid metal handling systems for molten uranium or uranium
alloys, consisting of crucibles and cooling equipment for the
crucibles.
EXPLANATORY NOTE
The crucibles and other parts of
this system that come into contact with molten uranium or uranium
alloys are made of or protected by materials of suitable
corrosion and heat resistance. Suitable materials include
tantalum, yttria-coated graphite, graphite coated with other rare
earth oxides or mixtures thereof.
5.7.3. Uranium
metal 'product' and 'tails' collector assemblies (AVLIS)
Especially designed or prepared
'product' and 'tails' collector assemblies for uranium metal in
liquid or solid form.
EXPLANATORY NOTE
Components for these assemblies
are made of or protected by materials resistant to the heat and
corrosion of uranium metal vapor or liquid (such as yttria-coated
graphite or tantalum) and may include pipes, valves, fittings,
'gutters', feed-throughs, heat exchangers and collector plates
for magnetic, electrostatic or other separation methods.
5.7.4.
Separator module housings (AVLIS)
Especially designed or prepared
cylindrical or rectangular vessels for containing the uranium
metal vapor source, the electron beam gun, and the 'product' and
'tails' collectors.
EXPLANATORY NOTE
These housings have multiplicity
of ports for electrical and water feed-throughs, laser beam
windows, vacuum pump connections and instrumentation diagnostics
and monitoring. They have provisions for opening and closure to
allow refurbishment of internal components.
5.7.5.
Supersonic expansion nozzles (MLIS)
Especially designed or prepared
supersonic expansion nozzles for cooling mixtures of UF6 and
carrier gas to 150 K or less and which are corrosion resistant to
UF6.
5.7.6. Uranium
pentafluoride product collectors (MLIS)
Especially designed or prepared
uranium pentafluoride (UF5) solid product collectors consisting
of filter, impact, or cyclone-type collectors, or combinations
thereof, and which are corrosion resistant to the UF5/UF6
environment.
5.7.7.
UF6/carrier gas compressors (MLIS)
Especially designed or prepared
compressors for UF6/carrier gas mixtures, designed for long term
operation in a UF6 environment. The components of these
compressors that come into contact with process gas are made of
or protected by materials resistant to corrosion by UF6.
5.7.8. Rotary
shaft seals (MLIS)
Especially designed or prepared
rotary shaft seals, with seal feed and seal exhaust connections,
for sealing the shaft connecting the compressor rotor with the
driver motor so as to ensure a reliable seal against out-leakage
of process gas or in-leakage of air or seal gas into the inner
chamber of the compressor which is filled with a UF6/carrier gas
mixture.
5.7.9.
Fluorination systems (MLIS)
Especially designed or prepared
systems for fluorinating UF5 (solid) to UF6 (gas).
EXPLANATORY NOTE
These systems are designed to
fluorinate the collected UF5 powder to UF6 for subsequent
collection in product containers or for transfer as feed to MLIS
units for additional enrichment. In one approach, the
fluorination reaction may be accomplished within the isotope
separation system to react and recover directly off the 'product'
collectors. In another approach, the UF5 powder may be
removed/transferred from the 'product' collectors into a suitable
reaction vessel (e.g., fluidized-bed reactor, screw reactor or
flame tower) for fluorination. In both approaches, equipment for
storage and transfer of fluorine (or other suitable fluorinating
agents) and for collection and transfer of UF6 are used.
5.7.10. UF6
mass spectrometers/ion sources (MLIS)
Especially designed or prepared
magnetic or quadrupole mass spectrometers capable of taking
'on-line' samples of feed, 'product' or 'tails', from UF6 gas
streams and having all of the following characteristics:
1. Unit resolution for mass
greater than 320;
2. Ion sources constructed of or
lined with nichrome or monel or nickel plated;
3. Electron bombardment ionization
sources;
4. Collector system suitable for
isotopic analysis.
5.7.11. Feed
systems/product and tails withdrawal systems (MLIS)
Especially designed or prepared
process systems or equipment for enrichment plants made of or
protected by materials resistant to corrosion by UF6,
including:
(a) Feed autoclaves, ovens, or
systems used for passing UF6 to the enrichment process
(b) Desublimers (or cold traps)
used to remove UF6 from the enrichment process for subsequent
transfer upon heating;
(c) Solidification or liquefaction
stations used to remove UF6 from the enrichment process by
compressing and converting UF6 to a liquid or solid form;
(d) 'Product' or 'tails' stations
used for transferring UF6 into containers.
5.7.12.
UF6/carrier gas separation systems (MLIS)
Especially designed or prepared
process systems for separating UF6 from carrier gas. The carrier
gas may be nitrogen, argon, or other gas.
EXPLANATORY NOTE
These systems may incorporate
equipment such as:
(a) Cryogenic heat exchangers or
cryoseparators capable of temperatures of -120 oC or less,
or
(b) Cryogenic refrigeration units
capable of temperatures of -120 oC or less, or
(c) UF6 cold traps capable of
temperatures of -20 oC or less.
5.7.13. Laser
systems (AVLIS, MLIS and CRISLA)
Lasers or laser systems especially
designed or prepared for the separation of uranium isotopes.
EXPLANATORY NOTE
The laser system for the AVLIS
process usually consists of two lasers: a copper vapor laser and
a dye laser. The laser system for MLIS usually consists of a CO2
or excimer laser and a multi-pass optical cell with revolving
mirrors at both ends. Lasers or laser systems for both processes
require a spectrum frequency stabilizer for operation over
extended periods of time.
5.8. Especially
designed or prepared systems, equipment and components for use in
plasma separation enrichment plants
INTRODUCTORY NOTE
In the plasma separation process,
a plasma of uranium ions passes through an electric field tuned
to the U-235 ion resonance frequency so that they preferentially
absorb energy and increase the diameter of their corkscrew-like
orbits. Ions with a large-diameter path are trapped to produce a
product enriched in U-235. The plasma, which is made by ionizing
uranium vapor, is contained in a vacuum chamber with a
high-strength magnetic field produced by a superconducting
magnet. The main technological systems of the process include the
uranium plasma generation system, the separator module with
superconducting magnet and metal removal systems for the
collection of 'product' and 'tails'.
5.8.1.
Microwave power sources and antennae
Especially designed or prepared
microwave power sources and antennae for producing or
accelerating ions and having the following characteristics:
greater than 30 GHz frequency and greater than 50 kW mean power
output for ion production.
5.8.2. Ion
excitation coils
Especially designed or prepared
radio frequency ion excitation coils for frequencies of more than
100 kHz and capable of handling more than 40 kW mean power.
5.8.3. Uranium
plasma generation systems
Especially designed or prepared
systems for the generation of uranium plasma, which may contain
high-power strip or scanning electron beam guns with a delivered
power on the target of more than 2.5 kW/cm.
5.8.4. Liquid
uranium metal handling systems
Especially designed or prepared
liquid metal handling systems for molten uranium or uranium
alloys, consisting of crucibles and cooling equipment for the
crucibles.
EXPLANATORY NOTE
The crucibles and other parts of
this system that come into contact with molten uranium or uranium
alloys are made of or protected by materials of suitable
corrosion and heat resistance. Suitable materials include
tantalum, yttria-coated graphite, graphite coated with other rare
earth oxides or mixtures thereof.
5.8.5. Uranium
metal 'product' and 'tails' collector assemblies
Especially designed or prepared
'product' and 'tails' collector assemblies for uranium metal in
solid form. These collector assemblies are made of or protected
by materials resistant to the heat and corrosion of uranium metal
vapor, such as yttria-coated graphite or tantalum.
5.8.6.
Separator module housings
Cylindrical vessels especially
designed or prepared for use in plasma separation enrichment
plants for containing the uranium plasma source, radio-frequency
drive coil and the 'product' and 'tails' collectors.
EXPLANATORY NOTE
These housings have a multiplicity
of ports for electrical feed-throughs, diffusion pump connections
and instrumentation diagnostics and monitoring. They have
provisions for opening and closure to allow for refurbishment of
internal components and are constructed of a suitable
non-magnetic material such as stainless steel.
5.9. Especially
designed or prepared systems, equipment and components for use in
electromagnetic enrichment plants
INTRODUCTORY NOTE
In the electromagnetic process,
uranium metal ions produced by ionization of a salt feed material
(typically UCl4) are accelerated and passed through a magnetic
field that has the effect of causing the ions of different
isotopes to follow different paths. The major components of an
electromagnetic isotope separator include: a magnetic field for
ion-beam diversion/separation of the isotopes, an ion source with
its acceleration system, and a collection system for the
separated ions. Auxiliary systems for the process include the
magnet power supply system, the ion source high-voltage power
supply system, the vacuum system, and extensive chemical handling
systems for recovery of product and cleaning/recycling of
components.
5.9.1.
Electromagnetic isotope separators
Electromagnetic isotope separators
especially designed or prepared for the separation of uranium
isotopes, and equipment and components therefor, including:
(a) Ion sources
Especially designed or prepared
single or multiple uranium ion sources consisting of a vapor
source, ionizer, and beam accelerator, constructed of suitable
materials such as graphite, stainless steel, or copper, and
capable of providing a total ion beam current of 50 mA or
greater.
(b) Ion collectors
Collector plates consisting of two
or more slits and pockets especially designed or prepared for
collection of enriched and depleted uranium ion beams and
constructed of suitable materials such as graphite or stainless
steel.
(c) Vacuum housings
Especially designed or prepared
vacuum housings for uranium electromagnetic separators,
constructed of suitable non-magnetic materials such as stainless
steel and designed for operation at pressures of 0.1 Pa or
lower.
EXPLANATORY NOTE
The housings are specially
designed to contain the ion sources, collector plates and
water-cooled liners and have provision for diffusion pump
connections and opening and closure for removal and
reinstallation of these components.
(d) Magnet pole pieces
Especially designed or prepared
magnet pole pieces having a diameter greater than 2 m used
to maintain a constant magnetic field within an electromagnetic
isotope separator and to transfer the magnetic field between
adjoining separators.
5.9.2. High
voltage power supplies
Especially designed or prepared
high-voltage power supplies for ion sources, having all of the
following characteristics: capable of continuous operation,
output voltage of 20,000 V or greater, output current of 1 A or
greater, and voltage regulation of better than 0.01% over a time
period of 8 hours.
5.9.3. Magnet
power supplies
Especially designed or prepared
high-power, direct current magnet power supplies having all of
the following characteristics: capable of continuously producing
a current output of 500 A or greater at a voltage of 100 V or
greater and with a current or voltage regulation better than
0.01% over a period of 8 hours.
6. Plants for
the production of heavy water, deuterium and deuterium
compounds
and equipment
especially designed
or prepared
therefor
INTRODUCTORY NOTE
Heavy water can be produced by a
variety of processes. However, the two processes that have proven
to be commercially viable are the water-hydrogen sulphide
exchange process (GS process) and the ammonia-hydrogen exchange
process.
The GS process is based upon the
exchange of hydrogen and deuterium between water and hydrogen
sulphide within a series of towers which are operated with the
top section cold and the bottom section hot. Water flows down the
towers while the hydrogen sulphide gas circulates from the bottom
to the top of the towers. A series of perforated trays are used
to promote mixing between the gas and the water. Deuterium
migrates to the water at low temperatures and to the hydrogen
sulphide at high temperatures. Gas or water, enriched in
deuterium, is removed from the first stage towers at the junction
of the hot and cold sections and the process is repeated in
subsequent stage towers. The product of the last stage, water
enriched up to 30% in deuterium, is sent to a distillation unit
to produce reactor grade heavy water, i.e., 99.75% deuterium
oxide.
The ammonia-hydrogen exchange
process can extract deuterium from synthesis gas through contact
with liquid ammonia in the presence of a catalyst. The synthesis
gas is fed into exchange towers and to an ammonia converter.
Inside the towers the gas flows from the bottom to the top while
the liquid ammonia flows from the top to the bottom. The
deuterium is stripped from the hydrogen in the synthesis gas and
concentrated in the ammonia. The ammonia then flows into an
ammonia cracker at the bottom of the tower while the gas flows
into an ammonia converter at the top. Further enrichment takes
place in subsequent stages and reactor grade heavy water is
produced through final distillation. The synthesis gas feed can
be provided by an ammonia plant that, in turn, can be constructed
in association with a heavy water ammonia-hydrogen exchange
plant. The ammonia-hydrogen exchange process can also use
ordinary water as a feed source of deuterium.
Many of the key equipment items
for heavy water production plants using GS or the
ammonia-hydrogen exchange processes are common to several
segments of the chemical and petroleum industries. This is
particularly so for small plants using the GS process. However,
few of the items are available "off-the-shelf". The GS
and ammonia-hydrogen processes require the handling of large
quantities of flammable, corrosive and toxic fluids at elevated
pressures. Accordingly, in establishing the design and operating
standards for plants and equipment using these processes, careful
attention to the materials selection and specifications is
required to ensure long service life with high safety and
reliability factors. The choice of scale is primarily a function
of economics and need. Thus, most of the equipment items would be
prepared according to the requirements of the customer.
Finally, it should be noted that,
in both the GS and the ammonia-hydrogen exchange processes, items
of equipment which individually are not especially designed or
prepared for heavy water production can be assembled into systems
which are especially designed or prepared for producing heavy
water. The catalyst production system used in the
ammonia-hydrogen exchange process and water distillation systems
used for the final concentration of heavy water to reactor-grade
in either process are examples of such systems.
The items of equipment which are
especially designed or prepared for the production of heavy water
utilizing either the water-hydrogen sulphide exchange process or
the ammonia-hydrogen exchange process include the following:
6.1. Water -
Hydrogen Sulphide Exchange Towers
Exchange towers fabricated from
fine carbon steel (such as ASTM A516) with diameters of 6 m (20
ft) to 9 m (30 ft), capable of operating at pressures greater
than or equal to 2 MPa (300 psi) and with a corrosion allowance
of 6 mm or greater, especially designed or prepared for heavy
water production utilizing the water-hydrogen sulphide exchange
process.
6.2. Blowers
and Compressors
Single stage, low head (i.e., 0.2
MPa or 30 psi) centrifugal blowers or compressors for
hydrogen-sulphide gas circulation (i.e., gas containing more than
70% H2S) especially designed or prepared for heavy water
production utilizing the water-hydrogen sulphide exchange
process. These blowers or compressors have a throughput capacity
greater than or equal to 56 m3/second (120,000 SCFM) while
operating at pressures greater than or equal to 1.8 MPa (260 psi)
suction and have seals designed for wet H2S service.
6.3.
Ammonia-Hydrogen Exchange Towers
Ammonia-hydrogen exchange towers
greater than or equal to 35 m (114.3 ft) in height with diameters
of 1.5 m (4.9 ft) to 2.5 m (8.2 ft) capable of operating at
pressures greater than 15 MPa (2225 psi) especially designed or
prepared for heavy water production utilizing the
ammonia-hydrogen exchange process. These towers also have at
least one flanged axial opening of the same diameter as the
cylindrical part through which the tower internals can be
inserted or withdrawn.
6.4. Tower
Internals and Stage Pumps
Tower internals and stage pumps
especially designed or prepared for towers for heavy water
production utilizing the ammonia-hydrogen exchange process. Tower
internals include especially designed stage contactors which
promote intimate gas/liquid contact. Stage pumps include
especially designed submersible pumps for circulation of liquid
ammonia within a contacting stage internal to the stage
towers.
6.5. Ammonia
Crackers
Ammonia crackers with operating
pressures greater than or equal to 3 MPa (450 psi) especially
designed or prepared for heavy water production utilizing the
ammonia- hydrogen exchange process.
6.6. Infrared
Absorption Analyzers
Infrared absorption analyzers
capable of "on-line" hydrogen/deuterium ratio analysis
where deuterium concentrations are equal to or greater than
90%.
6.7. Catalytic
Burners
Catalytic burners for the
conversion of enriched deuterium gas into heavy water especially
designed or prepared for heavy water production utilizing the
ammonia-hydrogen exchange process.
7. Plants for
the conversion of uranium and equipment especially designed or
prepared therefor
INTRODUCTORY NOTE
Uranium conversion plants and
systems may perform one or more transformations from one uranium
chemical species to another, including: conversion of uranium ore
concentrates to UO3, conversion of UO3 to UO2, conversion of
uranium oxides to UF4 or UF6, conversion of UF4 to UF6,
conversion of UF6 to UF4, conversion of UF4 to uranium metal, and
conversion of uranium fluorides to UO2. Many of the key equipment
items for uranium conversion plants are common to several
segments of the chemical process industry. For example, the types
of equipment employed in these processes may include: furnaces,
rotary kilns, fluidized bed reactors, flame tower reactors,
liquid centrifuges, distillation columns and liquid-liquid
extraction columns. However, few of the items are available
"off-the-shelf"; most would be prepared according to
the requirements and specifications of the customer. In some
instances, special design and construction considerations are
required to address the corrosive properties of some of the
chemicals handled (HF, F2, ClF3, and uranium fluorides). Finally,
it should be noted that, in all of the uranium conversion
processes, items of equipment which individually are not
especially designed or prepared for uranium conversion can be
assembled into systems which are especially designed or prepared
for use in uranium conversion.
7.1. Especially
designed or prepared systems for the conversion of uranium ore
concentrates to UO3
EXPLANATORY NOTE
Conversion of uranium ore
concentrates to UO3 can be performed by first dissolving the ore
in nitric acid and extracting purified uranyl nitrate using a
solvent such as tributyl phosphate. Next, the uranyl nitrate is
converted to UO3 either by concentration and denitration or by
neutralization with gaseous ammonia to produce ammonium diuranate
with subsequent filtering, drying, and calcining.
7.2. Especially
designed or prepared systems for the conversion of UO3 to UF6
EXPLANATORY NOTE
Conversion of UO3 to UF6 can be
performed directly by fluorination. The process requires a source
of fluorine gas or chlorine trifluoride.
7.3. Especially
designed or prepared systems for the conversion of UO3 to UO2
EXPLANATORY NOTE
Conversion of UO3 to UO2 can be
performed through reduction of UO3 with cracked ammonia gas or
hydrogen.
7.4. Especially
designed or prepared systems for the conversion of UO2 to UF4
EXPLANATORY NOTE
Conversion of UO2 to UF4 can be
performed by reacting UO2 with hydrogen fluoride gas (HF) at
300-500 oC.
7.5. Especially
designed or prepared systems for the conversion of UF4 to UF6
EXPLANATORY NOTE
Conversion of UF4 to UF6 is
performed by exothermic reaction with fluorine in a tower
reactor. UF6 is condensed from the hot effluent gases by passing
the effluent stream through a cold trap cooled to -10 oC. The
process requires a source of fluorine gas.
7.6. Especially
designed or prepared systems for the conversion of UF4 to U
metal
EXPLANATORY NOTE
Conversion of UF4 to U metal is
performed by reduction with magnesium (large batches) or calcium
(small batches). The reaction is carried out at temperatures
above the melting point of uranium (1130 oC).
7.7. Especially
designed or prepared systems for the conversion of UF6 to UO2
EXPLANATORY NOTE
Conversion of UF6 to UO2 can be
performed by one of three processes. In the first, UF6 is reduced
and hydrolyzed to UO2 using hydrogen and steam. In the second,
UF6 is hydrolyzed by solution in water, ammonia is added to
precipitate ammonium diuranate, and the diuranate is reduced to
UO2 with hydrogen at 820 oC. In the third process, gaseous UF6,
CO2, and NH3 are combined in water, precipitating ammonium uranyl
carbonate. The ammonium uranyl carbonate is combined with steam
and hydrogen at 500-600 oC to yield UO2.
UF6 to UO2 conversion is often
performed as the first stage of a fuel fabrication plant.
7.8. Especially
designed or prepared systems for the conversion of UF6 to UF4
EXPLANATORY NOTE
Conversion of UF6 to UF4 is
performed by reduction with hydrogen.