韩晓林 魏晋辉
中核兰州铀浓缩有限公司 甘肃市 ?兰州市 ?730065
摘要：本文对铀浓缩生产单位核材料衡算及评价方法作了较为系统的总结和介绍。衡算数据采集方法包括：确定衡算区域、核材料测量记录、记录保存；核材料测量方法包括：核材料分析方法、取样方法、总体测量方法三种，总体测量主要手段是物料称重；评价方法采用MUF报告的形式进行。
关键词：铀浓缩厂；核材料衡算；评价方法
1前言
核材料衡算是国内核材料管制的基本措施，按照《中华人民共和国核材料管制条例》第十一条规定，许可证持有单位必须建立核材料衡算制度，以此来管理和控制核材料管理上存在的问题，防止核材料被盗、破坏、丢失、非法转让或非法使用，保护国家核安全。
铀浓缩生产单位核材料主要是指含U-235的材料和制品。
2确定衡算区城
2.1衡算平衡区
核材平衡区的划分按照以下原则进行划分：任意给定地点只能也必须是处于一个材料平衡区内；有利于核材料接收、发运、转移的准确测量及控制，尽量与实体边界保持一致；有利于实施核查、监督、管理；核材料库房应单独设置有接收、发送物项控制区；考虑核材料生产工艺流程、物料形态及控制。进出该区域的核材料都可以被测定、记录，在该区域中可进行实物盘存以确定核材料平衡情况，铀浓缩厂一般划分为接收发送物项平衡区和工艺平衡区，工艺平衡区包括浓缩生产工艺过程、液化均质、液化转移、分析实验等。
2.2关键测量点
铀浓缩生产工厂根据实际设置关键测量点，分为流量关键测量点和存量关键测量点，流量关键测量点一般指运出、接收核材料的场所，存量关键测量点一般指核材料存放处。
2.3衡算周期
每两次核材料实物盘存之间的时间、衡算周期不能超过12个月。实物盘存后应用MUF方法实施评价，评价后有依据地进行调整和修正。
3建立测量系统
3.1测量系统
必须建立包括场地、设施、设备及人员机构等在内的完整测量系统，以确保帐目记录的所有核材料数据均是基于真实、可靠的测量结果；与衡算记录值相关的不确定度应足够小(应保持在±1%的偏差范围内)，以确保衡算系统设计的核材料测量不确定度不超过控制限值。测量系统涉及质量或体积测定；元素与同位素分析，包括破环性分析和非破坏性分析；取样方法；可指定设备、计量标准、控制标准、技术与方法以及程序等。
3.2测量控制
测量人员均应具备相应资质；各种计量衡器均应符合相应的精度要求并经检定人员定期检验合格，测量误差必须控制在要求范围内；每次测量前均须对测量仪器进行检查校验，确定仪器的误差范围。
质量测量均应由第二方进行复称，无法进行第二方复称时，可对该计量仪器在测量前用标准试重物试称比对，进行校正，确定误差范围在可按受的范围内，测量时均应采取一人测量一人监测的方法，确保数据的准确性。
3.3测量数据
a)称重数据：对涉及生产工艺过程中的物料存储容器，按照技术规程进行称重，并保存相应称重和过程记录。
b)体积测量数据：主要是指转移到废液处理装置的废液体积测量记录。
c)分析数据：气体质谱法测定供、精、贫料及中间物料同位素丰度数据记录。
d)取样数据：主要为定期进行测定六氟化铀的取样方法误差数据。
4记录与记录保存
4.1记录。衡算系统必须保持一套完整的记录，包括运行记录、称重记录等原始数据，形成账目系统的存量变化文件，作为采集数据的基础工作。
4.2记录系统。记录系统实现以下几个基本功能：产生存量变化文件，设置盘存物项清单，准确性确认，为核材料内部核查和外都核查提供线索，更新核材料数据，保存记录。
4.3记录保存。建立记录档案，规定接触权和制定保卫保密措施，按规定期限保存。
5数据采集与计算评价
5.1实物盘存的实施。
工艺平衡区必须保证每年至少进行一次材料实物盘存。要求盘存前，由工艺平衡区编制实物盘存实施方案，盘存实施过程中，将所有相关带料的容器拆除后称重，填写盘存记录；采取一人称重一人监称的工作原则，确保称重数据的准确可靠。
5.2采集盘存数据的范围
期末盘存实施中要采集涉及工艺平衡区期末存在的所有物料量测量数据，包括：
a)供料：现场的结存量、供料净化的所有物料量。
b)产品：产品结存量、净化的所有物料量，包括中间物料、产品的生产量。
c)贫料：现场的结存量。
d)样品：包括分离级联工艺平衡区期末存在的所有的分析样品。
e)充气量：按照期末实物盘存日期估算，作为期末离心级联充气量。
f)腐蚀损耗量：机组和级联管道腐蚀损耗量。
g)事故卸料量：所有卸料容器和凝冻器收集的物料量。
h)中间容器；离心级联工艺中间容器，包括供料和产品净化的中间容器。
i)残存物料及“三废”：含铀废液、废气、废渣 (油)、固体物及其丢弃物应及时做好统计和建帐管理，参与衡算。
5.3核材料平衡结算
平衡周期末的核材料账面存量和实物存量之问的差值就是不明材料量MUF值，实施实物盘存后，它通过期初的核材料量、平衡周期内所有材料增加量、平衡周期内所有材料减少量、期末核材料实物存量进行计算。通过平衡结算，对本生产周期衡算数据产生MUF的原因进行分析，找出管理、工艺技术、测量与质量控制中存在的薄弱环节，并进行衡算管理有效性评价，写出评估分析报告，提出下一个生产周期在管理和技术上持续改进的具体措施，实物盘存清单和分析评价报告，经主管领导审核后上报衡算机构。
5.4 MUF评价方法
某平衡周期离心生产工艺物料平衡数据统计表如下（单位：kgU）
.png)
核材料衡算采用闭合平衡的方法。所谓闭合是指在实物盘存中，每一项的物料必须是实测值，所用测量系统的误差必须是已知的。
不平衡差的计算公式如下：
MUF=X-Y+PB-K-PE
式中：MUF—不平衡差(Kg)
X—周期内调入量(Kg
Y—周期内调出量(Kg)
PB—期初存量(Kg)
K—已知损失量(Kg)
PE—期末存量(Kg)
按照IAEA推荐使用的统计评价方法，当不平衡差小于其标准误差2倍时，判断生产工艺在生产周期内符合闭合衡算达标的要求。当不平衡差大于其标准误差2倍时，就认为核材料未达到闭合平衡，有可能存在核材料的被盗、丢失或非法转移。此时应报告核材料管制机构，并查找原因，提出改进意见及做出处理。
6结束语
总之，核材料衡算就是以一个核材料平衡区为衡算单位，以一个闭合的核材料平衡期为时限，对生产中涉及到的核材料数量进行全面的数据采集，然后来用概率—统计技术进行平衡计算，依据计算结果(MUF值)对核材料管理情况进行系统评价的一种管理方法。造成不平衡差的原因主要来自核材料平衡区中所有测量造成的误差，它是无法消除的，但每个核材料平衡区测量的相对标准偏差是可以根据测量仪表、测量方法和误差传递等计算出来。观察造成的误差可以用反复核查来发观并改正。因此，在实际衡算过程中，一定要保证所有测量数据的全面性和准确性，从而确保评价结果的客观性和真实性。
参考文献
1.《中华入民共和国核材料管制条例》1987版
2.《核材料核算与控制》原子能出版社，胡晓丹，2010