ASTM C1454-07
支持金属铀废核燃料自燃性分析的自燃性/易燃性测试用标准指南
Standard Guide for Pyrophoricity/Combustibility Testing in Support of Pyrophoricity Analyses of Metallic Uranium Spent Nuclear Fuel
- 标准号
- ASTM C1454-07
- 发布
- 2007年
- 发布单位
- 美国材料与试验协会
- 当前最新
- ASTM C1454-07
- 引用标准
- ASTM C1174 ASTM C1431 ASTM G86
- 适用范围
- 1.1 本指南涵盖了测试金属铀基乏核燃料（SNF）自燃性/可燃性特性的测试协议。测试将为输入更详细的计算机代码或热、化学和机械 SNF 响应分析提供基本数据。这些分析将支持工程屏障系统（EBS）设计基础以及扩展临时储存设施和地质处置库中最终处置的安全评估。测试还可以提供与受监控的可回收储存设施（MRS）或独立乏燃料储存设施（ISFSI）的设计和运行许可要求相关的数据。
1.2 本指南描述了金属铀和金属铀基 SNF 的测试，以支持运输（按照10CFR71的要求）、临时储存（按照10CFR72的要求）和地质处置库（按照10CFR60/63的要求）。本文所述的测试旨在提供与评估含有金属铀 SNF 的容器或废物包装的自燃性/可燃性特性相关的基本数据，以支持运输、储存或运输的安全分析 (SAR) 或性能评估 (PA)。处置系统或其组合。
1.3 未经后处理的乏核燃料必须置于安全的临时临时储存中，作为在地质处置库中最终处置的一个步骤。在美国，来自民用商业动力反应堆和国防核材料生产反应堆的 SNF 将被送往临时储存，随后进行深层地质处置。美国商业 SNF 主要来自轻水反应堆 (LWR)，并且以二氧化铀为基础，而美国能源部 (DOE) 拥有的国防反应堆 SNF 有几种不同的化学形式，但主要（约占铀重量的 80%）由1.4 需要了解 SNF 的自燃性/可燃性特性，以支持在地质处置库中进行长期临时储存和最终处置的许可活动。这些活动可包括临时储存配置安全分析、调节处理开发、储存库控制区域的闭合前设计基础事件 (DBE) 分析以及 EBS 的闭合后性能评估。
1.5 金属铀燃料通常采用锆、铝、不锈钢包覆。钢或镁合金，以防止燃料腐蚀并容纳裂变产物。如果包壳受损并且金属 SNF 储存在水中，则暴露的铀随之发生的腐蚀和膨胀会进一步破裂包壳并在铀金属基质中产生氢化铀颗粒和/或夹杂物，从而增强 SNF 的化学反应性。金属 SNF 的状况将影响其在运输、临时储存或处置库安置或两者中的行为，从而影响设计处置途径的工程决策。
1.6 锆合金乏燃料包壳偶尔会表现出自燃行为。这种行为经常发生在商业乏燃料的燃料再处理和/或从国防反应堆乏燃料中提取钚期间金属铀或二氧化铀化学溶解后留下的包壳件或颗粒残留物上。尽管人们普遍认为锆本质上不像铀或钚那样容易发生自燃行为，但过去它在化学提取过程中被敏化后也曾被点燃。虽然本指南主要讨论乏燃料中金属铀成分的自燃性，但所涉及的一些一般原则也适用于锆合金乏燃料包壳。
1.7 测试数据的解释......