6.4.11 Požadavky na kusy obsahující štěpné látky
6.4.11.1
Štěpné látky musí být přepravovány tak, aby:
(a) byl udržen podkritický stav za běžných normálních a nehodových podmínek přepravy; zejména musí být uvažováno s následujícími nahodilostmi:
(i) vniknutí vody do kusu nebo únik vody z kusu;
(ii) ztráta účinnosti vložených neutronových absorbátorů nebo moderátorů;
(iii) změna geometrického uspořádání obsahu buď uvnitř kusu, nebo jako důsledek úniku z kusu;
(iv) zmenšení prostoru uvnitř nebo mezi kusy;
(v) ponoření kusů do vody nebo zasypání sněhem; a
(vi) změny teploty; a
(b) byly splněny požadavky uvedené:
(i) uvedené v 6.4.7.2 s výjimkou nebaleného materiálu, pokud je to výslovně dovoleno 2.2.7.2.3.5 (e);
(ii) předepsané kdekoli v ADR, které se týkají radioaktivních vlastností štěpných látek;
(iii) v 6.4.7.3, ledaže by látky byly vyjmuty 2.2.7.2.3.5;
(iv) v 6.4.11.4 až 6.4.11.14, ledaže by látky byly vyjmuty 2.2.7.2.3.5, 6.4.11.2 nebo 6.4.11.3.
6.4.11.2
Kusy obsahující štěpné látky, které splňují požadavky pododstavce (d) a jeden z požadavků (a) až (c) níže jsou vyjmuty z požadavků ustanovení 6.4.11.4 až 6.4.11.14.
(a) Kusy obsahující štěpné látky v libovolné formě za předpokladu, že:
(i) Nejmenší celkový vnější rozměr kusu není menší než 10 cm;
(ii) Index bezpečné podkritičnosti (CSI) se vypočte podle následujícího vzorce:
Hmotnost uranu - 235 v kusu (g) Hmotnost ostatních štěpných nuklidů * v kusu (g)
CSI = 50 x 5 x (------------------------------- + ------------------------------------------------)
Z 280
* Plutonium může být libovolného izotopového složení za předpokladu, že v kusu je množství Pu-241 menší než množství Pu-240.
kde hodnoty Z jsou vzaty z tabulky 6.4.11.2;
(iii) index bezpečné podkritičnosti každého kusu nepřekročí hodnotu 10;
(b) Kusy obsahující štěpné látky v libovolné formě za předpokladu, že:
(i) Nejmenší celkový vnější rozměr kusu není menší než 30 cm;
(ii) Kus po vystavení zkouškám specifikovaným v (ustanoveních) 6.4.15.1 až 6.4.15.6:
- si zachová svůj obsah štěpných látek;
- si zachová nejmenší celkový vnější rozměr nejméně 30 cm;
- zabrání vložení krychle o hraně 10 cm;
(iii) Index bezpečné podkritičnosti (CSI) se vypočte podle následujícího vzorce:
Hmotnost uranu - 235 v kusu (g) Hmotnost ostatních štěpných nuklidů * v kusu (g)
CSI = 50 x 2 x (------------------------------- + ------------------------------------------------)
Z 280
* Plutonium může být libovolného izotopového složení za předpokladu, že v kusu je množství Pu-241 menší než množství Pu-240.
kde hodnoty Z jsou vzaty z tabulky 6.4.11.2;
(iv) Index bezpečné podkritičnosti každého kusu nepřekročí hodnotu 10;
(c) Kusy obsahující štěpné látky v libovolné formě za předpokladu, že:
(i) Nejmenší celkový vnější rozměr kusu není menší než 10 cm;
(ii) Kus po vystavení zkouškám specifikovaným v (ustanoveních) 6.4.15.1 to 6.4.15.6:
- si zachová svůj obsah štěpných látek;
- si zachová nejmenší celkový vnější rozměr nejméně 10 cm;
- zabrání vložení krychle o hraně 10 cm;
(iii) Index bezpečné podkritičnosti (CSI) se vypočte podle následujícího vzorce:
Hmotnost uranu - 235 v kusu (g) Hmotnost ostatních štěpných nuklidů * v kusu (g)
CSI = 50 x 2 x (------------------------------- + ------------------------------------------------)
450 280
* Plutonium může být libovolného izotopového složení za předpokladu, že v kusu je množství Pu-241 menší než množství Pu-240.
(iv) Maximální hmotnost štěpných nuklidů v každém kusu nepřekročí 15 g;
(d) Celková hmotnost beryllia, látek obsahujících vodík obohacený deuteriem a grafitu a ostatních alotropických forem uhlíku nesmí být větší než hmotnost štěpných nuklidů v jednotlivém kusu s výjimkou případu, kdy jejich celkový podíl nepřekročí 1 g v libovolných 1000 g látky. K berylliu jako součásti měděných slitin do obsahu 4 % váhových slitiny se nemusí přihlížet.
Tabulka 6.4.11.2 Hodnoty Z pro výpočet indexu bezpečné podkritičnosti (CSI) podle (ustanovení) 6.4.11.2
-----------------------------------------------------
Obohacení a) Z
-----------------------------------------------------
Uran obohacený do 1,5 % 2200
Uran obohacený do 5 % 850
Uran obohacený do 10 % 660
Uran obohacený do 20 % 580
Uran obohacený do 100 % 450
-----------------------------------------------------
a) Je-li obsahem kusu uran s různým obohacením izotopem uran-235, použije se pro Z hodnota odpovídající nejvyššímu obohacení uranu v kusu.
6.4.11.3
Kusy neobsahující více než 1000 g plutonia jsou vyjmuty z požadavků 6.4.11.4 až 6.4.11.14 za předpokladu, že:
(a) Štěpné nuklidy netvoří více než 20 % hmotnosti plutonia;
(b) Index bezpečné podkritičnosti (CSI) se vypočte podle následujícího vzorce:
hmotnost plutonia (g)
CSI = 50 x 2 ---------------------
1000
(c) Je-li v radioaktivní zásilce obsažen kromě plutonia i uran, nesmí jeho množství překročit 1 % hmotnosti plutonia.
6.4.11.4
Kde chemická nebo fyzikální forma, izotopové složení, hmotnost nebo koncentrace, moderační poměr či hustota nebo geometrické uspořádání nejsou známy, hodnocení uvedená v 6.4.11.8 až 6.4.11.13 musí být provedena stejným způsobem jako se známými podmínkami a parametry těchto hodnocení s předpokladem, že každý parametr, který není znám, má hodnotu, která vede k maximální multiplikaci neutronů.
6.4.11.5
Pro ozářené jaderné palivo hodnocení uvedené v 6.4.11.8 až 6.4.11.13 musí být založeno na izotopovém složení, které průkazně poskytnou buď:
(a) hodnoty maximální multiplikace neutronů během doby ozáření; nebo
(b) konzervativní odhad multiplikace neutronů pro hodnocení kusu. Po ozáření, ale před odesláním, musí být provedena měření pro potvrzení konzervativnosti odhadu izotopového složení.
6.4.11.6
Kus po provedených zkouškách specifikovaných v 6.4.15, musí:
(a) zachovat minimální vnější celkový rozměr obalu nejméně 10 cm; a
(b) zabránit průniku krychle o hraně 10 cm.
6.4.11.7
Kus musí být konstruován pro okolní teplotu v rozsahu -40 °C až +38 °C, pokud příslušný orgán nestanoví jinak v rozhodnutí o typovém schválení.
6.4.11.8
Pro samostatný kus musí být vzato v úvahu, že voda může proniknout dovnitř nebo ven ze všech prázdných prostorů kusu včetně těch uvnitř kontejmentového systému. Avšak jestliže konstrukce zahrnuje zvláštní prostředky, zabraňující takovému vnikání vody dovnitř nebo její unikání ven z určitých prázdných prostorů, dokonce i v případě chyby obsluhy, nemusí se pro tyto prázdné prostory takové vnikání nebo únik uvažovat. Zvláštní prostředky musí splňovat jeden z následujících požadavků:
(a) Vícenásobné vysoce účinné zábrany proti vodě, nejméně dvě z nich zůstávají vodotěsné, pokud kus byl podroben zkouškám předepsaným v 6.4.11.12 (b), vysoký stupeň kontroly jakosti ve výrobě, údržbě a opravách obalů a zkoušky prokazující uzavření každého kusu před jeho odesláním; nebo
(b) Pro kusy obsahující pouze hexafluorid uranu s maximálním obohacením na 5 % hmotnostních uranu-235
(i) kusy, kde po zkouškách předepsaných v 6.4.11.13 (b) není žádný fyzický styk mezi ventilem a jakoukoli částí obalu jinou než jeho původní bod připojení a kde kromě toho po provedení zkoušky předepsané v 6.4.17.3 ventily zůstávají nepropustné; a
(ii) vysoký stupeň kontroly jakosti ve výrobě, údržbě a opravách obalů spojený se zkouškami prokazujícími uzavření každého kusu před každým odesláním.
6.4.11.9
Musí být vzato v úvahu a zhodnoceno, že dochází k odrazu způsobenému nejméně 20 cm vrstvou vody nebo většímu, jež může být dodatečně způsoben obklopujícím materiálem obalu. Avšak pokud může být prokázáno, že omezující systém zůstává uvnitř obalu po zkouškách předepsaných v 6.4.11.13 (b), může být v 6.4.11.10 (c) uvažován odraz blízkou vrstvou vody nejméně 20 cm silnou.
6.4.11.10
Kus musí být podkritický za předpokladů uvedených v 6.4.11.7 a 6.4.11.8, které vyúsťují v maximálním multiplikaci neutronů při podmínkách odpovídajících:
(a) běžným podmínkám přepravy (bez nehod);
(b) zkouškám uvedeným v 6.4.11.12 (b);
(c) zkouškám uvedeným v 6.4.11.13 (b).
6.4.11.11
(Vyhrazeno)
6.4.11.12
Pro normální podmínky přepravy musí být odvozen počet "N" tak, že soubor pětkrát "N" kusů zůstane v podkritickém stavu pro podmínky způsobující maximální multiplikaci neutronů shodné s následujícími:
(a) nic nesmí být mezi kusy a soubor kusů musí být vystaven odrazu ze všech stran nejméně 20 cm vrstvou vody; a
(b) stav kusů musí odpovídat výpočtem stanovené nebo skutečné podmínce, že byly podrobeny zkouškám uvedeným v oddílu 6.4.15.
6.4.11.13
Pro nehodové podmínky musí být odvozen počet "N" tak, že soubor dvakrát "N" kusů zůstane v podkritickém stavu pro podmínky způsobující maximální multiplikaci neutronů shodné s následujícími:
(a) vodíková moderace mezi kusy a soubor kusů je vystaven na všech stranách odrazu nejméně 20 cm vrstvy vody; a
(b) zkoušky uvedené v oddílu 6.4.15 následované jakýmikoli z dále uvedených, které jsou více omezující:
(i) zkoušky uvedené v 6.4.17.2 (b) a uvedené buď v 6.4.17.2 (c) pro kusy s hmotností nejvýše 500 kg a celkovou hustotou nejvýše 1 000 kg/m3 stanovené z vnějších rozměrů, nebo uvedené v 6.4.17.2 (a) pro všechny jiné kusy; následované zkouškou uvedenou v 6.4.17.3 a zakončenou zkouškami uvedenými v 6.4.19.1 až 6.4.19.3; nebo
(ii) zkoušky uvedené v 6.4.17.4; a
(c) kde jakákoli část štěpné látky uniká z kontejmentového systému po zkoušce uvedené v 6.4.11.13 (b), musí se předpokládat, že štěpná látka uniká z každého kusu v souboru a že všechny štěpné látky budou v takovém uspořádání a za takové moderace, které mají za následek maximální multiplikaci neutronů při odrazu blízkou vrstvou vody nejméně 20 cm silnou.
6.4.11.14
Index bezpečné podkritičnosti (CSI) pro radioaktivní zásilky obsahující štěpné materiály se získá dělením čísla 50 menší ze dvou hodnot "N", získaných postupem uvedeným v 6.4.11.12 a 6.4.11.13 (tj. CSI = 50/N). Hodnota přepravního indexu z hlediska zachování podkritického stavu může být nula za předpokladu, že neomezený počet radioaktivních zásilek je podkritický (tj., že "N" se prakticky rovná nekonečnu v obou případech).