ALLEGATO I

Elenco di beni e tecnologie di cui all'articolo 2 bis

Il presente allegato comprende i seguenti prodotti contenuti nell'elenco del gruppo dei fornitori nucleari, quali ivi definiti:

GFN parte I

Impianti per la conversione di uranio e plutonio per utilizzazione nella fabbricazione di elementi di combustibile e nella separazione di isotopi di uranio, come definiti, rispettivamente, nelle sezioni 4 e 5, e loro apparecchiature appositamente progettate o preparate (cfr. allegato B, sezione 7).

Impianti per la separazione di isotopi di uranio naturale, di uranio impoverito e di materie fissili speciali e loro apparecchiature, diverse da strumentazione per analisi, appositamente progettate o preparate (cfr. allegato B, sezione 5);

Impianti per la fabbricazione di elementi del combustibile per reattori nucleari e loro apparecchiature appositamente progettate o preparate (cfr. allegato B, sezione 4);

Materie non nucleari per reattori (cfr. allegato B, sezione 2);

Materie grezze riguardo alle quali il governo abbia accertato che saranno utilizzate soltanto per attività non nucleari, come la produzione di leghe o di ceramiche.

Materie fissili speciali, allorché utilizzate in quantità dell'ordine del grammo o inferiori come componenti interni di strumentazioni; e

Per “uranio arricchito in isotopi 235 o 233” s'intende uranio contenente gli isotopi 235 o 233, o entrambi, in una proporzione tale che il rapporto dei tenori della somma di questi isotopi rispetto a quello dell'isotopo 238 è superiore al rapporto tra l'isotopo 235 e l'isotopo 238 esistente allo stato naturale.

Per “materia fissile speciale” s'intende il plutonio-239; l'uranio-233; l'“uranio arricchito in isotopi 235 o 233”; tutti i materiali che contengono uno o più dei materiali precedenti; qualunque altro materiale fissile di volta in volta determinato dal consiglio dei governatori; tuttavia, il termine “materia fissile speciale” non include la materia grezza.

Per “materia grezza” s'intende l'uranio contenente la miscela di isotopi che esiste in natura; l'uranio impoverito in isotopo 235; il torio; qualsiasi materiale precedente sotto forma di metallo, lega, composto chimico o concentrato; qualsiasi altro materiale contenente uno o più dei materiali precedenti in una concentrazione definita di volta in volta dal consiglio dei governatori; e gli altri materiali determinati di volta in volta dal consiglio dei governatori.

“Programma” — Sequenza di istruzioni per la messa in atto di un procedimento in forma eseguibile da un calcolatore elettronico o convertibile in tale forma.

“Microprogrammi” — Sequenza di istruzioni elementari, contenuta in una memoria speciale, la cui esecuzione è comandata dall'introduzione della sua istruzione di riferimento in un registro di istruzioni.

“Di dominio pubblico” come si applica nel presente testo qualifica la “tecnologia” o il “software” disponibile senza restrizioni per un'ulteriore diffusione (le restrizioni conseguenti ad un copyright non impediscono ad una “tecnologia” o un “software” di essere considerati “di pubblico dominio”).

“Ricerca scientifica di base” — Lavori sperimentali o teorici intrapresi essenzialmente per acquisire nuove conoscenze dei principi fondamentali di fenomeni e di fatti osservabili, non principalmente orientati verso obiettivi o scopi specifici pratici.

Oltre ai controlli sul trasferimento di “tecnologia” per motivi di non proliferazione nucleare, i fornitori dovrebbero promuovere la protezione della tecnologia per la progettazione, la costruzione e il funzionamento degli impianti figuranti nell'elenco di base in considerazione del rischio di attentati terroristici e attirare l'attenzione dei destinatari sulla necessità di tale protezione.

Per taluni processi di separazione isotopica i fornitori riconoscono la stretta relazione che esiste tra gli impianti, le apparecchiature e la tecnologia per l'arricchimento dell'uranio e gli impianti, le apparecchiature e la tecnologia per la separazione isotopica di “altri elementi” a fini di ricerca, a fini medici e ad altri fini industriali non nucleari. A tale riguardo, i fornitori dovrebbero esaminare attentamente le loro disposizioni giuridiche, comprese le norme relative al rilascio delle licenze di esportazione e le pratiche in materia di classificazione e sicurezza delle informazioni/tecnologie, per le attività di separazione isotopica riguardanti “altri elementi” al fine di assicurare l'applicazione delle misure di protezione appropriate secondo le esigenze. I fornitori riconoscono che, in determinati casi, le misure di protezione appropriate per le attività di separazione isotopica riguardanti “altri elementi” saranno essenzialmente le stesse di quelle richieste per l'arricchimento dell'uranio (cfr. nota introduttiva di cui alla sezione 5 dell'elenco di base). Conformemente al punto 17, lettera a), delle linee guida, i fornitori devono consultarsi tra loro, se del caso, al fine di promuovere prassi e procedure uniformi per il trasferimento e la protezione di impianti, apparecchiature e tecnologie connessi alla separazione isotopica di “altri elementi”. I fornitori dovrebbero inoltre agire con l'opportuna cautela nei casi in cui apparecchiature e tecnologie derivanti da processi di arricchimento dell'uranio sono usati per altri scopi non nucleari, come nell'industria chimica.

Il trasferimento di componenti non dovrebbe rendere vani i controlli. Ogni governo adotterà tutte le misure possibili per raggiungere tale obiettivo e continuerà a cercare una definizione praticabile per i componenti che possa essere utilizzata da tutti i fornitori.

ALLEGATO B

PRECISAZIONI IN MERITO AGLI ARTICOLI FIGURANTI NELL'ELENCO DI BASE

(quali indicati nella sezione 2 della parte MATERIALE E APPARECCHIATURE dell'allegato A)

1. Reattori nucleari e loro apparecchiature e componenti appositamente progettati o preparati

NOTA INTRODUTTIVA

I diversi reattori nucleari possono essere caratterizzati dal moderatore utilizzato (p.e. grafite, acqua pesante, acqua leggera, nessun moderatore), dallo spettro di neutroni che contengono (p.e. termici, veloci), dal tipo di refrigerante utilizzato (p.e. acqua, metallo liquido, sali fusi, gas), oppure dalla loro funzione o il loro tipo (p.e. reattori di potenza, reattori di ricerca, reattori di prova). È inteso che tutti questi tipi di reattori nucleari rientrano nell'ambito della presente voce e, se del caso, di tutte le relative sottovoci. La presente voce non riguarda i reattori a fusione.

1.1. Reattori nucleari completi

Reattori nucleari in grado di funzionare in modo da assicurare una reazione di fissione a catena controllata autosostenuta.

NOTA ESPLICATIVA

Un “reattore nucleare” comprende essenzialmente tutti i materiali che si trovano nel contenitore del reattore o sono a questo direttamente fissati, le apparecchiature di regolazione della potenza del nocciolo ed i componenti che normalmente contengono il fluido refrigerante primario del nocciolo del reattore o che entrano in contatto diretto con questo fluido.

ESPORTAZIONI

L'esportazione dell'intera serie di articoli principali così delimitati avverrà solo conformemente alle procedure contenute nelle linee guida. I singoli articoli rientranti in tale limite definito funzionalmente che saranno esportati solo in conformità delle procedure contenute nelle linee guida sono elencati ai punti da 1.2 a 1.11. Il governo si riserva il diritto di applicare le procedure contenute nelle linee guida ad altri articoli entro il limite definito funzionalmente.

1.2. Contenitori di reattori nucleari

Contenitori metallici, o loro parti principali fabbricate in officina, appositamente progettati o preparati per contenere il nocciolo di un reattore nucleare come definito al punto 1.1 precedente nonché, ove pertinente, i pertinenti elementi interni del reattore nucleare come definiti al punto 1.8.

NOTA ESPLICATIVA

La voce 1.2 riguarda i contenitori di reattori nucleari indipendentemente dalla pressione nominale e comprende i contenitori in pressione e le calandre. La copertura del contenitore del reattore rientra nella voce 1.2 come parte principale fabbricata in officina di tale contenitore.

1.3. Macchine per il carico e lo scarico del combustibile del reattore nucleare

Apparecchiature di manipolazione appositamente progettate o preparate per l'introduzione o la rimozione del combustibile in un reattore nucleare come definito al punto 1.1 precedente.

NOTA ESPLICATIVA

Gli articoli summenzionati sono in grado di funzionare con reattore in esercizio o sono dotati di dispositivi di posizionamento o allineamento tecnicamente sofisticati per consentire lo svolgimento di operazioni complesse di caricamento a vuoto, ad esempio quelle in cui non è normalmente possibile avere una visibilità o un accesso diretti al combustibile.

1.4. Barre e apparecchiature di controllo del reattore nucleare

Barre appositamente progettate o preparate e loro strutture di supporto o sospensione, meccanismi di regolazione delle barre e tubi guida per barre per il controllo del processo di fissione in un reattore nucleare come definito al punto 1.1 precedente.

1.5. Tubi in pressione del reattore nucleare

Tubi appositamente progettati o preparati per contenere sia gli elementi del combustibile sia il fluido refrigerante primario in un reattore come definito al punto 1.1 precedente.

NOTA ESPLICATIVA

I tubi in pressione sono parti dei canali del combustibile progettati per funzionare a pressioni elevate, talvolta superiori a 5 MPa.

1.6. Guaina del combustibile nucleare

Tubi o assiemi di tubi di zirconio metallico o leghe di zirconio, appositamente progettati o preparati per essere utilizzati come guaina del combustibile in un reattore come definito al punto 1.1 precedente, e in quantità superiori a 10 kg.

NB: Per i tubi in pressione di zirconio si veda il punto 1.5. Per i tubi della calandra si veda il punto 1.8.

NOTA ESPLICATIVA

Nei tubi di zirconio metallico o leghe di zirconio destinati ad essere utilizzati in un reattore nucleare il rapporto afnio/zirconio è solitamente inferiore a 1/500 parti in peso.

1.7. Pompe o circolatori per il refrigerante primario

Pompe o circolatori appositamente progettati o preparati per la circolazione del refrigerante primario di un reattore nucleare come definito al punto 1.1 precedente.

NOTA ESPLICATIVA

Le pompe o i circolatori appositamente progettati o preparati comprendono le pompe per reattori raffreddati ad acqua, circolatori per reattori raffreddati a gas e pompe elettromagnetiche e meccaniche per reattori raffreddati a metallo liquido. Tali apparecchiature possono comprendere pompe con elaborati sistemi ermetici o pluriermetici volti ad impedire la fuoriuscita del refrigerante primario, pompe sommerse e pompe munite di sistemi a massa inerziale. La presente definizione comprende le pompe conformi alla sezione III, divisione I, sottosezione NB (componenti di classe 1), del codice dell'associazione americana degli ingegneri meccanici (American Society of Mechanical Engineers, ASME), o a norme equivalenti.

1.8. Elementi interni del reattore nucleare

“Elementi interni del reattore nucleare” appositamente progettati o preparati per essere utilizzati in un reattore nucleare come definito al punto 1.1 precedente. Essi includono, per esempio, colonne di supporto del nocciolo, canali del combustibile, tubi della calandra, schermi termici, deflettori, piastre a griglie del nocciolo e piastre del diffusore.

NOTA ESPLICATIVA

Gli “elementi interni del reattore nucleare” sono strutture principali all'interno del contenitore del reattore aventi una o più funzioni, ad esempio sostenere il nocciolo, mantenere l'allineamento del combustibile, dirigere il flusso del refrigerante primario, fornire schermi all'irraggiamento per il contenitore del reattore e dirigere la strumentazione del nocciolo.

1.9. Scambiatori di calore

a) Generatori di vapore appositamente progettati o preparati per essere utilizzati nel circuito del refrigerante primario o intermedio di un reattore nucleare come definito al punto 1.1 precedente.

b) Altri scambiatori di calore appositamente progettati o preparati per essere utilizzati nel circuito del refrigerante primario di un reattore nucleare come definito al punto 1.1 precedente.

NOTA ESPLICATIVA

I generatori di vapore sono appositamente progettati o preparati per trasferire il calore prodotto nel reattore all'acqua di alimentazione per la produzione di vapore. Nel caso di un reattore veloce dotato anche di un circuito refrigerante intermedio, il generatore di vapore si trova nel circuito intermedio.

In un reattore raffreddato a gas, lo scambiatore di calore può essere utilizzato per trasferire calore verso un circuito del gas secondario che aziona una turbina a gas.

Nell'ambito di questa voce non sono sottoposti a controllo gli scambiatori di calore per i sistemi di supporto del reattore, ad esempio il sistema di raffreddamento di emergenza o il sistema di raffreddamento del calore di decadimento.

1.10. Rilevatori di neutroni

Rilevatori di neutroni appositamente progettati o preparati per determinare i livelli di flusso dei neutroni nel nocciolo di un reattore come definito al punto 1.1 precedente.

NOTA ESPLICATIVA

La presente voce comprende i rilevatori che si trovano all'interno e all'esterno del nocciolo destinati a misurare i livelli di flusso in un'ampia scala, solitamente compresa tra 104 neutroni per cm2 al secondo e 1010 neutroni per cm2 al secondo o più. Sono strumenti che si trovano all'esterno del nocciolo quelli situati al di fuori del nocciolo di un reattore, come definito al punto 1.1 precedente, ma all'interno dello schermo biologico.

1.11. Schermi termici esterni

“Schermi termici esterni” appositamente progettati o preparati per essere utilizzati in un reattore nucleare come definito al punto 1.1 precedente per la riduzione delle perdite di calore e per la protezione del serbatoio di contenimento.

NOTA ESPLICATIVA

Gli “schermi termici esterni” sono strutture principali situate al di sopra del contenitore del reattore che riducono la perdita di calore dal reattore e la temperatura all'interno del serbatoio di contenimento.

2. Materie non nucleari per reattori

2.1. Deuterio e acqua pesante

Deuterio, acqua pesante (ossido di deuterio) e ogni altro composto del deuterio nel quale il rapporto deuterio/parti di idrogeno è superiore a 1:5 000 da utilizzare in un reattore nucleare come definito al punto 1.1 precedente, in quantità superiori a 200 kg di atomi di deuterio per ciascun paese destinatario in un periodo di 12 mesi.

2.2. Grafite di purezza nucleare

Grafite avente un grado di purezza migliore di 5 parti per milione di boro equivalente e densità superiore a 1,50 g/cm, per utilizzazione in un reattore nucleare, come definito al paragrafo 1.1 precedente, in quantità superiori a 1 kg.

NOTA ESPLICATIVA

Ai fini del controllo delle esportazioni, il governo stabilisce se le esportazioni di grafite conforme alle suddette specifiche siano o meno destinate all'uso nei reattori nucleari.

Il boro equivalente può essere determinato in modo sperimentale ovvero è calcolato come la somma di BEz per le impurità (ad esclusione del BEcarbonio in quanto il carbonio non è considerato un'impurità), compreso il boro, dove:

BEz (ppm) = CF × concentrazione dell'elemento Z (in ppm);

CF è il fattore di conversione: (σz × AB) diviso per (σB × Az); σB e σz sono le sezioni d'urto di cattura dei neutroni termici (in barns) rispettivamente per il boro naturale e per l'elemento Z;

e AB e Az sono i pesi atomici rispettivamente del boro naturale e dell'elemento Z.

3. Impianti per il ritrattamento di elementi di combustibile irraggiato e loro apparecchiature appositamente progettate o preparate

NOTA INTRODUTTIVA

Il ritrattamento di combustibile nucleare irraggiato separa il plutonio e l'uranio dai prodotti di fissione altamente radioattivi e da altri elementi transuranici. Tale separazione può essere ottenuta con vari processi. Tuttavia, nel corso degli anni il processo Purex è diventato quello più comunemente usato e accettato. Tale processo comporta la dissoluzione del combustibile nucleare irraggiato in acido nitrico, seguito dalla separazione dell'uranio, del plutonio e dei prodotti di fissione tramite estrazione con solventi, utilizzando una miscela di tributilfosfato in un diluente organico.

Gli impianti Purex presentano funzioni di processo analoghe tra loro, tra le quali: il taglio degli elementi di combustibile irraggiato, la dissoluzione del combustibile, l'estrazione con solventi e lo stoccaggio dei liquidi derivanti dal processo. Possono esservi anche apparecchiature per la denitrazione termica del nitrato di uranio, la conversione del nitrato di plutonio in ossido o metallo e il trattamento delle scorie liquide contenenti i prodotti di fissione per trasformarle in una forma adatta allo stoccaggio a lungo termine o allo smaltimento. Negli impianti Purex possono invece variare, per motivi diversi, il tipo e la configurazione specifici delle apparecchiature che svolgono tali funzioni, tra i quali il tipo e la quantità di combustibile nucleare irraggiato da sottoporre a ritrattamento e il tipo di smaltimento previsto per i materiali recuperati, nonché i principi di sicurezza e manutenzione applicati nella progettazione dell'impianto.

Un “impianto per il ritrattamento di elementi di combustibile irraggiato” comprende le apparecchiature e i componenti che normalmente entrano in contatto diretto e controllano direttamente il combustibile irraggiato e i flussi di trattamento dei principali materiali nucleari e prodotti di fissione.

I processi in questione, compresi i sistemi completi per la conversione del plutonio e la produzione di plutonio metallico, possono essere individuati attraverso le misure adottate per evitare la criticità (ad esempio, per geometria), l'esposizione alle radiazioni (ad esempio tramite schermature) e i rischi di tossicità (ad esempio tramite contenimento).

ESPORTAZIONI

L'esportazione dell'intera serie di articoli principali così delimitati avverrà solo conformemente alle procedure contenute nelle linee guida.

Il governo si riserva il diritto di applicare le procedure contenute nelle linee guida ad altri articoli entro il limite definito funzionalmente di cui all'elenco che segue.

Tra gli articoli delle apparecchiature che si ritengono compresi nell'espressione “e loro apparecchiature appositamente progettate o preparate” per il ritrattamento degli elementi di combustibile irraggiato figurano quelli indicati di seguito.

3.1. Macchine di taglio di elementi di combustibile irraggiato

Apparecchiature telecomandate appositamente progettate o preparate per l'utilizzazione in un impianto di ritrattamento di cui sopra e destinate a tagliare, sminuzzare o tranciare assiemi, fasci o barre di combustibile nucleare irraggiato.

NOTA ESPLICATIVA

Queste apparecchiature tagliano il rivestimento del combustibile per esporre il materiale nucleare irraggiato alla dissoluzione. Tra gli apparecchi più usati figurano macchine di taglio per metalli appositamente progettate, ma si può ricorrere anche ad apparecchiature avanzate come i laser.

3.2. Dissolutori

Recipienti di sicurezza anticriticità (ad esempio recipienti di piccolo diametro, anulari o a piastra) appositamente progettati o preparati per l'utilizzazione in un impianto di ritrattamento di cui sopra, destinati alla dissoluzione del combustibile nucleare irraggiato, in grado di sopportare liquidi caldi altamente corrosivi e con possibilità di essere caricati e revisionati a distanza.

NOTA ESPLICATIVA

I dissolutori normalmente ricevono il combustibile esaurito già tagliato. In questi recipienti di sicurezza anticriticità il materiale nucleare irraggiato viene dissolto nell'acido nitrico e i rimanenti spezzoni di guaina sono eliminati dalla corrente di processo.

3.3. Estrattori con solventi e apparecchiature di estrazione con solventi

Estrattori con solventi appositamente progettati o preparati quali colonne a riempimento o pulsate, miscelatori separatori o contattori centrifughi da utilizzare in un impianto di ritrattamento del combustibile irraggiato. Gli estrattori con solventi devono essere resistenti all'effetto corrosivo dell'acido nitrico. Di solito gli estrattori con solventi sono fabbricati con acciai inossidabili a basso tenore di carbonio, titanio, zirconio o altri materiali di elevata qualità, nel rispetto di standard molto elevati (comprese norme speciali per la saldatura e l'ispezione e tecniche di garanzia e controllo della qualità).

NOTA ESPLICATIVA

Gli estrattori con solventi ricevono sia la soluzione di combustibile irraggiato dai dissolutori che la soluzione organica impiegata per la separazione dell'uranio, del plutonio e dei prodotti di fissione. Le apparecchiature di estrazione con solventi sono normalmente progettate per rispondere a rigidi parametri di esercizio, quali lunghi tempi di vita utile senza alcun requisito di manutenzione o semplicità di sostituzione, esercizio e controllo, oltre che flessibilità di fronte a condizioni di processo variabili.

3.4. Recipienti di contenimento o stoccaggio chimico

Recipienti di contenimento o stoccaggio appositamente progettati o preparati per l'utilizzazione in un impianto di ritrattamento del combustibile irraggiato. I recipienti di contenimento o stoccaggio devono essere resistenti all'effetto corrosivo dell'acido nitrico. Di solito tali recipienti sono fabbricati con materiali quali acciai inossidabili a basso tenore di carbonio, titanio, zirconio o altri materiali di elevata qualità; essi possono essere progettati per l'esercizio e la manutenzione a distanza e possono presentare le seguenti caratteristiche per il controllo della criticità nucleare:

1) pareti o strutture interne con un equivalente di boro pari ad almeno 2 %, o

2) diametro massimo di 175 mm (7 in) per i recipienti cilindrici, o

3) larghezza massima di 75 mm (3 in) per recipienti piatti o anulari.

NOTA ESPLICATIVA

Dalla fase di estrazione con solventi si ottengono tre principali correnti di processo in fase liquida. I recipienti di contenimento o stoccaggio vengono utilizzati per l'ulteriore trattamento di tutte e tre le correnti:

a) la soluzione pura di nitrato di uranio viene concentrata per evaporazione e sottoposta al processo di denitrazione dove viene convertita in ossido di uranio, che viene a sua volta riutilizzato nel ciclo del combustibile nucleare;

b) la soluzione altamente radioattiva dei prodotti di fissione viene di solito sottoposta a concentrazione per evaporazione e stoccata come concentrato in fase liquida. Il concentrato può successivamente essere sottoposto a evaporazione e trasformato in una forma adeguata allo stoccaggio o allo smaltimento;

c) la soluzione pura di nitrato di plutonio viene sottoposta a concentrazione e stoccata in attesa delle fasi successive. In particolare, i recipienti di contenimento o di stoccaggio per le soluzioni di plutonio sono progettati per evitare problemi di criticità derivanti da cambiamenti nella concentrazione e nella forma di tale corrente di processo.

3.5. Sistemi di misurazione dei neutroni per il controllo del processo

Sistemi di misurazione dei neutroni appositamente progettati o preparati per l'integrazione e l'utilizzazione con sistemi di controllo automatico in impianti di ritrattamento degli elementi di combustibile irraggiato.

NOTA ESPLICATIVA

Tali sistemi implicano la capacità di misurazione e discriminazione attive e passive dei neutroni per determinare la quantità e la composizione del materiale fissile. Il sistema completo è composto da un generatore di neutroni, uno strumento di rilevazione dei neutroni, amplificatori e l'elettronica per il trattamento del segnale.

L'ambito della presente voce non comprende gli strumenti di rilevazione e misurazione dei neutroni progettati per la contabilità e la salvaguardia del materiale nucleare o altre applicazioni non collegate all'integrazione e all'utilizzazione con sistemi di controllo automatico in impianti di ritrattamento degli elementi di combustibile irraggiato.

4. Impianti per la fabbricazione di elementi del combustibile per reattori nucleari e loro apparecchiature appositamente progettate o preparate.

NOTA INTRODUTTIVA

Gli elementi del combustibile nucleare sono fabbricati a partire da una o più materie grezze o materie fissili speciali di cui alla parte MATERIALE ED APPARECCHIATURE del presente allegato. Per i combustibili a ossidi, il tipo più comune di combustibile, saranno presenti apparecchiature per la compressione delle palline, nonché per sinterizzare, rettificare e graduare. I combustibili a ossidi misti sono trattati in camere a guanti (o contenitore equivalente) finché non sono sigillati nella guaina. In ogni caso il combustibile è sigillato ermeticamente in una guaina adeguata, progettata per essere l'involucro primario in cui è inserito il combustibile in modo da assicurare prestazioni e sicurezza adeguate durante il funzionamento del reattore. Inoltre in ogni caso è necessario un controllo accurato di trattamenti, procedure e apparecchiature nel rispetto di standard molto elevati al fine di garantire una prestazione prevedibile e sicura del combustibile.

NOTA ESPLICATIVA

Gli articoli delle apparecchiature che si ritengono compresi nell'espressione “e loro apparecchiature appositamente progettate o preparate” per la fabbricazione degli elementi del combustibile includono apparecchiature che:

a) entrano normalmente in contatto diretto, o trattano direttamente, o controllano, il flusso produttivo del materiale nucleare;

b) sigillano il materiale nucleare nella guaina;

c) verificano l'integrità della guaina o del sigillo;

d) verificano il trattamento di finitura del combustibile sigillato; o

e) sono utilizzate per assemblare gli elementi del combustibile per reattori.

Tali apparecchiature o sistemi di apparecchiature possono includere ad esempio:

1) apparecchiature di ispezione delle pastiglie completamente automatiche appositamente progettate o preparate per il controllo delle dimensioni finali e dei difetti superficiali delle pastiglie di combustibile;

2) macchine automatiche per la saldatura appositamente progettate o preparate per saldare i coperchi terminali sui cilindri (o barre) del combustibile;

3) stazioni di collaudo e ispezioni automatiche appositamente progettate o preparate per il controllo dell'integrità dei cilindri (o barre) di combustibile completati;

4) sistemi appositamente progettati o preparati per la fabbricazione delle guaine per il combustibile nucleare.

La voce 3 generalmente include apparecchiature per: a) l'esame a raggi X dei coperchi terminali dei cilindri (o barre), b) la rilevazione di fughe di elio dai cilindri (o barre) pressurizzati, e c) la scansione a raggi gamma dei cilindri (o barre) per verificare il caricamento corretto delle palline di combustibile all'interno.

5. Impianti per la separazione di isotopi di uranio naturale, di uranio impoverito e di materie fissili speciali e loro apparecchiature, diverse da strumentazione per analisi, appositamente progettate o preparate

NOTA INTRODUTTIVA

Gli impianti, le apparecchiature e la tecnologia per la separazione di isotopi di uranio hanno in molti casi una stretta relazione con gli impianti, le apparecchiature e le tecnologie per la separazione isotopica di “altri elementi”. In casi particolari i controlli a norma della sezione 5 si applicano anche agli impianti e alle apparecchiature per la separazione isotopica di “altri elementi”. Tali controlli di impianti e apparecchiature per la separazione isotopica di “altri elementi” sono complementari ai controlli sugli impianti e le apparecchiature appositamente progettati o preparati per il trattamento, l'utilizzazione o la produzione di materie fissili speciali di cui all'elenco di base. Tali controlli complementari di cui alla sezione 5 per utilizzazioni che comportano “altri elementi” non si applicano al processo di separazione elettromagnetica di isotopi contemplato nella parte 2 delle linee guida.

I processi cui si applicano i controlli di cui alla sezione 5 ove l'utilizzazione prevista sia la separazione di isotopi di uranio o la separazione isotopica di “altri elementi” sono: le centrifughe a gas, la diffusione gassosa, il processo di separazione a plasma e i processi aerodinamici.

Per taluni processi la relazione con la separazione di isotopi di uranio dipende dall'elemento separato. Tali processi sono: i processi a laser (ad es. la separazione isotopica molecolare a laser e la separazione isotopica di vapore atomico a laser), lo scambio chimico e lo scambio ionico. I fornitori sono pertanto tenuti a valutare tali processi caso per caso ai fini dell'applicazione dei controlli di cui alla sezione 5 per utilizzazioni che comportano “altri elementi”.

Tra gli articoli delle apparecchiature che sono da considerare compresi nell'espressione “apparecchiature diverse da strumentazione per analisi appositamente progettate o preparate” per la separazione di isotopi di uranio figurano i seguenti.

5.1. Centrifughe a gas e assiemi e componenti appositamente progettati o preparati per l'utilizzazione in centrifughe a gas

NOTA INTRODUTTIVA

Una centrifuga a gas è normalmente composta di uno o più cilindri a parete sottile di diametro compreso tra 75 e 650 mm contenuti in un ambiente sotto vuoto e fatti ruotare ad un'elevata velocità periferica — minimo 300 m/s — mantenendo verticale l'asse centrale. Per raggiungere tale velocità elevata i materiali di costruzione dei componenti rotanti devono avere un elevato rapporto resistenza/densità e gli assiemi rotori, con i relativi componenti, devono essere fabbricati con tolleranze minime per ridurre al massimo l'eventuale squilibrio. A differenza di altri tipi di centrifughe le centrifughe a gas per l'arricchimento dell'uranio presentano, all'interno della camera del rotore, uno o più diaframmi rotanti a disco e una serie di tubi fissi per l'alimentazione e l'estrazione dell'UF6 in forma gassosa, con almeno tre canali separati, due dei quali collegati a deflettori che vanno dall'asse del rotore alla periferia della camera del rotore. L'ambiente sotto vuoto contiene anche una serie di articoli critici non rotanti e che, pur essendo progettati appositamente allo scopo, non sono di difficile fabbricazione né richiedono materiali particolari. Un sistema di centrifuga necessita tuttavia di numerosi componenti di questo tipo e pertanto la quantità può fornire un'importante indicazione sull'utilizzazione finale.

5.1.1. Componenti rotanti

a) Assiemi rotori completi Cilindri a parete sottile, o una serie di cilindri a parete sottile collegati tra loro, fabbricati con uno o più materiali ad elevato rapporto resistenza/densità descritti nella NOTA ESPLICATIVA della presente sezione. Se collegati tra loro, i cilindri sono uniti mediante anelli o soffietti flessibili descritti al successivo punto 5.1.1, lettera c). Il rotore, nella forma finale, è munito di uno o più diaframmi e coperchi descritti al seguente punto 5.1.1, lettere d) ed e). L'insieme può comunque essere fornito anche solo parzialmente montato.

b) Tubi rotori Cilindri a parete sottile appositamente progettati o preparati, con spessore massimo di 12 mm, diametro compreso tra 75 e 650 mm e fabbricati con uno o più dei materiali ad elevato rapporto resistenza/densità descritti nella NOTA ESPLICATIVA della presente sezione.

c) Anelli o soffietti Componenti appositamente progettati o preparati per rinforzare localmente il tubo rotore o per collegarne un certo numero tra loro. I soffietti sono cilindretti a spirale con parete di spessore massimo di 3 mm, diametro compreso tra 75 e 650 mm e fabbricati con uno o più dei materiali ad elevato rapporto resistenza/densità descritti nella NOTA ESPLICATIVA della presente sezione.

d) Deflettori Componenti discoidali di diametro compreso tra 75 e 650 mm, appositamente progettati o preparati per essere installati all'interno del tubo rotore della centrifuga per isolare la camera di prelievo dalla camera di separazione principale e, in alcuni casi, per favorire la circolazione dell'UF6 (gas) all'interno della camera di separazione principale del tubo rotore e fabbricati con uno o più dei materiali ad elevato rapporto resistenza/densità descritti nella NOTA ESPLICATIVA della presente sezione.

e) Coperchi superiori e inferiori Componenti discoidali di diametro compreso tra 75 e 650 mm, appositamente progettati o preparati per essere installati alle estremità del tubo rotore per contenere l'UF6 all'interno del tubo rotore stesso e, in alcuni casi, per sostenere, mantenere o contenere quale parte integrante un elemento del cuscinetto superiore (coperchio superiore) o per contenere gli elementi rotanti del motore e il cuscinetto inferiore (coperchio inferiore), e fabbricati con uno o più dei materiali ad elevato rapporto resistenza/densità descritti nella NOTA ESPLICATIVA della presente sezione.

NOTA ESPLICATIVA

I materiali usati per i componenti rotanti della centrifuga includono i seguenti:

a) acciaio Maraging avente carico di rottura uguale o superiore a 1,95 GPa;

b) leghe di alluminio aventi carico di rottura uguale o superiore a 0,46 GPa;

c) materiali filamentosi adatti all'utilizzazione in strutture composite e con moduli specifici uguali o superiori a 3,18 × 106 m, con carico di rottura specifico uguale o superiore a 7,62 × 104 m. (Per “modulo specifico” s'intende il modulo Young in N/m2 diviso per il peso specifico espresso in N/m3; per “carico di rottura specifico” s'intende il carico di rottura espresso in N/m2 diviso per il peso specifico espresso in N/m3).

5.1.2. Componenti statici

a) Cuscinetti a sospensione magnetica 1. Assiemi di cuscinetti appositamente progettati o preparati, costituiti da un magnete anulare sospeso in un alloggiamento contenente un mezzo di smorzamento. L'alloggiamento è fabbricato con materiali resistenti all'UF6 (cfr. la NOTA ESPLICATIVA al punto 5.2). Accoppiamento magnetico con una espansione polare o con un secondo magnete sistemato nel coperchio superiore descritto al punto 5.1.1, lettera e). Il magnete può essere anulare e il rapporto tra diametro esterno e diametro interno deve essere uguale o inferiore a 1,6:1. Il magnete può avere una permeabilità iniziale minima di 0,15 H/m, o una induzione residua minima pari al 98,5 % o un prodotto energetico superiore a 80 kJ/m3. Oltre alle normali proprietà dei materiali la deviazione degli assi magnetici rispetto agli assi geometrici deve essere estremamente limitata (inferiore a 0,1 mm) e si raccomanda particolarmente l'omogeneità del materiale del magnete. 2. Cuscinetti magnetici attivi appositamente progettati o preparati per l'utilizzazione in centrifughe a gas. NOTA ESPLICATIVA Tali cuscinetti hanno generalmente le caratteristiche seguenti: — progettati per mantenere centrato un rotore che gira a una frequenza minima di 600 Hz; — associati a un'unità di alimentazione elettrica affidabile e/o a un'unità di alimentazione di continuità per rimanere in funzione per più di un'ora.

b) Cuscinetti/smorzatori Cuscinetti appositamente progettati o preparati comprendenti un assieme con coperchio a perno rotante montato su smorzatore. Il perno è di solito rappresentato da un albero in acciaio temprato e una semisfera ad una estremità ed è dotato di un mezzo di collegamento al coperchio inferiore descritto al punto 5.1.1, lettera e), all'altra estremità. L'albero può anche essere munito di cuscinetto idrodinamico. Il coperchio è a forma di pastiglia con una rientranza emisferica su una superficie. Spesso questi componenti vengono forniti separatamente dallo smorzatore.

c) Pompe molecolari Cilindri appositamente progettati o preparati con scanalature elicoidali interne ottenute per estrusione o per lavorazione e fori interni ottenuti per lavorazione. Dimensioni standard: diametro interno da 75 a 650 mm, spessore minimo della parete di 10 mm, con lunghezza uguale o superiore al diametro. Di solito le scanalature hanno sezione rettangolare e una profondità minima di 2 mm.

d) Statori Statori di forma anulare appositamente progettati o preparati per motori polifase a corrente alternata e ad alta velocità, del tipo ad isteresi (o riluttanza) per funzionamento sincrono sottovuoto ad una frequenza uguale o superiore a 600 Hz e con una potenza uguale o superiore a 40 VA. Gli statori possono essere costituiti da avvolgimenti polifase su un nucleo in ferro laminato a bassa perdita, formato da strati sottili di spessore generalmente uguale o inferiore a 2,0 mm.

e) Contenitori/alloggiamenti di centrifuga Componenti appositamente progettati o preparati per contenere l'assieme tubo rotore di una centrifuga a gas. Il contenitore è costituito da un cilindro rigido con spessore di parete uguale o inferiore a 30 mm e con i terminali lavorati di precisione per accogliere i cuscinetti e muniti di una o più flange per il montaggio. I terminali lavorati sono paralleli tra loro e perpendicolari all'asse longitudinale del cilindro con una tolleranza massima di 0,05 gradi. Il contenitore può anche essere una struttura a nido d'ape per accogliere vari assiemi rotori.

f) Prese di estrazione Tubi appositamente progettati o preparati per l'estrazione del gas UF6 dall'interno del tubo rotore per azione di un tubo di Pitot (ovvero, con un'apertura verso il flusso tangenziale del gas all'interno del tubo rotore, ad esempio piegando l'estremità di un tubo radiale), che possono essere fissati al sistema centrale di estrazione dei gas.

5.2. Sistemi, apparecchiature e componenti ausiliari appositamente progettati o preparati per impianti di arricchimento con centrifughe a gas

NOTA INTRODUTTIVA

I sistemi, le apparecchiature e i componenti ausiliari per impianti di arricchimento con centrifughe a gas sono i sistemi di un impianto che servono ad alimentare l'UF6 alle centrifughe, a collegare le singole centrifughe tra loro in cascata (stadi) per consentire un arricchimento sempre maggiore ed estrarre l'UF6 (“prodotto” e “code”) dalle centrifughe, oltre alle apparecchiature necessarie ad azionare le centrifughe o a controllare l'impianto.

In genere l'UF6 passa dalla forma solida a vapore in autoclavi riscaldate e viene distribuito sotto forma gassosa alle centrifughe attraverso sistemi di tubi collettori in cascata. I flussi gassosi di UF6 (“prodotto” e “code”) provenienti dalle centrifughe vengono fatti defluire anche attraverso sistemi di tubi collettori in cascata verso trappole fredde (con temperature di esercizio pari a circa 203 K (– 70°C), dove vengono condensati prima di essere ulteriormente trasferiti in contenitori adatti al trasporto o allo stoccaggio. Poiché l'impianto di arricchimento è costituito da varie migliaia di centrifughe disposte in cascata, i tubi collettori in cascata raggiungono lunghezze di svariati chilometri e presentano migliaia di saldature con una notevole ripetizione del layout. Le apparecchiature, i componenti e le tubazioni sono costruiti nel rispetto di norme di livello molto elevato in materia di vuoto e pulizia.

NOTA ESPLICATIVA

Alcuni degli elementi citati in appresso entrano direttamente in contatto con il gas UF6 o controllano direttamente le centrifughe e il passaggio del gas da una centrifuga all'altra e da una cascata all'altra. I materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 comprendono rame, leghe di rame, acciaio inossidabile, alluminio, ossido di alluminio, leghe di alluminio, nichel o leghe contenenti almeno il 60 % di nichel e polimeri di idrocarburi fluorurati.

5.2.1. Sistemi di alimentazione e sistemi di prelievo del prodotto e delle code

Sistemi o apparecchiature per impianti di arricchimento, costruiti o protetti con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6, appositamente progettati o preparati, comprendenti:

a) autoclavi, forni o sistemi di alimentazione usati per trasferire l'UF6 alla fase di arricchimento;

b) desublimatori, trappole fredde o pompe utilizzati per eliminare l'UF6 dal processo di arricchimento per il successivo trasferimento dopo riscaldamento;

c) stazioni di solidificazione o liquefazione utilizzate per eliminare l'UF6 dal processo di arricchimento dopo averlo sottoposto a compressione e convertito in forma liquida o solida;

d) stazioni del “prodotto” e delle “code” usate per trasferire l'UF6 nei contenitori.

5.2.2. Sistemi di tubi collettori

Sistemi di tubazioni e sistemi collettori appositamente progettati o preparati per la manipolazione dell'UF6 all'interno delle centrifughe in cascata. La rete di tubazioni è, in genere, un sistema collettore “triplice”, nel quale ogni centrifuga è collegata a ciascun collettore: in questo senso è presente una notevole ripetizione nella forma. I sistemi sono interamente costruiti o protetti con materiali resistenti all'UF6 (cfr. la NOTA ESPLICATIVA del presente paragrafo) e sono costruiti nel rispetto di norme di livello molto elevato in materia di sottovuoto e pulizia.

5.2.3 Speciali valvole di intercettazione e di controllo

a) valvole di intercettazione appositamente progettate o preparate per agire sull'alimentazione, il prodotto o le code dei flussi di UF6 gassoso di una centrifuga a gas individuale;

b) valvole con tenuta a soffietto, manuali o automatiche, di intercettazione o di controllo, costruite o protette con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6, con un diametro interno compreso tra 10 e 160 mm, appositamente progettate o preparate per l'utilizzazione in sistemi principali o ausiliari di impianti di centrifughe di arricchimento a gas.

NOTA ESPLICATIVA

Le tipiche valvole appositamente progettate o preparate comprendono le valvole con tenuta a soffietto, del tipo a chiusura rapida, valvole ad azione rapida e altre.

5.2.4. Spettrometri di massa/sorgenti ioniche per l'UF6

Spettrometri di massa appositamente progettati o preparati in grado di prelevare campioni in linea dai flussi di UF6 gassoso e aventi tutte le seguenti caratteristiche:

1. in grado di misurare ioni di unità di massa atomica uguale o superiore a 320 e aventi una risoluzione migliore di 1 su 320;

2. sorgenti ioniche costruite o protette con nichel, leghe di nichel e rame con un tenore pari ad almeno al 60 %, in peso, di nichel, o leghe di nichel e cromo;

3. sorgenti di ionizzazione a bombardamento di elettroni;

4. sistema collettore per l'analisi isotopica.

5.2.5. Variatori di frequenza

Variatori di frequenza (convertitori o invertitori) appositamente progettati o preparati per gli statori di cui al punto 5.1.2, lettera d), o parti, componenti e sottoassiemi di tali variatori di frequenza aventi tutte le caratteristiche seguenti:

1. frequenza di uscita polifase di 600 Hz o superiore e

2. elevata stabilità (con controllo di frequenza migliore rispetto allo 0,2 %).

5.3. Assiemi e componenti appositamente progettati o preparati per l'utilizzazione nel processo di arricchimento per diffusione gassosa

NOTA INTRODUTTIVA

Il metodo di separazione degli isotopi di uranio per diffusione gassosa comporta un assieme tecnologico principale costituito da una particolare membrana porosa di diffusione gassosa, da uno scambiatore di calore per raffreddare il gas (che si riscalda con il processo di compressione), valvole a tenuta e di controllo e tubazioni. Nella misura in cui la tecnologia della diffusione gassosa impiega l'esafluoruro di uranio (UF6), le superfici di tutte le apparecchiature, tubazioni e strumenti che vengono a contatto con il gas devono essere costituite da materiali che rimangano stabili a contatto con l'UF6. Un impianto di diffusione gassosa prevede una serie di assiemi di questo tipo e pertanto le quantità possono rappresentare un'indicazione importante dell'utilizzazione finale.

5.3.1. Barriere di diffusione gassosa e materiali barriera

a) Sottili filtri porosi appositamente progettati o preparati con materiali metallici, polimerici o ceramici resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 (cfr. la NOTA ESPLICATIVA al punto 5.4), con una dimensione dei pori compresa tra 10 e 100 nm, uno spessore massimo di 5 mm e, per le forme tubolari, un diametro uguale o inferiore a 25 mm e

b) i composti e le polveri, appositamente preparati per la realizzazione di tali filtri. Tali composti e polveri, appositamente preparati per la realizzazione di barriere di diffusione gassosa, comprendono il nichel o leghe contenenti una percentuale minima di nichel pari al 60 %, l'ossido di alluminio o polimeri di idrocarburi interamente fluorurati con un grado minimo di purezza pari almeno al 99,9 % in peso, una dimensione delle particelle inferiore a 10 μm e un elevato grado di uniformità nella dimensione delle particelle.

5.3.2. Alloggiamenti dei diffusori

Recipienti appositamente progettati o preparati per contenere la barriera di diffusione gassosa, sigillati ermeticamente, costruiti o protetti con materiali resistenti all'UF6 (cfr. la NOTA ESPLICATIVA al punto 5.4).

5.3.3. Compressori e ventilatori per gas

Compressori o ventilatori per gas appositamente progettati o preparati con capacità di aspirazione volumetrica uguale o superiore a 1 m3/min di UF6, pressione di mandata sino a 500 kPa, per un funzionamento a lungo termine in un ambiente contenente UF6, e assiemi separati di tali compressori e ventilatori per gas. I compressori e ventilatori per gas hanno un rapporto di compressione uguale o inferiore a 10:1 e sono costruiti o protetti con materiali resistenti all'UF6 (cfr. la NOTA ESPLICATIVA al punto 5.4).

5.3.4. Dispositivi di tenuta dell'asse rotante

Dispositivi di tenuta al vuoto appositamente progettati o preparati, dotati di collegamenti a tenuta di alimentazione e scarico, per la tenuta dell'asse rotante che collega il rotore del compressore o del ventilatore per gas al motore principale per garantire una tenuta adeguata contro le infiltrazioni di aria all'interno della camera interna del compressore o del ventilatore, contenente UF6. I dispositivi di tenuta sono in genere progettati per limitare infiltrazioni di gas tampone ad un tasso inferiore a 1 000 cm3/min.

5.3.5. Scambiatori di calore per il raffreddamento dell'UF6

Scambiatori di calore appositamente progettati o preparati, costruiti o protetti con materiali resistenti all'UF6 (cfr. la NOTA ESPLICATIVA al punto 5.4), e realizzati per un tasso di perdita di pressione inferiore a 10 Pa/h con differenziale di pressione di 100 kPa.

5.4. Sistemi, apparecchiature e componenti ausiliari appositamente progetti e preparati per l'utilizzazione nel processo di arricchimento per diffusione gassosa

NOTA INTRODUTTIVA

I sistemi, le apparecchiature e i componenti ausiliari per impianti di arricchimento a diffusione gassosa sono i sistemi di un impianto che servono ad alimentare l'UF6 all'assieme di diffusione gassosa, a collegare i singoli assiemi tra loro in cascata (stadi) per consentire un arricchimento sempre maggiore ed estrarre l'UF6 (“prodotto” e “code”) dalle cascate di diffusione. Vista l'elevata inerzia delle cascate di diffusione, l'eventuale interruzione del funzionamento e soprattutto il suo arresto comporta gravi conseguenze. Per questo motivo in un impianto di diffusione gassosa è fondamentale mantenere, in maniera rigida e costante, il vuoto in tutti i sistemi tecnologici, la protezione automatica contro gli incidenti e una precisa regolazione automatizzata del flusso gassoso. In questo senso si rende necessario dotare l'impianto di numerosi sistemi speciali di misurazione, regolazione e controllo.

In genere l'UF6 evapora da cilindri collocati all'interno di autoclavi e viene distribuito sotto forma gassosa al punto di ingresso attraverso sistemi di tubi collettori in cascata. I flussi gassosi di UF6 (“prodotto” e “code”) provenienti dai punti di uscita vengono fatti defluire attraverso sistemi di tubi collettori in cascata verso trappole fredde o stazioni di compressione, dove l'UF6 in forma gassosa viene liquefatto prima di essere trasferito in contenitori adatti al trasporto o allo stoccaggio. Poiché l'impianto di arricchimento a diffusione gassosa è costituito da numerosi assiemi di diffusione gassosa disposti in cascata, i tubi collettori in cascata raggiungono lunghezze di svariati chilometri e presentano migliaia di saldature con una notevole ripetizione del layout. Le apparecchiature, i componenti e le tubazioni sono costruiti nel rispetto di norme di livello molto elevato in materia di vuoto e pulizia.

NOTA ESPLICATIVA

Gli elementi citati in appresso entrano direttamente in contatto con il gas UF6 o controllano direttamente il flusso all'interno della cascata. I materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 comprendono rame, leghe di rame, acciaio inossidabile, alluminio, ossido di alluminio, leghe di alluminio, nichel o leghe contenenti almeno il 60 % di nichel e polimeri di idrocarburi fluorurati.

5.4.1. Sistemi di alimentazione e sistemi di prelievo del prodotto e delle code

Sistemi o apparecchiature per impianti di arricchimento, costruiti o protetti con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6, appositamente progettati o preparati, comprendenti:

a) autoclavi, forni o sistemi di alimentazione usati per trasferire l'UF6 alla fase di arricchimento;

b) desublimatori, trappole fredde o pompe utilizzati per eliminare l'UF6 dal processo di arricchimento per il successivo trasferimento dopo riscaldamento;

c) stazioni di solidificazione o liquefazione utilizzate per eliminare l'UF6 dal processo di arricchimento dopo averlo sottoposto a compressione e convertito in forma liquida o solida;

d) stazioni del “prodotto” e delle “code” usate per trasferire l'UF6 nei contenitori.

5.4.2. Sistemi di tubi collettori

Sistemi di tubazioni e sistemi collettori appositamente progettati o preparati per la manipolazione dell'UF6 all'interno delle cascate di diffusione gassosa.

NOTA ESPLICATIVA

La rete di tubazioni è, in genere, un sistema collettore “duplice”, nel quale ogni cella è collegata a ciascun collettore.

5.4.3. Sistemi per vuoto

a) Collettori per vuoto, tubi di distribuzione e pompe per vuoto appositamente progettati o preparati, con una capacità di aspirazione uguale o superiore a 5 m3/min.

b) pompe da vuoto appositamente progettate per funzionare in atmosfere contenenti l'UF6; costruite o protette con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 (cfr. la NOTA ESPLICATIVA del presente punto). Le pompe possono essere rotative (a capsulismo) o volumetriche, possono agire per trasporto meccanico o essere dotate di dispositivi di tenuta al fluorocarbonio e possono richiedere particolari fluidi.

5.4.4. Speciali valvole di intercettazione e di controllo

Valvole con tenuta a soffietto, manuali o automatiche, di intercettazione o di controllo, costruite o protette con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 appositamente progettate o preparate per essere installate in sistemi principali o ausiliari di impianti di arricchimento a diffusione gassosa.

5.4.5. Spettrometri di massa/sorgenti ioniche per l'UF6

Spettrometri di massa appositamente progettati o preparati in grado di prelevare campioni in linea dai flussi di UF6 gassoso e aventi tutte le seguenti caratteristiche:

1. in grado di misurare ioni di unità di massa atomica uguale o superiore a 320 e aventi una risoluzione migliore di 1 su 320;

2. sorgenti ioniche costruite o protette con nichel, leghe di nichel e rame con un tenore pari ad almeno al 60 %, in peso, di nichel, o leghe di nichel e cromo;

3. sorgenti di ionizzazione a bombardamento di elettroni;

4. sistema collettore per l'analisi isotopica.

5.5. Sistemi, apparecchiature e componenti appositamente progettati o preparati per l'impiego negli impianti di arricchimento aerodinamici

NOTA INTRODUTTIVA

Nei processi di arricchimento aerodinamici una miscela di UF6 in forma gassosa e di gas leggeri (idrogeno o elio) viene sottoposta a compressione e trasferita in elementi di separazione dove avviene il processo di separazione isotopica attraverso la generazione di elevate forze centrifughe in un ambiente a parete curva. Sono stati sviluppati due processi di questo tipo: la separazione con ugelli e la separazione con tubi vortex (vortex). In entrambi i processi i componenti principali della fase di separazione comprendono recipienti cilindrici contenenti gli elementi specifici deputati alla separazione (ugelli o tubi vortex), i compressori per gas e gli scambiatori di calore che eliminano il calore prodotto durante la compressione. Un impianto aerodinamico prevede una serie di stadi di questo tipo e in tal senso le quantità possono fornire un'indicazione importante dell'utilizzazione finale. Poiché nei processi aerodinamici si utilizza l'UF6, tutte le superfici delle apparecchiature, delle tubazioni e degli strumenti che entrano in contatto con il gas devono essere costruite o protette con materiali che rimangano stabili in caso di contatto con l'UF6.

NOTA ESPLICATIVA

Gli elementi citati nel presente paragrafo entrano direttamente in contatto con il gas UF6 o controllano direttamente il flusso all'interno della cascata. Tutte le superfici a contatto con il gas impiegato devono essere interamente costruite o protette con materiali resistenti all'UF6. Ai fini della sezione relativa agli elementi utilizzati nel processo aerodinamico di arricchimento, tra i materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 figurano il rame, le leghe di rame, l'acciaio inossidabile, l'alluminio, l'ossido di alluminio, le leghe di alluminio, il nichel o le leghe contenenti una percentuale minima di nichel pari al 60 % in peso e i polimeri di idrocarburi fluorurati.

5.5.1. Ugelli di separazione

Ugelli di separazione e relativi assiemi appositamente progettati o preparati. Gli ugelli di separazione sono costituiti da canali curvi fessurati con raggio di curvatura inferiore ad 1 mm resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 ed aventi all'interno dell'ugello un separatore a lama per suddividere in due correnti il flusso di gas.

5.5.2. Tubi vortex

Tubi vortex e relativi assiemi appositamente progettati o preparati. I tubi vortex sono tubi di ingresso cilindrici o conici, costruiti o protetti con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 e con uno o più ingressi tangenziali. I tubi possono essere muniti di appendici del tipo a ugello ad una estremità o ad entrambe.

NOTA ESPLICATIVA

Il gas di alimentazione penetra nel tubo vortex tangenzialmente da un'estremità o attraverso diffusori a vortice o in numerose posizioni tangenziali situate sul perimetro del tubo.

5.5.3. Compressori e ventilatori per gas

Compressori o ventilatori per gas appositamente progettati o preparati, costruiti o protetti con materiali resistenti all'azione corrosiva della miscela di UF6 e di veicolo gassoso (idrogeno o elio).

5.5.4. Dispositivi di tenuta dell'asse rotante

Dispositivi di tenuta appositamente progettati o preparati, dotati di collegamenti di alimentazione e scarico, per la tenuta dell'asse rotante che collega il rotore del compressore o del ventilatore per gas al motore principale per garantire una tenuta adeguata contro la fuoriuscita di gas o le infiltrazioni di aria o di gas di tenuta all'interno della camera interna del compressore o del ventilatore, contenente la miscela di UF6/veicolo gassoso.

5.5.5. Scambiatori di calore per il raffreddamento del gas

Scambiatori di calore appositamente progettati o preparati, costruiti o protetti con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6.

5.5.6. Alloggiamenti degli elementi di separazione

Alloggiamenti per elementi di separazione costruiti o protetti con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6, appositamente progettati o preparati per contenere i tubi vortex o gli ugelli di separazione.

5.5.7. Sistemi di alimentazione e sistemi di prelievo del prodotto e delle code

Sistemi o apparecchiature per impianti di arricchimento, costruiti o protetti con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6, appositamente progettati o preparati, comprendenti:

a) autoclavi, forni o sistemi di alimentazione usati per trasferire l'UF6 alla fase di arricchimento;

b) desublimatori (o trappole fredde) utilizzati per eliminare l'UF6 dal processo di arricchimento per il successivo trasferimento dopo riscaldamento;

c) stazioni di solidificazione o liquefazione utilizzate per eliminare l'UF6 dal processo di arricchimento dopo averlo sottoposto a compressione e convertito in forma liquida o solida;

d) stazioni del “prodotto” e delle “code” usate per trasferire l'UF6 nei contenitori.

5.5.8. Sistemi di tubi collettori

Sistemi di tubi collettori, costruiti o protetti con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6, appositamente progettati o preparati per la manipolazione dell'UF6 all'interno delle cascate aerodinamiche. La rete di tubazioni è, in genere, un sistema collettore “duplice”, nel quale ogni stadio o gruppo di stadi è collegato a ciascun collettore.

5.5.9. Sistemi e pompe da vuoto

a) Sistemi a vuoto appositamente progettati o preparati costituiti da collettori sotto vuoto, intestazioni e pompe da vuoto, progettati per funzionare in atmosfere contenenti UF6;

b) Pompe da vuoto appositamente progettate o preparate per funzionare in atmosfere contenenti UF6, costituite o rivestite di materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6. Le pompe possono essere dotate di dispositivi di tenuta al fluorocarbonio e richiedere particolari fluidi.

5.5.10. Speciali valvole di intercettazione e di controllo

Valvole con tenuta a soffietto appositamente progettate e preparate, manuali o automatiche, di intercettazione o di controllo, costruite o rivestite di materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6, con un diametro di 40 mm o superiore, per installazione in sistemi principali o ausiliari di impianti di arricchimento aerodinamici.

5.5.11. Spettrometri di massa/sorgenti ioniche per l'UF6

Spettrometri di massa appositamente progettati o preparati in grado di prelevare campioni in linea dai flussi di UF6 gassoso e aventi tutte le seguenti caratteristiche:

1. in grado di misurare ioni di unità di massa atomica uguale o superiore a 320 e aventi una risoluzione migliore di 1 su 320;

2. sorgenti ioniche costruite o rivestite di nichel, leghe di nichel e rame con un tenore del 60 % o più, in peso, di nichel, o leghe di nichel e cromo;

3. sorgenti di ionizzazione a bombardamento di elettroni;

4. aventi un sistema collettore per l'analisi isotopica.

5.5.12. Sistemi di separazione UF6/veicolo gassoso

Sistemi di processo appositamente progettati o preparati per la separazione dell'UF6 dal veicolo gassoso (idrogeno o elio).

NOTA ESPLICATIVA

I sistemi sono progettati per ridurre il contenuto di UF6 presente nel veicolo gassoso a 1 ppm o meno e possono comprendere le seguenti apparecchiature:

a) scambiatori di calore criogenici e crioseparatori in grado di raggiungere temperature uguali o inferiori a 153 K (– 120°C), o

b) unità di refrigerazione criogeniche in grado di raggiungere temperature uguali o inferiori 153 K (– 120°C), o

c) ugelli di separazione o tubi vortex per separare l'UF6 dal veicolo gassoso, o

d) trappole fredde per UF6 in grado di congelare l'UF6.

5.6. Sistemi, apparecchiature e componenti appositamente progettati o preparati per l'utilizzazione in impianti di arricchimento a scambio chimico o a scambio ionico

NOTA INTRODUTTIVA

La leggera differenza di massa tra gli isotopi di uranio provoca esigue modifiche nell'equilibrio delle reazioni chimiche, che si possono sfruttare per la separazione degli isotopi. In quest'ambito sono stati sviluppati con esito positivo due processi: lo scambio chimico liquido-liquido e lo scambio ionico solido-liquido.

Nel processo di scambio chimico liquido-liquido, le fasi di liquidi immiscibili (acquosa e organica) sono messe in contatto in controcorrente per creare l'effetto a cascata di migliaia di fasi di separazione. La fase acquosa è rappresentata dal cloruro di uranio in una soluzione di acido cloridrico; la fase organica è rappresentata da un estraente contenente cloruro di uranio in un solvente organico. I contattori utilizzati nella cascata di separazione possono essere colonne di scambio liquido-liquido (ad esempio colonne pulsate con piatti forati) o contattori centrifughi liquido-liquido. Le reazioni chimiche (ossidazione e riduzione) devono avvenire ad entrambe le estremità della cascata di separazione per garantire il necessario riflusso in ogni estremità. Uno dei principali problemi di progettazione è dato dalla necessità di evitare la contaminazione dei flussi coinvolti nel processo con determinati ioni metallici: per questo motivo vengono utilizzate colonne e tubazioni in plastica o con rivestimento in plastica (ivi compresi polimeri di fluorocarbonio) e/o con rivestimento in vetro.

Nel processo di scambio ionico solido-liquido l'arricchimento avviene tramite adsorbimento/desorbimento di uranio su resine o adsorbenti speciali di scambio ionico ad azione rapida. Una soluzione di uranio in acido cloridrico e altri agenti chimici viene introdotta in colonne di arricchimento cilindriche contenenti letti riempiti di adsorbente. Per un processo continuo è necessario un sistema di riflusso che rilasci l'uranio contenuto nell'adsorbente nel flusso di liquido, al fine di raccogliere il “prodotto” e le “code”. A tal fine si utilizzano opportuni agenti chimici di ossidazione/riduzione che vengono completamente rigenerati in circuiti esterni separati e che possono essere parzialmente rigenerati all'interno delle stesse colonne di separazione isotopica. La presenza nel processo di soluzioni concentrate di acido cloridrico ad alta temperatura fa sì che le apparecchiature debbano essere costituite o rivestite di materiali speciali resistenti alla corrosione.

5.6.1. Colonne di scambio liquido-liquido (scambio chimico)

Colonne di scambio liquido-liquido in controcorrente con alimentazione meccanica appositamente progettate o preparate per l'arricchimento dell'uranio attraverso il processo di scambio chimico. Per garantire la resistenza all'azione corrosiva delle soluzioni concentrate di acido cloridrico, le colonne e le relative parti interne sono generalmente costituite o rivestite di opportuni materiali plastici (quali i polimeri di idrocarburi fluorurati) o di vetro. Il tempo di permanenza delle colonne in uno stadio è generalmente progettato per essere di 30 secondi o meno.

5.6.2. Contattori centrifughi liquido-liquido (scambio chimico)

Contattori centrifughi liquido-liquido appositamente progettati o preparati per l'arricchimento dell'uranio attraverso il processo di scambio chimico. I contattori sfruttano la rotazione per disperdere i flussi organici e acquosi e, successivamente, la forza centrifuga per separare le fasi. Per garantire la resistenza all'azione corrosiva delle soluzioni concentrate di acido cloridrico, i contattori sono generalmente costituiti o rivestiti di opportuni materiali plastici (quali i polimeri di idrocarburi fluorurati) o di vetro. Il tempo di permanenza dei contattori centrifughi in uno stadio è generalmente progettato per essere di 30 secondi o meno.

5.6.3. Sistemi e apparecchiature di riduzione dell'uranio (scambio chimico)

a) Celle di riduzione per via elettrochimica appositamente progettate o preparate per ridurre l'uranio da una valenza ad un'altra per l'arricchimento dell'uranio attraverso il processo di scambio chimico. I materiali delle celle che vengono a contatto con le soluzioni utilizzate nel processo devono essere resistenti all'azione corrosiva delle soluzioni concentrate di acido cloridrico. NOTA ESPLICATIVA Lo scomparto catodico delle celle deve essere progettato per impedire la riossidazione dell'uranio alla valenza superiore. Per mantenere l'uranio nello scomparto catodico, la cella può essere munita di un diaframma impervio costituito di particolare materiale di scambio cationico. Il catodo è costituito da un adeguato conduttore solido come la grafite.

b) Sistemi sul lato “prodotto” della cascata appositamente progettati o preparati per estrarre l'U+4 dal flusso organico, regolando la concentrazione dell'acido e alimentando le celle di riduzione per via elettrochimica. NOTA ESPLICATIVA Questi sistemi sono costituiti di apparecchiature di estrazione con solventi per lo stripping dell'U+4 dal flusso organico nella soluzione acquosa, evaporatori o altre apparecchiature per la regolazione e il controllo del pH della soluzione, pompe o altri dispositivi di trasferimento per l'alimentazione delle celle di riduzione per via elettrochimica. Uno dei principali problemi di progettazione consiste nella necessità di evitare la contaminazione del flusso acquoso con alcuni ioni metallici; per questo motivo, per le parti che vengono a contatto con i flussi coinvolti nel processo, il sistema è costituito di apparecchiature realizzate o rivestito con materiali adeguati (quali vetro, polimeri di fluorocarbonio, polifenilsolfato, solfone polietere e grafite impregnata di resina).

5.6.4. Sistemi di preparazione della carica (scambio chimico)

Sistemi appositamente progettati o preparati per la produzione di soluzioni di cloruro di uranio di purezza elevata per gli impianti di separazione degli isotopi di uranio attraverso il processo di scambio chimico.

NOTA ESPLICATIVA

Questi sistemi sono costituiti di apparecchiature per la dissoluzione, l'estrazione con solventi e/o lo scambio ionico per la purificazione, e di celle elettrolitiche per la riduzione dell'U+6 o dell'U+4 a U+3. Questi sistemi producono soluzioni di cloruro di uranio contenenti solo alcune parti per milione di impurità metalliche, quali cromo, ferro, vanadio, molibdeno e altri cationi bivalenti o di valenza superiore. Tra i materiali utilizzati per la costruzione delle parti del sistema per il trattamento dell'U+3 ad elevata purezza figurano il vetro, i polimeri di idrocarburi fluorurati, il polifenilsolfato, il solfone polietere o la grafite rivestita in plastica e impregnata di resina.

5.6.5. Sistemi per l'ossidazione dell'uranio (scambio chimico)

Sistemi appositamente progettati o preparati per l'ossidazione dell'U+3 in U+4 che viene rinviato alla cascata di separazione degli isotopi di uranio nel processo di arricchimento per scambio chimico.

NOTA ESPLICATIVA

I sistemi possono comprendere le seguenti apparecchiature:

a) apparecchiatura che mette in contatto il cloro e l'ossigeno con l'effluente acquoso proveniente dall'apparecchiatura per la separazione isotopica ed estrae l'U+4 nella corrente organica rigenerata proveniente dal lato prodotto della cascata;

b) apparecchiatura che separa l'acqua dall'acido cloridrico, in modo che l'acqua e l'acido cloridrico concentrato possano essere reintrodotti nel processo nei punti opportuni.

5.6.6. Resine/adsorbenti scambiatori di ioni a reazione rapida (scambio ionico)

Resine o adsorbenti scambiatori di ioni a reazione rapida appositamente progettati o preparati per l'arricchimento dell'uranio attraverso il processo di scambio ionico, comprese le resine porose macroreticolari, e/o strutture pellicolari nelle quali i gruppi attivi di scambio chimico sono limitati al rivestimento sulla superficie di una struttura di supporto porosa inattiva e altre strutture composite sotto qualsiasi forma adatta, comprese particelle e fibre. Le resine o gli adsorbenti scambiatori di ioni hanno un diametro massimo di 0,2 mm e devono presentare una resistenza chimica all'azione delle soluzioni concentrate di acido cloridrico ed essere sufficientemente robusti per non degradarsi all'interno delle colonne di scambio. Le resine e gli adsorbenti sono appositamente progettati per raggiungere una cinetica molto rapida di scambio degli isotopi di uranio (tempo di semi-reazione inferiore a 10 secondi) e sono in grado di operare a temperature comprese tra i 373 K (100°C) e i 473 K (200°C).

5.6.7. Colonne di scambio ionico (scambio ionico)

Colonne cilindriche con diametro superiore a 1 000 mm destinate a contenere e sostenere i letti riempiti di resine/adsorbenti scambiatori di ioni, appositamente progettate o preparate per l'arricchimento dell'uranio attraverso il processo di scambio ionico. Le colonne sono costituite o rivestite di materiali (come il titanio o le plastiche al fluorocarbonio) resistenti all'azione corrosiva delle soluzioni concentrate di acido cloridrico e sono in grado di operare a temperature comprese tra i 373 K (100°C) e i 473 K (100°C) e a pressioni superiori a 0,7 MPa.

5.6.8. Sistemi di scambio ionico a riflusso (scambio ionico)

a) Sistemi di riduzione per via chimica o elettrochimica appositamente progettati o preparati per la rigenerazione dei riducenti chimici utilizzati nelle cascate per l'arricchimento dell'uranio tramite scambio ionico.

b) Sistemi di ossidazione per via chimica o elettrochimica appositamente progettati o preparati per la rigenerazione degli ossidanti chimici utilizzati nelle cascate per l'arricchimento dell'uranio tramite scambio ionico.

NOTA ESPLICATIVA

Il processo di arricchimento tramite scambio ionico può avvalersi, ad esempio, di titanio trivalente (Ti+3) come catione riducente: in tal caso il sistema di riduzione consentirebbe di ottenere Ti+3 riducendo Ti+4.

Il processo può avvalersi, ad esempio, di ferro trivalente (Fe+3) come ossidante: in tal caso il sistema di ossidazione consentirebbe di ottenere Fe+3 ossidando Fe+2.

5.7. Sistemi, apparecchiature e componenti appositamente progettati o preparati per l'utilizzazione in impianti di arricchimento a laser

NOTA INTRODUTTIVA

Gli attuali sistemi per i processi di arricchimento mediante laser rientrano in due categorie: i sistemi in cui viene utilizzato il vapore di uranio atomico e quelli in cui si utilizza il vapore di un composto dell'uranio (talvolta miscelato con un altro o altri gas). La nomenclatura comune per questi processi è la seguente:

— prima categoria — separazione isotopica di vapore atomico a laser;

— seconda categoria — separazione isotopica molecolare a laser, inclusa la reazione chimica mediante attivazione isotopica selettiva a laser.

I sistemi, le apparecchiature e i componenti per gli impianti di arricchimento a laser comprendono: a) dispositivi di alimentazione del vapore dell'uranio metallico (per la fotoionizzazione selettiva) o dispositivi di alimentazione del vapore di un composto dell'uranio (per la fotodissociazione selettiva o l'eccitazione/attivazione selettiva); b) dispositivi per raccogliere l'uranio metallico arricchito e esaurito in quanto “prodotto” e “code” appartenenti alla prima categoria, e dispositivi per raccogliere i composti di uranio arricchito e esaurito in quanto “prodotto” e “code” appartenenti alla seconda categoria; c) sistemi laser per l'eccitazione selettiva di 235U; d) apparecchiature per la preparazione della carica e la conversione del prodotto. Vista la complessa spettroscopia degli atomi e dei composti di uranio, può essere necessario incorporare una serie di tecnologie laser e ottiche a laser disponibili.

NOTA ESPLICATIVA

Molti degli articoli elencati in questa sezione vengono direttamente in contatto con il vapore o il liquido di uranio metallico e con i gas impiegati nel processo, costituiti da UF6 o da una miscela di UF6 e altri gas. Tutte le superfici che vengono in contatto diretto con l'uranio o con l'UF6 sono interamente costituite o rivestite di materiali resistenti alla corrosione. Ai fini della sezione relativa agli articoli utilizzati nel processo di arricchimento a laser, tra i materiali resistenti all'azione corrosiva dei vapori o dei liquidi di uranio metallico o delle leghe di uranio figurano la grafite rivestita di ossido di ittrio (III) e il tantalio; e tra i materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 figurano il rame, le leghe di rame, l'acciaio inossidabile, l'alluminio, l'ossido di alluminio, le leghe di alluminio, il nichel o le leghe contenenti una percentuale minima di nichel pari al 60 % in peso e i polimeri di idrocarburi fluorurati.

5.7.1. Sistemi di vaporizzazione dell'uranio (metodi basati sul vapore atomico)

Sistemi di vaporizzazione dell'uranio metallico appositamente progettati o preparati per l'utilizzazione nell'arricchimento a laser.

NOTA ESPLICATIVA

Questi sistemi possono contenere cannoni a fascio elettronico e sono progettati per raggiungere una potenza utile (1 kW o superiore) sull'obiettivo sufficiente per generare vapore di uranio metallico a una velocità necessaria per la funzione dell'arricchimento a laser.

5.7.2. Sistemi e componenti per la manipolazione del liquido o del vapore di uranio metallico (metodi basati sul vapore atomico)

Sistemi appositamente progettati o preparati per la manipolazione dell'uranio fuso, delle leghe di uranio fuse o del vapore di uranio metallico per l'utilizzazione nell'arricchimento a laser, o loro componenti appositamente progettati o preparati.

NOTA ESPLICATIVA

I sistemi di manipolazione dell'uranio metallico liquido possono essere costituiti da crogioli e da apparecchiature di raffreddamento per i crogioli. I crogioli e le altre parti di questo sistema che vengono a contatto con l'uranio fuso, con le leghe di uranio fuse o con il vapore di uranio metallico sono costituiti o rivestiti di materiali caratterizzati da una sufficiente resistenza alla corrosione e al calore. Tra i materiali indicati possono figurare il tantalio, la grafite rivestita di ossido di ittrio, la grafite rivestita di altri ossidi di terre rare (cfr. INFCIRC/254/Parte 2 modificato) o loro miscele.

5.7.3. Assiemi collettori dell'uranio metallico (“prodotto” e “code”) (metodi basati sul vapore atomico)

Assiemi collettori dell'uranio metallico (“prodotto” e “code”) appositamente progettati o preparati per l'uranio metallico in forma liquida o solida.

NOTA ESPLICATIVA

I componenti di questi assiemi sono costituiti o rivestiti di materiali resistenti al calore e all'azione corrosiva dell'uranio metallico sotto forma di vapore o liquido (quali grafite rivestita di ossido di ittrio e tantalio) e possono comprendere tubi, valvole, raccordi, “canalette”, passanti, scambiatori di calore e piastre collettrici per i metodi di separazione per via magnetica, elettrostatica o di altro tipo.

5.7.4. Alloggiamenti dei moduli di separazione (metodi basati sul vapore atomico)

Recipienti cilindrici o a sezione rettangolare appositamente progettati o preparati per contenere la sorgente di vapore di uranio metallico, il cannone a fascio elettronico e i sistemi collettori del “prodotto” e delle “code”.

NOTA ESPLICATIVA

Gli alloggiamenti sono muniti di molteplici porte per i passanti elettrici e idrici, finestre per il raggio laser, connessioni delle pompe da vuoto e dispositivi di diagnostica e controllo della strumentazione. Essi sono inoltre predisposti con aperture e chiusure che consentono la sostituzione dei componenti interni.

5.7.5. Ugelli a espansione supersonica (metodi molecolari)

Ugelli a espansione supersonica appositamente progettati o preparati per il raffreddamento di miscele di UF6 e veicolo gassoso ad una temperatura uguale o inferiore a 150 K (–123°C) e resistenti all'azione corrosiva dell'UF6.

5.7.6. Collettori del “prodotto” e delle “code” (metodi molecolari)

Componenti o dispositivi appositamente progettati o preparati per la raccolta di materiale del prodotto o delle code di uranio a seguito dell'illuminazione con luce laser.

NOTA ESPLICATIVA

In un caso di separazione isotopica molecolare a laser i collettori del prodotto servono a raccogliere il materiale solido del pentafluoruro di uranio (UF5) arricchito. I collettori del prodotto possono essere costituiti di collettori a filtro, per urto o a ciclone o da un'eventuale combinazione degli stessi, e devono essere resistenti all'azione corrosiva dell'ambiente UF5/UF6.

5.7.7. Compressori per UF6/veicolo gassoso (metodi molecolari)

Compressori per miscele di UF6/veicolo gassoso appositamente progettati o preparati per operare a lungo in un ambiente contenente UF6. I componenti dei compressori che vengono a contatto con i gas coinvolti nel processo sono costituiti o rivestiti di materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6.

5.7.8. Dispositivi di tenuta dell'asse rotante (metodi molecolari)

Dispositivi di tenuta dell'asse rotante appositamente progettati o preparati, dotati di collegamenti di alimentazione e scarico, per la tenuta dell'asse che collega il rotore del compressore al motore principale per garantire una tenuta adeguata contro la fuoriuscita di gas o le infiltrazioni di aria o di gas di tenuta nella camera interna del compressore contenente la miscela di UF6/veicolo gassoso.

5.7.9. Sistemi di fluorurazione (metodi molecolari)

Sistemi appositamente progettati o preparati per trasformare l'UF5 (solido) in UF6 (gas) tramite fluorurazione.

NOTA ESPLICATIVA

Questi sistemi sono progettati per la fluorurazione della polvere di UF5 raccolta in UF6, che viene successivamente raccolto in contenitori per prodotto o trasferito come carica per un ulteriore arricchimento. Una tecnica prevede che la reazione di fluorurazione possa essere realizzata all'interno del sistema di separazione isotopica e il materiale viene fatto reagire e recuperato direttamente dai collettori del “prodotto”. Secondo un'altra tecnica, la polvere di UF5 può essere eliminata/trasferita dai collettori del “prodotto” in recipienti adeguati per effettuare la fluorurazione (ad esempio reattori a combustibile fluidizzato, reattori elicoidali o torri a fiamma). Entrambe le tecniche ricorrono ad apparecchiature per lo stoccaggio e il trasferimento del fluoro (o di altri agenti di fluorurazione adatti) e per la raccolta e il trasferimento dell'UF6.

5.7.10. Spettrometri di massa/sorgenti ioniche per l'UF6 (metodi molecolari)

Spettrometri di massa appositamente progettati o preparati in grado di prelevare campioni in linea dai flussi di UF6 gassoso e aventi tutte le seguenti caratteristiche:

1. in grado di misurare ioni di unità di massa atomica uguale o superiore a 320 e aventi una risoluzione migliore di 1 su 320;

2. sorgenti ioniche costruite o rivestite di nichel, leghe di nichel e rame con un tenore del 60 % o più, in peso, di nichel, o leghe di nichel e cromo;

3. sorgenti di ionizzazione a bombardamento di elettroni;

4. aventi un sistema collettore per l'analisi isotopica.

5.7.11. Sistemi di alimentazione e sistemi di prelievo del prodotto e delle code (metodi molecolari)

Sistemi o apparecchiature per impianti di arricchimento, costruiti o rivestiti di materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6, appositamente progettati o preparati, comprendenti:

a) autoclavi, forni o sistemi di alimentazione utilizzati per trasferire l'UF6 alla fase di arricchimento;

b) desublimatori (o trappole fredde) utilizzati per eliminare l'UF6 dal processo di arricchimento per il successivo trasferimento dopo riscaldamento;

c) stazioni di solidificazione o liquefazione utilizzate per eliminare l'UF6 dal processo di arricchimento dopo averlo sottoposto a compressione e convertito in forma liquida o solida;

d) stazioni del “prodotto” e delle “code” utilizzate per trasferire l'UF6 nei contenitori.

5.7.12. Sistemi di separazione UF6/veicolo gassoso (metodi molecolari)

Sistemi di processo appositamente progettati o preparati per la separazione dell'UF6 dal veicolo gassoso.

NOTA ESPLICATIVA

Questi sistemi possono incorporare le seguenti apparecchiature:

a) scambiatori di calore criogenici o crioseparatori in grado di raggiungere temperature uguali o inferiori a 153 K (– 120°C), o

b) unità di refrigerazione criogeniche in grado di raggiungere temperature uguali o inferiori a 153 K (– 120°C), o

c) trappole fredde per UF6 in grado di congelare l'UF6.

Il gas vettore può essere azoto, argon o un altro gas.

5.7.13. Sistemi laser

Laser o sistemi laser appositamente progettati o preparati per la separazione degli isotopi di uranio.

NOTA ESPLICATIVA

Tra i laser e componenti di laser rilevanti nei processi di arricchimento a laser si annoverano quelli indicati nel documento INFCIRC/254/Part 2 modificato. Solitamente il sistema laser contiene componenti sia ottici che elettronici per la gestione del o dei fasci laser e la trasmissione verso la camera di separazione isotopica. Il sistema laser per metodi basati sul vapore atomico è solitamente composto da laser a coloranti accordabili pompati da un altro tipo di laser (p.e. laser a vapore di rame o taluni laser a stato solido). Il sistema laser per metodi molecolari può essere composto da laser a CO2 o laser a eccimeri e una cella ottica multi-pass. Nel caso di uso per lunghi periodi di tempo, i laser o i sistemi laser impiegati nei due metodi richiedono la stabilizzazione delle frequenze di spettro.

5.8. Sistemi, apparecchiature e componenti appositamente progettati o preparati per utilizzazione negli impianti di arricchimento per separazione a plasma

NOTA INTRODUTTIVA

Nel processo di separazione a plasma, un plasma di ioni di uranio attraversa un campo elettrico alla frequenza di risonanza degli ioni 235U affinché essi assorbano energia e aumentino il diametro degli orbitali esterni. Gli ioni con orbitali di maggior diametro vengono bloccati per ottenere un prodotto arricchito di 235U. Il plasma, ottenuto per ionizzazione del vapore di uranio, è contenuto in una camera sotto vuoto con un campo magnetico molto intenso prodotto da un magnete superconduttore. Tra i sistemi tecnologici più importanti di questo processo figurano il sistema di produzione del plasma di uranio, il modulo di separazione dotato di magnete superconduttore (cfr. INFCIRC/254/Part 2 modificato) e i sistemi di eliminazione del metallo per la successiva raccolta del “prodotto” e delle “code”.

5.8.1. Sorgenti di potenza a microonde e antenne

Sorgenti di potenza a microonde e antenne appositamente progettate o preparate per la produzione o l'accelerazione di ioni e aventi le seguenti caratteristiche: una frequenza superiore a 30 GHz ed una potenza di uscita media superiore a 50 kW per la produzione di ioni.

5.8.2. Bobine di eccitazione ionica

Bobine di eccitazione ionica a radiofrequenza appositamente progettate o preparate per frequenze superiori a 100 kHz e in grado di sopportare una potenza media superiore a 40 kW.

5.8.3. Generatori di plasma di uranio

Generatori di plasma di uranio appositamente progettati o preparati per utilizzazione negli impianti di separazione a plasma.

5.8.4. [Non più in uso dal 14 giugno 2013]

5.8.5. Sistemi collettori dell'uranio metallico (“prodotto” e “code”)

Sistemi collettori dell'uranio metallico in forma solida (“prodotto” e “code”) appositamente progettati o preparati. Questi sistemi sono costituiti o rivestiti di materiali resistenti al calore e all'azione corrosiva dell'uranio metallico sotto forma di vapori, ad esempio grafite rivestita di ossido di ittrio o tantalio.

5.8.6. Alloggiamenti dei moduli di separazione

Serbatoi cilindrici appositamente progettati o preparati per utilizzazione negli impianti di arricchimento per separazione a plasma e destinati a contenere la sorgente di plasma di uranio, la bobina a radiofrequenza e i collettori del “prodotto” e delle “code”.

NOTA ESPLICATIVA

Gli alloggiamenti sono muniti di molteplici porte per i passanti elettrici, le connessioni delle pompe a diffusione e i dispositivi di diagnostica e controllo della strumentazione. Essi sono inoltre predisposti con aperture e chiusure che consentono la sostituzione dei componenti interni e sono costituiti di idonei materiali non magnetici come l'acciaio inossidabile.

5.9. Sistemi, apparecchiature e componenti appositamente progettati o preparati per utilizzazione in impianti di arricchimento per via elettromagnetica

NOTA INTRODUTTIVA

Nel processo per via elettromagnetica gli ioni di uranio metallico prodotto per ionizzazione di un sale (solitamente UCl4) vengono accelerati e fatti passare attraverso un campo magnetico che porta gli ioni dei vari isotopi a seguire percorsi diversi. Principali componenti di un separatore elettromagnetico di isotopi: campo magnetico per la diversione/separazione del fascio ionico degli isotopi, sorgente di ioni con relativo sistema di accelerazione e collettori degli ioni separati. Sistemi ausiliari: sistema di alimentazione del magnete, sistema di alimentazione ad alta tensione per la sorgente di ioni, sistema sotto vuoto e ampi sistemi di manipolazione chimica per il recupero del prodotto e la pulitura/il riciclaggio dei componenti.

5.9.1. Separatori elettromagnetici di isotopi

Separatori elettromagnetici di isotopi appositamente progettati o preparati per la separazione degli isotopi di uranio e loro apparecchiature e componenti, comprendenti:

a) Sorgenti di ioni Sorgenti di ioni, singole o multiple, appositamente progettate o preparate, costituite da una sorgente di vapore, uno ionizzatore e un acceleratore del fascio e costruite con materiali idonei quali la grafite, l'acciaio inossidabile o il rame, in grado di fornire una corrente totale del fascio uguale o superiore a 50 mA.

b) Piastre collettrici di ioni Piastre collettrici con due o più fenditure e cavità appositamente progettate o preparate per ricevere i fasci di ioni di uranio arricchito ed impoverito e costruite con materiali idonei come la grafite o l'acciaio inossidabile.

c) Alloggiamenti sotto vuoto Alloggiamenti sotto vuoto appositamente progettati o preparati per i separatori elettromagnetici dell'uranio, costruiti con adeguati materiali non magnetici come l'acciaio inossidabile e destinati ad operare ad una pressione massima di 0,1 Pa. NOTA ESPLICATIVA Gli alloggiamenti sono destinati in particolare a contenere le sorgenti di ioni, le piastre collettrici e i rivestimenti raffreddati ad acqua; sono inoltre dotati di attacchi per le pompe a diffusione e di aperture e chiusure per lo smontaggio e la reinstallazione di questi componenti.

d) Espansioni polari magnetiche Espansioni polari magnetiche con un diametro superiore a 2 m, appositamente progettate o preparate per mantenere un campo magnetico costante all'interno di un separatore di isotopi elettromagnetico e per trasferire il campo magnetico tra separatori adiacenti.

5.9.2. Alimentatori ad alta tensione

Alimentatori ad alta tensione per sorgenti ioniche appositamente progettati o preparati e aventi tutte le caratteristiche seguenti: capacità di funzionamento continuo, tensione di uscita uguale o superiore a 20 000 V, corrente di uscita pari o superiore a 1 A e variazione di tensione migliore di 0,01 % in un periodo di 8 ore.

5.9.3. Alimentatori per magneti

Alimentatori per magneti a corrente continua di potenza elevata appositamente progettati o preparati e aventi tutte le caratteristiche seguenti: capacità di produzione continua di corrente uguale o superiore a 500 A ad una tensione uguale o superiore a 100 V e variazione di tensione migliore di 0,01 % in un periodo di 8 ore.

6. Impianti per la produzione o concentrazione di acqua pesante, deuterio e composti di deuterio e loro apparecchiature appositamente progettate o preparate

NOTA INTRODUTTIVA

L'acqua pesante si può produrre con vari processi, ma i due che si sono rivelati più adatti sotto il profilo commerciale sono lo scambio acqua-acido solfidrico (processo GS) e lo scambio ammoniaca-idrogeno.

Il processo GS si basa sullo scambio di idrogeno e deuterio tra l'acqua e l'acido solfidrico che avviene in una serie di torri nelle quali la parte superiore viene mantenuta a bassa temperatura e la parte inferiore a temperatura elevata. L'acqua scorre dall'alto verso il basso mentre l'acido solfidrico gassoso circola dal basso verso l'alto: il gas e l'acqua si mescolano grazie a una serie di piatti perforati. Il deuterio migra verso l'acqua a basse temperature e verso l'acido solfidrico a temperature elevate. Il gas o l'acqua arricchiti di deuterio vengono eliminati dalla torre del primo stadio nel punto di giunzione tra le sezioni calde e fredde e il processo viene ripetuto nelle torri degli stadi successivi. Il prodotto ottenuto nell'ultimo stadio, ovvero acqua arricchita fino al 30 % di deuterio, viene inviato all'impianto di distillazione dove viene prodotta acqua pesante adatta al reattore, ovvero contenente ossido di deuterio al 99,75 %.

Il processo di scambio ammoniaca-idrogeno estrae deuterio dai gas di sintesi attraverso il contatto con l'ammoniaca liquida in presenza di un catalizzatore. Il gas di sintesi viene introdotto nelle torri di scambio e inviato ad un convertitore di ammoniaca. All'interno delle torri il gas scorre dal basso verso l'alto mentre l'ammoniaca liquida in senso inverso. Il deuterio viene strippato dall'idrogeno contenuto nel gas di sintesi e concentrato nell'ammoniaca; quest'ultima passa successivamente in un piroscissore (cracker) nella parte inferiore della torre, mentre il gas passa in un convertitore di ammoniaca posto nella parte superiore. Nelle fasi successive si procede ad un ulteriore arricchimento e, dopo la distillazione finale, si ottiene l'acqua pesante adatta per il reattore. Il gas di sintesi alimentato può essere fornito da un impianto di ammoniaca che, a sua volta, può rientrare in un impianto di scambio ammoniaca-idrogeno ad acqua pesante; il processo di scambio ammoniaca-idrogeno può anche utilizzare l'acqua normale come fonte di deuterio.

Molti degli elementi principali che costituiscono gli impianti di produzione di acqua pesante, sia per il processo GS che quello a scambio ammoniaca-idrogeno, sono comuni a vari impianti dell'industria chimica o petrolifera, soprattutto nel caso di impianti di piccole dimensioni che sfruttano il processo GS. Solo pochi di questi elementi, però, sono già disponibili in commercio. Il processo GS e quello a scambio ammoniaca-idrogeno impiegano elevate quantità di fluidi infiammabili, corrosivi e tossici a pressioni elevate: per questo motivo, le norme di progettazione ed esercizio degli impianti e delle apparecchiature destinati a tali processi devono dedicare una particolare attenzione alla selezione e alle specifiche dei materiali, onde garantire una lunga durata di esercizio ad elevate condizioni di sicurezza e affidabilità. La scelta di scala è innanzitutto in funzione delle considerazioni di ordine economico e delle esigenze; pertanto gran parte dei componenti delle apparecchiature deve essere predisposta in base alle esigenze dei clienti.

Si sottolinea infine che, nei processi GS e in quelli a scambio ammoniaca-idrogeno, singoli componenti di apparecchiature che non sono appositamente progettati o preparati per la produzione di acqua pesante possono essere incorporati in sistemi che invece lo sono. Casi di questo tipo sono, ad esempio, il sistema di produzione dei catalizzatori impiegato nello scambio ammoniaca-idrogeno e i sistemi di distillazione dell'acqua utilizzati nei due processi per la concentrazione finale dell'acqua pesante per ottenere la qualità adatta al reattore.

Tra i componenti delle apparecchiature appositamente progettate o preparate per produrre acqua pesante attraverso lo scambio acqua-acido solfidrico o ammoniaca-idrogeno si annoverano i seguenti.

6.1. Torri di scambio acqua-acido solfidrico

Torri di scambio con diametro uguale o superiore a 1,5 m e in grado di funzionare a pressioni uguali o superiori a 2 MPa, appositamente progettate o preparate per la produzione di acqua pesante con il processo di scambio acqua-acido solfidrico.

6.2. Ventilatori e compressori

Ventilatori o compressori centrifughi a stadio unico e bassa pressione (0,2 MPa) per la circolazione dell'acido solfidrico gassoso (ovvero gas contenente una percentuale di H2S superiore al 70 %), appositamente progettati o preparati per la produzione di acqua pesante con il processo di scambio acqua-acido solfidrico. I ventilatori o i compressori hanno una capacità uguale o superiore a 56 m3/sec con pressione di esercizio uguale o superiore a 1,8 MPa in aspirazione e dispongono di dispositivi di tenuta progettati per operare con H2S umido.

6.3. Torri di scambio ammoniaca-idrogeno

Torri di scambio di altezza pari o superiore a 35 m e diametro compreso tra 1,5 m e 2,5 m, in grado di funzionare a pressioni uguali o superiori a 15 MPa, appositamente progettate o preparate per la produzione di acqua pesante con il processo di scambio ammoniaca-idrogeno. Le torri sono inoltre provviste di almeno un'apertura assiale con flangia avente lo stesso diametro della parte cilindrica per poter inserire o estrarre i componenti interni della torre.

6.4. Componenti interni delle torri e pompe a stadi

Componenti interni delle torri e pompe a stadi, appositamente progettati o preparati per le torri destinate alla produzione di acqua pesante con il processo di scambio ammoniaca-idrogeno. Tra i componenti interni delle torri figurano contattori di stadio appositamente progettati che favoriscono uno stretto contatto tra gas e liquido. Le pompe a stadi comprendono pompe sommerse appositamente progettate per la circolazione dell'ammoniaca liquida all'interno di uno stadio di contatto nelle torri a stadi.

6.5. Piroscissori (cracker) di ammoniaca

Piroscissori (cracker) di ammoniaca con pressioni di esercizio uguali o superiori a 3 MPa appositamente progettati o preparati per la produzione di acqua pesante con il processo di scambio ammoniaca-idrogeno.

6.6. Analizzatori ad assorbimento dell'infrarosso

Analizzatori ad assorbimento dell'infrarosso in grado di analizzare in tempo reale il rapporto idrogeno/deuterio quando le concentrazioni di deuterio sono uguali o superiori al 90 %.

6.7. Bruciatori catalitici

Bruciatori catalitici per la conversione del gas deuterio arricchito in acqua pesante, appositamente progettati o preparati per la produzione di acqua pesante con il processo di scambio ammoniaca-idrogeno.

6.8. Sistemi completi di arricchimento dell'acqua pesante o loro colonne

Sistemi completi di arricchimento dell'acqua pesante o loro colonne appositamente progettati o preparati per aumentare la concentrazione di deuterio nell'acqua pesante fino alla qualità per reattori.

NOTA ESPLICATIVA

Questi sistemi, che solitamente si avvalgono della distillazione dell'acqua per separare l'acqua pesante dall'acqua leggera, sono appositamente progettati o preparati per produrre acqua pesante adatta al reattore (ossia, di norma, ossido di deuterio al 99,75 %) a partire da acqua pesante con una concentrazione inferiore.

6.9. Convertitori di sintesi di ammoniaca o unità di sintesi

Convertitori di sintesi di ammoniaca o unità di sintesi appositamente progettati o preparati per la produzione di acqua pesante con il processo di scambio ammoniaca-idrogeno.

NOTA ESPLICATIVA

Questi convertitori o unità estraggono gas di sintesi (azoto e idrogeno) da una o più colonne di scambio ad alta pressione ammoniaca-idrogeno e l'ammoniaca sintetizzata è riportata nella o nelle suddette colonne.

7. Impianti per la conversione di uranio e plutonio per utilizzazione nella fabbricazione di elementi di combustibile e nella separazione di isotopi di uranio, come definiti rispettivamente nelle sezioni 4 e 5, e loro apparecchiature appositamente progettate e preparate

ESPORTAZIONI

L'esportazione dell'intera serie di articoli principali così delimitati avverrà solo conformemente alle procedure contenute nelle linee guida. Tutti gli impianti, i sistemi e le apparecchiature appositamente progettati e preparati entro tale limite possono essere utilizzati per il trattamento, la produzione o l'utilizzazione di materie fissili speciali.

7.1. Impianti per la conversione di uranio e loro apparecchiature appositamente progettate o preparate

NOTA INTRODUTTIVA

Gli impianti e i sistemi di conversione dell'uranio possono realizzare una o più trasformazioni da una forma chimica dell'uranio ad un'altra, ad esempio: conversione dei concentrati di minerale di uranio in UO3, conversione di UO3 in UO2, conversione di ossidi di uranio in UF4, UF6 o UCl4, conversione di UF4 in UF6 , conversione di UF6 in UF4, conversione di UF4 in uranio metallico e conversione di fluoruri di uranio in UO2. Molti elementi principali delle apparecchiature per gli impianti di conversione dell'uranio sono comuni a vari settori dell'industria chimica di processo. Tra gli esempi dei tipi di apparecchiature impiegate in tali processi figurano i forni, i forni rotativi, i reattori a letto fluido, i reattori con torri a fiamma, le centrifughe per liquidi, le colonne di distillazione e le colonne di estrazione liquido-liquido. Tuttavia, solo pochi di essi sono già disponibili in commercio e la maggior parte dovrebbe essere predisposta in base alle esigenze e alle specifiche dei clienti. In alcuni casi sono richieste considerazioni concernenti una progettazione e una costruzione speciali a causa delle proprietà corrosive di alcuni dei prodotti chimici trattati (HF, F2, CIF3 e fluoruri di uranio) e delle preoccupazioni relative alla criticità nucleare. Si sottolinea infine che, in tutti i processi di conversione dell'uranio, singoli componenti di apparecchiature che non sono appositamente progettati o preparati per la conversione di uranio possono essere incorporati in sistemi che invece lo sono.

7.1.1. Sistemi appositamente progettati o preparati per la conversione di concentrati di minerale di uranio in UO3

NOTA ESPLICATIVA

La conversione dei concentrati di minerali di uranio in UO3 può avvenire dissolvendo prima il minerale in acido nitrico ed estraendo il nitrato di uranile purificato con un solvente quale, ad esempio, il tributilfosfato. In seguito il nitrato di uranile viene trasformato in UO3 per concentrazione e denitrazione o per neutralizzazione con ammoniaca gassosa per produrre diuranato di ammonio con successiva filtrazione, essiccazione e calcinazione.

7.1.2. Sistemi appositamente progettati o preparati per la conversione di UO3 in UF6

NOTA ESPLICATIVA

La conversione di UO3 in UF6 può avvenire direttamente per fluorurazione, processo che richiede una sorgente di fluoro gassoso o trifluoruro di cloro.

7.1.3. Sistemi appositamente progettati o preparati per la conversione di UO3 in UO2

NOTA ESPLICATIVA

La conversione di UO3 in UO2 può avvenire per riduzione dell'UO3 con gas di ammoniaca passato per un processo di cracking o con idrogeno.

7.1.4 Sistemi appositamente progettati o preparati per la conversione di UO2 in UF4

NOTA ESPLICATIVA

La conversione di UO2 in UF4 può avvenire facendo reagire l'UO2 con fluoruro di idrogeno gassoso (HF) a 300-500°C.

7.1.5. Sistemi appositamente progettati o preparati per la conversione di UF4 in UF6

NOTA ESPLICATIVA

La conversione di UF4 in UF6 avviene attraverso una reazione esotermica con il fluoro all'interno di un reattore a torre. L'UF6 viene condensato dai gas emessi ad alta temperatura, facendo passare la corrente gassosa in una trappola fredda avente una temperatura di – 10°C, processo che richiede una sorgente di fluoro gassoso.

7.1.6. Sistemi appositamente progettati o preparati per la conversione di UF4 in uranio metallico

NOTA ESPLICATIVA

La conversione di UF4 in uranio metallico avviene per riduzione con magnesio (grandi cariche) o con calcio (piccole cariche) a temperature superiori al punto di fusione dell'uranio (1 130°C).

7.1.7. Sistemi appositamente progettati o preparati per la conversione di UF6 in UO2

NOTA ESPLICATIVA

La conversione di UF6 in UO2 può avvenire tramite uno dei tre processi seguenti. Nel primo, l'UF6 è ridotto e idrolizzato trasformandosi in UO2 con l'impiego di idrogeno e vapore acqueo. Nel secondo, l'UF6 viene sottoposto a idrolisi in acqua, cui viene aggiunta ammoniaca per precipitare il diuranato di ammonio, che viene successivamente ridotto a UO2 mediante idrogeno a 820°C. Nel terzo processo, UF6, CO2 e NH3 in forma gassosa vengono combinati in acqua con precipitazione di uranil carbonato di ammonio, che a sua volta si lega al vapore acqueo e all'idrogeno alla temperatura di 500-6