[發明專利]一種UF6

有效

• 申請號: 201810963544.6
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109100001B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 呂學升;劉國榮;劉大鳴
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01G17/00
• 分類號: G01G17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于放射性物質檢測技術領域，涉及一種UF₆大罐中鈾質量的核實測量方法。所述的核實測量方法包括如下步驟：(1)在空的UF₆大罐內先后分別裝入不同已知質量、相同已知²³⁵U豐度的UF₆，分別用測量設備在UF₆大罐外的適宜位置測量UF₆大罐內產生的高能γ射線的強度，經線性回歸獲得鈾質量與高能γ射線強度的關系曲線，即獲得刻度方程；(2)用同樣的測量設備在其中鈾質量未知，但²³⁵U豐度與步驟(1)相同的同樣的UF₆大罐外的同樣的適宜位置測量高能γ射線的強度，代入步驟(1)獲得的刻度方程得到鈾質量未知的UF₆大罐中的鈾質量。利用本發明的UF₆大罐中鈾質量的核實測量方法，能夠在現場快速、準確的進行UF₆大罐中鈾質量的核實測量。

技術領域

本發明屬于放射性物質檢測技術領域，涉及一種UF₆大罐中鈾質量的核實測量方法。

背景技術

UF₆是一種重要的核材料，它既可用于核能的和平利用，也可用于制造核武器和核爆炸裝置，因而成為國際核保障監督、核軍備控制及國家核材料管制的主要監控對象。

核材料的核實測量技術是有效實施核保障監督、核材料管制的重要技術手段，目的是及時和準確地獲知核材料的種類、數量、同位素組成/豐度等信息，從而實現對核材料的有效管控。UF₆是核燃料循環中最為重要的核材料之一，是生產核燃料的關鍵材料。因此，研究UF₆的核實測量技術對于加強核不擴散和核保障監督，有效實施國家核材料管制，確保核材料申報的完整性和正確性具有重要的現實意義和實際應用價值。

絕大多數UF₆均貯存于標準的鋼制容器中，據報道全球約有10萬個UF₆大罐，每年處于運輸中的UF₆大罐就有兩萬多個(每個罐裝兩噸低濃UF₆)。對這些大罐中的UF₆進行核實顯得尤為重要。

公開資料顯示，目前，國際原子能機構采用的針對鋼制容器中UF₆核材料的核實測量技術主要是以視察員對濃縮廠或元件制造廠的周期性視察為基礎的。視察員在設施現場會隨機抽取部分UF₆罐進行測量以核實其中的UF₆質量和豐度。典型的UF₆測量技術是采用γ譜儀通過測定²³⁵U發射的185.7keV特征γ射線來確定²³⁵U豐度，UF₆的質量則采用負荷稱重的方法來確定。

在一定條件下這些核實技術是有效的，但也有不足之處。

首先，測定豐度時185.7keV能量γ射線穿透力弱，對于UF₆貯存罐這種大體積對象來說，該方法只能測到最外層的對象信息(主要是最外層1-2mm材料，而實際UF₆罐的直徑達幾十英寸)，所測到的UF₆對象僅是整個罐中物料的一小部分(不足百分之一)，因此所測到的信息無法具有整體代表性(除非假設鈾分布處處均勻、一致，沒有隱藏替代)。尤其是對沒有均質的UF₆罐(如因工藝變化而導致的或由于違規的物料轉移場景產生的)或者罐內有隱藏、欺騙行為來說，這種不足之處會帶來問題(無法核實)。

另一不足之處是UF₆罐的壁厚差異會帶來測量誤差，需要進行壁厚吸收校正。雖然利用稱重方法可以確定罐質量，但無法確認罐內是否為UF₆，也無法對材料的種類進行核實。抽取樣品進行分析檢測雖然可以確認所有被測對象的性質，但工作量大，成本高，耗時長，同時會產生放射性廢液的處理問題。

因此，尋求建立能夠在現場針對UF₆大罐進行獨立核實的新技術與設備具有重要的實際應用價值。