ZAŁĄCZNIK I

Wykaz towarów i technologii, o których mowa w art. 2a

Niniejszy załącznik obejmuje następujące pozycje wymienione w wykazie Grupy Dostawców Jądrowych, określone w tym wykazie:

Grupa Dostawców Jądrowych, część I

Zakłady przetwarzania uranu i plutonu do wykorzystania w wytwarzaniu elementów paliwowych i rozdzielaniu izotopów uranu zdefiniowane, odpowiednio, w sekcjach 4 i 5 oraz urządzenia specjalnie dla nich zaprojektowane lub do nich przystosowane (zob. załącznik B, sekcja 7);

Zakłady wyrobu elementów paliwowych do reaktorów jądrowych oraz urządzenia specjalnie dla nich zaprojektowane lub do nich przystosowane (zob. załącznik B, sekcja 4);

materiał wyjściowy, co do którego rząd upewnił się, że będzie wykorzystywany wyłącznie do działań niejądrowych, takich jak produkcja stopów lub produktów ceramicznych;

Jednak do celów niniejszych wytycznych nie są uwzględnione produkty wyszczególnione w lit. a) poniżej oraz wywóz materiału wyjściowego lub specjalnych materiałów rozszczepialnych do danego kraju będącego odbiorcą w okresie 12 miesięcy poniżej wartości granicznych określonych w lit. b) poniżej:

Określenie »materiał wyjściowy« oznacza uran zawierający mieszaninę izotopów występujących w naturze; uran ubogi w izotop 235; tor; każdy z wyżej wymienionych materiałów w postaci metali, stopów, związków chemicznych lub koncentratów; każdy inny materiał zawierający jeden lub więcej spośród wyżej wymienionych składników o stopniu koncentracji określanym co pewien czas przez Radę Zarządzających; oraz wszelkie inne materiały, które Rada Zarządzających określa co pewien czas.

»będące własnością publiczną« w odniesieniu do niniejszego dokumentu oznacza »technologię« lub »oprogramowanie« udostępnione bez ograniczeń co do ich dalszego rozpowszechniania. (Ograniczenia wynikające z praw autorskich nie wykluczają uznania »technologii« lub »oprogramowania« za będące własnością publiczną.)

Dostawcy uznają ścisłe związki między zakładami, urządzeniami i technologiami w kontekście pewnych procesów rozdzielania izotopów do celów wzbogacania uranu i rozdzielania izotopów »innych pierwiastków« do celów badawczych, medycznych i innych niejądrowych celów przemysłowych. W tym względzie dostawcy powinni starannie zapoznać się z dotyczącymi ich środkami prawnymi, w tym regulacjami dotyczącymi zezwoleń na wywóz, klasyfikacjami informacyjnymi/technologicznymi oraz praktykami w zakresie bezpieczeństwa, odnoszącymi się do działań w obszarze rozdzielania izotopów »innych pierwiastków«, aby zapewnić stosowanie odpowiednich wymaganych środków ochrony. Dostawcy uznają, że w szczegółowych przypadkach odpowiednie środki ochrony odnoszące się do działań w obszarze rozdzielania izotopów »innych pierwiastków« są zasadniczo takie same jak w przypadku wzbogacania uranu. (Zob. nota wprowadzająca w sekcji 5 listy progowej.) Zgodnie z pkt 17 lit. a) wytycznych dostawcy powinni zasięgać opinii innych dostawców, w odpowiednich przypadkach, aby promować jednolite polityki i procedury w dziedzinie transferu i ochrony zakładów, urządzeń i technologii związanych z rozdzielaniem izotopów »innych pierwiastków«. Dostawcy powinni również zachować właściwą ostrożność w przypadkach związanych ze stosowaniem urządzeń lub technologii, które wywodzą się z procesów wzbogacania uranu, do innych zastosowań niejądrowych, jak np. w przemyśle chemicznym.

W odniesieniu do pkt 9 lit. b) ppkt (2) wytycznych ten sam typ należy rozumieć tak, że projekt, budowa lub procesy eksploatacyjne są oparte na tych samych lub podobnych procesach fizycznych lub chemicznych co wskazane w liście progowej.

Nie należy dopuścić do tego, aby cel przedmiotowej kontroli można było obejść poprzez transfer elementów składowych. Każdy rząd podejmie działania, które są w jego mocy, aby osiągnąć ten cel, i będzie stale dążył do wypracowania praktycznej definicji części składowych, którą będą się mogli posługiwać wszyscy dostawcy.

ZAŁĄCZNIK B

WYJAŚNIENIA ODNOŚNIE DO PRODUKTÓW NA LIŚCIE PROGOWEJ

(wskazanych w załączniku A, sekcji 2 MATERIAŁY I WYPOSAŻENIE)

1. Reaktory jądrowe oraz specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do użytkowania z nimi urządzenia i części składowe

NOTA WPROWADZAJĄCA

Poszczególne rodzaje reaktorów jądrowych można charakteryzować w kategoriach środka stosowanego jako moderator (np. grafit, ciężka woda, lekka woda, brak); spektrum energetycznego neutronów (np. termiczne, prędkie); rodzaju stosowanego chłodziwa (np. woda, ciekły metal, stopiona sól, gaz) lub ich funkcji bądź typów (np. reaktory energetyczne, reaktory badawcze, reaktory próbne). Intencją niniejszego tekstu jest, aby wszystkie te rodzaje reaktorów jądrowych były, w odpowiednich przypadkach, objęte zakresem niniejszego punktu i jego podpunktów. Niniejszy punkt nie obejmuje kontrolą reaktorów termojądrowych.

1.1. Kompletne reaktory jądrowe

Reaktory jądrowe zdolne do pracy w taki sposób, żeby mogła w nich przebiegać kontrolowana, samopodtrzymująca się reakcja łańcuchowa rozszczepiania.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

»Reaktor jądrowy« obejmuje zasadniczo obiekty znajdujące się wewnątrz zbiornika reaktora lub bezpośrednio przymocowane do niego, wyposażenie sterujące poziomem mocy w rdzeniu oraz elementy, które zazwyczaj zawierają chłodziwo pierwotne rdzenia reaktora lub wchodzą z nim w bezpośrednią styczność lub nim sterują.

WYWÓZ

Wywóz całego zestawu podstawowych produktów w tych ramach będzie się odbywał jedynie zgodnie z procedurami zawartymi w wytycznych. Poszczególne produkty w obrębie tej definicji funkcjonalnej, które będą wywożone jedynie zgodnie z procedurami zawartymi w wytycznych, są wyszczególnione w pkt 1.2–1.11. Rząd zastrzega sobie prawo stosowania procedur przewidzianych w wytycznych w odniesieniu do innych produktów mieszczących się w tej definicji funkcjonalnej.

1.2. Zbiorniki reaktorów jądrowych

Metalowe zbiorniki lub główne prefabrykowane części do nich, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do umieszczania w nich rdzenia reaktora jądrowego, zdefiniowanego powyżej w pkt 1.1, a także odpowiednie zespoły wewnętrzne reaktora zdefiniowane poniżej w pkt 1.8.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Pkt 1.2 obejmuje zbiorniki reaktorów jądrowych niezależnie od ich ciśnienia znamionowego i obejmuje zbiorniki ciśnieniowe reaktorów i kalandrie. Górna pokrywa zbiornika reaktora jest objęta pkt 1.2 jako jedna z głównych prefabrykowanych części zbiornika reaktora.

1.3. Maszyny załadowcze i wyładowcze paliwa reaktorowego

Wyposażenie manipulacyjne, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wprowadzania lub usuwania paliwa do/z reaktora jądrowego zdefiniowanego w pkt 1.1 powyżej.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Produkty te mogą być użytkowane podczas pracy reaktora pod obciążeniem lub z wykorzystaniem zaawansowanych technicznie rozwiązań umożliwiających prowadzenie złożonych operacji załadunku paliwa bez obciążenia, na przykład takich, w których w warunkach normalnych paliwo nie jest bezpośrednio widoczne lub nie ma do niego dostępu.

1.4. Pręty regulacyjne i wyposażenie regulacyjne reaktorów jądrowych

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane pręty, konstrukcje nośne lub podwieszone przeznaczone do nich, urządzenia napędzające prętów lub prowadnice prętów do sterowania procesem rozszczepienia w reaktorze jądrowym zdefiniowanym w pkt 1.1 powyżej.

1.5. Rury ciśnieniowe reaktora jądrowego

Rury specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wprowadzania do nich zarówno elementów paliwowych, jak i chłodziwa obiegu pierwotnego w reaktorze zdefiniowanym w pkt 1.1 powyżej.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Rury ciśnieniowe są częściami kanałów paliwowych, zaprojektowanymi do pracy przy podwyższonym ciśnieniu, czasem przekraczającym 5 MPa.

1.6. Koszulki paliwowe

Rury (lub zespoły rur) z cyrkonu metalicznego lub jego stopów specjalnie zaprojektowane lub przystosowane z przeznaczeniem do zastosowania jako koszulki paliwowe w reaktorze zdefiniowanym w pkt 1.1 powyżej i w ilościach przekraczających 10 kg.

N.B.: Cyrkonowe rury ciśnieniowe – zob. pkt 1.5. Rury kalandrii –zob. pkt 1.8.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Rury przeznaczone do użytku w reaktorze jądrowym wykonane z cyrkonu metalicznego lub jego stopów, w których stosunek wagowy hafnu do cyrkonu wynosi zwykle poniżej 1:500 wagowo.

1.7. Pompy lub pompy cyrkulacyjne pierwotnego obiegu chłodziwa

Pompy lub pompy cyrkulacyjne specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wymuszania cyrkulacji chłodziwa obiegu pierwotnego w reaktorach jądrowych zdefiniowanych w pkt 1.1 powyżej.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane pompy lub pompy cyrkulacyjne obejmują pompy do reaktorów chłodzonych wodą, pompy cyrkulacyjne do reaktorów chłodzonych gazem oraz pompy elektromagnetyczne i mechaniczne do reaktorów chłodzonych ciekłym metalem. Urządzenia te mogą obejmować pompy bezdławnicowe i pompy z kołem zamachowym skomplikowane uszczelnione lub posiadające wielokrotnie uszczelnione układy zapobiegające wyciekowi chłodziwa obiegu pierwotnego. Definicja ta obejmuje pompy z certyfikatami zgodnymi z normami Amerykańskiego Stowarzyszenia Inżynierów Mechaników, sekcji III, działu I, podsekcji NB (podzespoły klasy 1) lub normami równoważnymi.

1.8. Zespoły wewnętrzne reaktora

»Zespoły wewnętrzne reaktora« specjalnie zaprojektowane lub przystosowane z przeznaczeniem do użytku w reaktorze jądrowym zdefiniowanym w pkt 1.1 powyżej. Obejmują one, przykładowo, elementy nośne rdzenia, kanały paliwowe, rury kalandrii, osłony termiczne, przegrody, siatki dystansujące rdzenia i płyty rozpraszające.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

»Zespoły wewnętrzne reaktora« stanowią dużego rozmiaru struktury wewnątrz zbiornika reaktora, spełniające jedno lub więcej zadań, takich jak podtrzymywanie rdzenia, utrzymywanie osiowania elementów paliwowych, kierowanie przepływem chłodziwa w obiegu pierwotnym, zapewnienie osłony radiacyjnej zbiornika reaktora i prowadzenie oprzyrządowania wewnątrzrdzeniowego.

1.9. Wymienniki ciepła

a) Wytwornice pary specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do pierwotnego lub pośredniego obiegu chłodziwa reaktora jądrowego zdefiniowanego w pkt 1.1 powyżej.

b) Inne wymienniki ciepła specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wykorzystania w obiegu pierwotnym chłodziwa reaktora jądrowego zdefiniowanego w pkt 1.1 powyżej.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Wytwornice pary są specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do odprowadzania ciepła, które powstaje w reaktorze, do wody zasilającej w celu wytworzenia pary. W przypadku reaktora prędkiego, w którym istnieje również obieg pośredni chłodziwa, wytwornica pary znajduje się w obiegu pośrednim.

W reaktorze chłodzonym gazem można zastosować wymiennik ciepła, aby odprowadzić ciepło do wtórnego obiegu gazu, który napędza turbinę gazową.

Ta pozycja nie obejmuje kontrolą wymienników ciepła w systemach wspierających reaktora, np. systemie chłodzenia awaryjnego lub systemie odprowadzania ciepła powyłączeniowego.

1.10. Detektory neutronów

Detektory neutronów specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do określania poziomu strumienia neutronów wewnątrz rdzenia reaktora jądrowego zdefiniowanego w pkt 1.1 powyżej.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Ta pozycja obejmuje kontrolą wykrywacze wewnątrzrdzeniowe i pozardzeniowe, które mierzą poziomy strumieni w szerokim zakresie, zwykle między 104 neutronów na cm2 na sekundę a 1010 neutronów na cm2 na sekundę lub więcej. Pozardzeniowe oznacza przyrządy umieszczone poza rdzeniem reaktora zdefiniowanego w pkt 1.1 powyżej, ale w obrębie osłony biologicznej.

1.11. Zewnętrzne tarcze termiczne

»Zewnętrzne tarcze termiczne« specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do użytku w reaktorze jądrowym zdefiniowanym w pkt 1.1 powyżej w celu zmniejszenia strat ciepła oraz ochrony obudowy bezpieczeństwa.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

»Zewnętrzne tarcze termiczne« oznaczają dużego rozmiaru struktury umieszczone nad zbiornikiem reaktora, służące do ograniczania strat ciepła z reaktora i do zmniejszania temperatury wewnątrz obudowy bezpieczeństwa.

2. Materiały niejądrowe do reaktorów

2.1. Deuter i ciężka woda

Deuter, ciężka woda (tlenek deuteru) i inne związki deuteru, w których stosunek atomów deuteru do atomów wodoru przekracza 1:5 000, przeznaczone do wykorzystania w reaktorze jądrowym zdefiniowanym w pkt 1.1 powyżej, w ilości przekraczającej 200 kg atomów deuteru w ciągu dowolnego 12-miesięcznego okresu w dowolnym kraju będącym odbiorcą.

2.2. Grafit klasy jądrowej

Grafit o stopniu zanieczyszczenia poniżej 5 części na milion ekwiwalentu boru oraz gęstości większej niż 1,50 g/cm przeznaczony do zastosowania w reaktorach jądrowych zdefiniowanych w pkt 1.1 powyżej w ilościach przekraczających 1 kg.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Do celów kontroli wywozu rząd ustala, czy wywóz grafitu spełniającego powyższe specyfikacje ma na celu użytkowanie w reaktorach jądrowych.

Ekwiwalent boru (BE) może zostać określony doświadczalnie lub jest obliczany jako suma BEz dla domieszek (z pominięciem BEcarbon dla węgla, ponieważ węgiel nie jest uważany za domieszkę) z uwzględnieniem boru, gdzie:

BEz (ppm) = CF × stężenie pierwiastka Z określane w ppm (częściach na milion);

CF jest współczynnikiem przeliczeniowym: (σz × AB) podzielone przez (σB × Az); σB i σZ są przekrojami czynnymi na wychwyt neutronów termicznych (w barnach) odpowiednio dla boru pochodzenia naturalnego i

pierwiastka Z; a AB i AZ są masami atomowymi, odpowiednio, boru naturalnego i pierwiastka Z.

3. Zakłady ponownego przetwarzania napromieniowanych elementów paliwowych oraz urządzenia specjalnie dla nich zaprojektowane lub do nich przystosowane

NOTA WPROWADZAJĄCA

Podczas ponownego przetwarzania napromieniowanego paliwa jądrowego następuje rozdzielenie plutonu i uranu od silnie promieniotwórczych produktów rozszczepienia i od innych pierwiastków transuranowych. Do takiego rozdzielenia służą różne procesy techniczne. Jednak z biegiem czasu procesem najczęściej używanym i najpowszechniej przyjętym okazała się technologia Purex. W technologii Purex następuje rozpuszczenie napromieniowanego paliwa jądrowego w kwasie azotowym, po czym następuje rozdzielenie uranu, plutonu i produktów rozszczepienia na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikowej, przy użyciu roztworu tributylofosforanu w rozpuszczalnikach organicznych.

W obiektach pracujących w technologii Purex wyróżniamy podobne procesy technologiczne, obejmujące: rozdrabnianie napromieniowanych elementów paliwowych, rozpuszczanie paliwa, ekstrakcję rozpuszczalnikową oraz przechowywanie płynów roboczych. Może się tam też znajdować wyposażenie do termicznego odazotowania azotanu uranu, przetwarzania azotanu plutonu w tlenek lub metal oraz do przerobu odpadów ciekłych, zawierających produkty rozszczepienia, do postaci umożliwiającej ich długotrwałe przechowywanie lub składowanie. Jednak konkretny rodzaj i konfiguracja urządzeń wykonujących takie funkcje mogą z różnych przyczyn być różne w różnych zakładach stosujących technologię Purex; do przyczyn takich należą m.in.: rodzaj i ilość przerabianego napromieniowanego paliwa jądrowego, przewidywany sposób dysponowania odzyskanymi materiałami oraz filozofia bezpieczeństwa i konserwacji leżące u podstaw projektu danego obiektu.

Określenie »zakład ponownego przetwarzania napromieniowanych elementów paliwa jądrowego« obejmuje urządzenia oraz części składowe, które zazwyczaj wchodzą w bezpośredni kontakt z napromieniowanym paliwem oraz przetwarzanymi strumieniami głównych materiałów jądrowych i produktów rozszczepienia i służą do bezpośredniego sterowania ich przepływem.

Procesy te, obejmujące również kompletne układy służące do przetwarzania plutonu i do wytwarzania metalicznego plutonu, mogą być zidentyfikowane na podstawie środków przedsięwziętych w celu uniknięcia krytyczności (np. przez zachowanie odpowiedniej geometrii), narażenia na promieniowanie (np. przez zastosowanie osłon) oraz zagrożenia substancjami toksycznymi (np. przez szczelne zamknięcie).

WYWÓZ

Wywóz całego zestawu podstawowych produktów w tych ramach będzie się odbywał jedynie zgodnie z procedurami zawartymi w wytycznych.

Rząd zastrzega sobie prawo stosowania procedur przewidzianych w wytycznych w odniesieniu do innych produktów w obrębie definicji funkcjonalnej zgodnie z poniższym wykazem.

Do urządzeń, które uważa się za objęte określeniem: »i urządzenia specjalnie zaprojektowane lub przystosowane« do ponownego przetwarzania napromieniowanych elementów paliwowych, zalicza się:

3.1. Maszyny do rozdrabniania napromieniowanych elementów paliwowych

Zdalnie sterowane urządzenia, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do użytkowania w opisanym powyżej zakładzie ponownego przetwarzania i przeznaczone do cięcia, rozdrabniania lub krojenia napromieniowanych zespołów, wiązek lub prętów paliwowych.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Wyposażenie to rozszczelnia koszulki paliwowe i odsłania napromieniowany materiał jądrowy, umożliwiając jego rozpuszczenie. Najczęściej stosowane są specjalnie zaprojektowane nożyce do cięcia metalu, chociaż mogą być używane również nowoczesne urządzenia, takie jak lasery.

3.2. Urządzenia do rozpuszczania

Zbiorniki krytycznie bezpieczne (np. zbiorniki o małych średnicach, pierścieniowe lub płaskie), specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do użytkowania w wyżej określonych zakładach ponownego przetwarzania, przeznaczone do rozpuszczania napromieniowanego paliwa jądrowego, odporne na działanie gorących, silnie korozyjnych cieczy oraz przystosowane do zdalnego załadunku i obsługi.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Rozdrobnione wypalone paliwo jest zwykle umieszczane w urządzeniach do rozpuszczania. W tych krytycznie bezpiecznych zbiornikach następuje rozpuszczenie napromieniowanych materiałów jądrowych w kwasie azotowym, a inne pozostałości usuwa się z przetwarzanego strumienia.

3.3. Ekstraktory rozpuszczalnikowe i urządzenia do ekstrakcji rozpuszczalnikowej

Ekstraktory rozpuszczalnikowe, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane, takie jak kolumny z wypełnieniem lub pulsacyjne, mieszalniki odstojniki lub kontaktory odśrodkowe, stosowane w zakładach ponownego przetwarzania napromieniowanego paliwa. Ekstraktory rozpuszczalnikowe muszą być odporne na korozyjne działanie kwasu azotowego. Ekstraktory rozpuszczalnikowe są zwykle wytwarzane z zachowaniem niezwykle wysokich standardów (obejmujących techniki specjalnego spawania, kontroli, zapewnienia jakości i kontroli jakości), z nierdzewnej stali o niskiej zawartości węgla, z tytanu, cyrkonu lub z innych materiałów o wysokiej jakości.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Ekstraktory rozpuszczalnikowe przyjmują zarówno pochodzący z urządzeń do rozpuszczania roztwór napromieniowanego paliwa, jak i roztwór organiczny, służący do rozdzielenia uranu, plutonu i produktów rozszczepienia. Urządzenia do ekstrakcji rozpuszczalnikowej są zwykle tak zaprojektowane, by mogły spełniać surowe kryteria eksploatacyjne, takie jak długotrwały czas eksploatacji bez konserwacji lub możliwość dokonania łatwej wymiany, prostota eksploatacji i sterowania oraz elastyczność w stosunku do zmian warunków eksploatacji.

3.4. Zbiorniki technologiczne lub magazynowe dla substancji chemicznych

Zbiorniki technologiczne lub magazynowe, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do użytkowania w zakładach ponownego przetwarzania napromieniowanego paliwa. Zbiorniki takie muszą być odporne na korozyjne działanie kwasu azotowego. Zbiorniki takie są zwykle wytwarzane z materiałów takich, jak nierdzewna stal o niskiej zawartości węgla, tytan, cyrkon lub inne materiały o wysokiej jakości. Zbiorniki takie mogą być zaprojektowane w sposób umożliwiający ich zdalną eksploatację i konserwację i mogą posiadać następujące cechy służące kontroli krytyczności jądrowej:

(1) ściany lub struktury wewnętrzne zawierające co najmniej 2 % równoważnika boru; lub

(2) maksymalną średnicę zbiornika cylindrycznego równą 175 mm (7 cali); lub

(3) maksymalną szerokość 75 mm (3 cali) w przypadku zbiorników płytowych albo pierścieniowych;

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Na etapie ekstrakcji rozpuszczalnikowej powstają trzy główne strumienie przetwarzanych cieczy. W dalszym przerobie każdego z trzech strumieni użytkuje się następujące zbiorniki technologiczne lub magazynowe:

a) Czysty roztwór azotanu uranu jest zagęszczany na drodze odparowania i poddawany procesowi odazotowania, gdzie jest przetwarzany na tlenek uranu. Ten tlenek jest ponownie wykorzystywany w jądrowym cyklu paliwowym.

b) Silnie promieniotwórczy roztwór produktów rozszczepienia jest zwykle zagęszczany w drodze odparowania i przechowywany jako zagęszczony roztwór. Ten zagęszczony roztwór może być poddany dalszemu odparowaniu i przetworzeniu na postać odpowiednią do przechowywania lub składowania.

c) Czysty roztwór azotanu plutonu jest zagęszczany i przechowywany do czasu jego transferu do dalszych etapów przetwarzania. W szczególności zbiorniki technologiczne lub magazynowe dla roztworów plutonu są tak projektowane, aby uniknąć problemów związanych z krytycznością, a wynikających ze zmian stężenia oraz postaci tego strumienia.

3.5. Neutronowe systemy pomiaru do celów sterowania procesami

Neutronowe systemy pomiaru specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do celów zamontowania i użytkowania z automatycznymi systemami sterowania procesami w zakładach ponownego przetwarzania napromieniowanych elementów paliwowych.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Systemy te obejmują zdolność czynnego i biernego pomiaru i selekcji neutronów w celu określenia ilości i składu materiału rozszczepialnego. Kompletny system składa się z generatora neutronów, detektora neutronów, wzmacniaczy i elektroniki przetwarzania sygnałów.

Zakres tego punktu nie obejmuje detekcji neutronów i przyrządów pomiarowych, które są zaprojektowane do celów ewidencji i zabezpieczania materiałów jądrowych lub wszelkich innych zastosowań niezwiązanych z czynnościami montowania i użytkowania w połączeniu z automatycznymi systemami sterowania procesami w zakładach ponownego przetwarzania napromieniowanych elementów paliwowych.

4. Zakłady wytwarzania elementów paliwowych do reaktorów jądrowych oraz urządzenia specjalnie do nich zaprojektowane lub przystosowane

NOTA WPROWADZAJĄCA

Elementy paliwowe do reaktorów jądrowych wytwarza się z co najmniej jednego materiału wyjściowego lub specjalnych materiałów rozszczepialnych wspomnianych w sekcji MATERIAŁY I WYPOSAŻENIE niniejszego załącznika. W przypadku paliw tlenkowych występują najczęstsze rodzaje paliwa, urządzeń do wytłaczania granulatu, spiekania, mielenia i sortowania. Do mieszanych paliw tlenkowych używa się komór rękawicowych (lub równoważnych zabezpieczeń) do czasu ich uszczelnienia w koszulkach. We wszystkich przypadkach paliwo jest hermetycznie zamykane w odpowiednich koszulkach, które są zaprojektowane jako podstawowa powłoka otaczająca paliwo, tak by zapewnić odpowiednią wydajność i bezpieczeństwo w trakcie działania reaktora. Również we wszystkich przypadkach konieczna jest dokładna kontrola procesów, procedur i urządzeń z zachowaniem niezwykle wysokich standardów, tak by zapewnić przewidywalne i bezpieczne działanie paliwa.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Do urządzeń, które uważa się za objęte określeniem: »i urządzenia specjalnie zaprojektowane lub przystosowane« do wytwarzania elementów paliwowych, zalicza się urządzenia, które:

a) zwykle pozostają w bezpośrednim kontakcie z materiałami jądrowymi lub bezpośrednio je przetwarzają lub sterują procesem ich produkcji;

b) uszczelniają materiały jądrowe wewnątrz ich koszulek;

c) kontrolują szczelność koszulek lub uszczelnienia;

d) kontrolują końcową obróbkę paliwa stałego; lub

e) są wykorzystywane do montażu elementów paliwowych reaktorów jądrowych.

Takie urządzenia lub systemy urządzeń mogą obejmować przykładowo:

1) w pełni automatyczne stacje kontroli granulatu specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do sprawdzania wymiarów końcowych i wad powierzchni granulek paliwa;

2) automatyczne spawarki specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przyspawywania pokryw do szpilek (lub prętów) paliwowych;

3) automatyczne stacje do testowania i kontroli specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do sprawdzania szczelności kompletnych szpilek (lub prętów) paliwowych;

4) systemy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wytwarzania koszulek paliwowych.

Punkt 3 zwykle obejmuje urządzenia służące do: a) badania spawów pokryw szpilek (lub prętów) promieniami rentgenowskimi, b) wykrywania wycieków helu ze szpilek (lub prętów) pod ciśnieniem, c) prześwietlanie szpilek (lub prętów) promieniami gamma, by sprawdzić, czy znajdujące się wewnątrz granulki paliwa są prawidłowo załadowane.

5. Zakłady rozdzielania izotopów uranu naturalnego, uranu zubożonego lub specjalne materiały rozszczepialne i urządzenia, inne niż przyrządy analityczne, specjalnie dla nich zaprojektowane lub do nich przystosowane

NOTA WPROWADZAJĄCA

Zakłady, urządzenia i technologie rozdzielania izotopów uranu w wielu przypadkach są ściśle powiązane z zakładami, urządzeniami i technologiami rozdzielania izotopów »innych pierwiastków«. W szczególnych przypadkach kontrole przeprowadzane na podstawie sekcji 5 mają zastosowanie również do zakładów i urządzeń służących do rozdzielania izotopów »innych pierwiastków«. Takie kontrole zakładów i urządzeń służących do rozdzielania izotopów »innych pierwiastków« stanowią uzupełnienie kontroli zakładów i urządzeń specjalnie zaprojektowanych lub przystosowanych do przetwarzania, użytkowania lub wywarzania specjalnego materiału rozszczepialnego ujętego w liście progowej. Takie przeprowadzane na podstawie sekcji 5 uzupełniające kontrole dotyczące użytkowania dotyczącego »innych pierwiastków« nie mają zastosowania do procesu elektromagnetycznego rozdzielania izotopów, o czym mowa w części 2 wytycznych.

Procesy, w odniesieniu do których kontrole przewidziane w sekcji 5 mają również zastosowanie niezależnie od tego, czy ich zamierzone zastosowanie to rozdzielanie izotopu uranu czy rozdzielanie izotopów »innych pierwiastków«, obejmują: procesy wirówek gazowych, dyfuzję gazową, proces rozdzielania plazmy i procesy aerodynamiczne.

W przypadku niektórych procesów związek z rozdzielaniem izotopów uranu jest uzależniony od rozdzielanego pierwiastka. Chodzi o następujące procesy: procesy przeprowadzane metodą laserową (np. rozdzielanie izotopów za pomocą lasera molekularnego i rozdzielanie izotopów za pomocą lasera działającego na parę atomową), wymiana chemiczna i wymiana jonowa. W związku z tym dostawcy muszą ocenić każdy z tych procesów indywidualnie, tak by odpowiednio zastosować kontrole przewidziane w sekcji 5 w odniesieniu do użytkowania dotyczącego »innych pierwiastków«.

Urządzenia, które uważa się za objęte określeniem: »urządzenia, inne niż przyrządy analityczne, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane«, służące do rozdzielania izotopów uranu, obejmują:

5.1. Wirówki gazowe i zespoły oraz części składowe specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wykorzystania w wirówkach gazowych

NOTA WPROWADZAJĄCA

Wirówka gazowa zwykle jest zbudowana z cienkościennego walca (walców) o średnicy między 75 mm i 650 mm, wokół którego wytworzona jest próżnia i który wiruje z dużą prędkością obwodową, rzędu 300 m/s lub większą, przy czym oś centralna znajduje się w pozycji pionowej. Dla osiągnięcia dużej prędkości materiały służące do budowy części wirujących muszą się charakteryzować dużą wartością stosunku wytrzymałości do gęstości; zespół wirnika, a zatem i jego poszczególne elementy muszą być wyprodukowane z bardzo małą wartością tolerancji, aby zminimalizować niewyważenie. W przeciwieństwie do innych wirówek wirówki gazowe służące do wzbogacania uranu charakteryzują się tym, że w komorze wirnika występują wirujące przegrody tarczowe oraz stacjonarny układ rur do doprowadzania i wyprowadzania gazowego UF6 i posiadający co najmniej trzy oddzielne linie, z których dwie są połączone z czerpakami wychodzącymi z osi obrotu w stronę obwodu komory wirnika. W części próżniowej znajduje się też kilka krytycznych elementów, które nie wirują i które – mimo że są specjalnie zaprojektowane – nietrudno jest wykonać; ich wykonanie nie wymaga użycia unikalnych materiałów. Jednak obiekt wykorzystujący wirówki potrzebuje dużej liczby takich części składowych, a zatem ich ilość może stanowić ważną wskazówkę co do ich ostatecznego zastosowania.

5.1.1. Składniki wirujące

a) Kompletne zespoły wirników: Walce cienkościenne lub kilka wzajemnie połączonych cienkościennych walców, wytworzonych z jednego lub kilku materiałów o dużej wartości stosunku wytrzymałości do gęstości, opisanych w NOCIE WYJAŚNIAJĄCEJ do niniejszej sekcji. W przypadku wzajemnie połączonych walców walce są połączone za pomocą elastycznych mieszków lub pierścieni, jak to opisano w sekcji 5.1.1 lit. c) poniżej. Wirnik, w swojej ostatecznej postaci, jest wyposażony w wewnętrzną przegrodę (przegrody) oraz kołpaki na końcach, jak to opisano w sekcji 5.1.1 lit. d) i e) poniżej. Jednak może się zdarzyć, że kompletny zespół jest dostarczony w postaci nie w pełni zmontowanej.

b) Wirniki: Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane walce cienkościenne o grubości 12 mm lub mniejszej, o średnicy między 75 mm i 650 mm, wytworzone z jednego lub kilku materiałów o dużej wartości stosunku wytrzymałości do gęstości, opisanych w NOCIE WYJAŚNIAJĄCEJ do niniejszej sekcji.

c) Pierścienie lub mieszki: Części składowe specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do lokalnego podtrzymywania wirnika lub do połączenia razem pewnej liczby wirników. Mieszek jest krótkim walcem o grubości ścian równej 3 mm lub mniejszej, o średnicy między 75 mm i 650 mm, mający zwoje i wytworzony z jednego z materiałów o wysokiej wartości stosunku wytrzymałości do gęstości, które opisano w NOCIE WYJAŚNIAJĄCEJ do niniejszej sekcji.

d) Deflektory: Elementy w kształcie tarczy o średnicy między 75 mm i 650 mm, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do zamocowania wewnątrz wirnika wirówki, w celu oddzielenia komory startowej od głównej komory rozdzielania oraz – w niektórych przypadkach – w celu wspomagania cyrkulacji gazowego UF6 wewnątrz głównej komory rozdzielania w wirniku; wytworzone z jednego z materiałów o wysokiej wartości stosunku wytrzymałości do gęstości, które opisano w NOCIE WYJAŚNIAJĄCEJ do niniejszej sekcji.

e) Kołpaki górne/Kołpaki dolne: Elementy w kształcie tarczy o średnicy między 75 mm i 650 mm, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane tak, że pasują do końców wirnika, a zatem zamykają UF6 w obrębie wirnika; w pewnych przypadkach służą do podtrzymywania, utrzymywania lub zamykania – jako zintegrowana część – górnej płaszczyzny nośnej (kołpak górny) albo do podtrzymywania wirujących elementów silnika i dolnej płaszczyzny nośnej (kołpak dolny) i wytworzony z jednego z materiałów o wysokiej wartości stosunku wytrzymałości do gęstości, które opisano w NOCIE WYJAŚNIAJĄCEJ do niniejszej sekcji.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Do materiałów stosowanych do wytwarzania wirujących części wirówki zalicza się m.in.:

a) stal maraging o wytrzymałości na rozciąganie równej 1,95 GPa lub większej;

b) stopy glinu o wytrzymałości na rozciąganie równej 0,46 GPa lub większej;

c) Materiały o budowie włókien, możliwe do stosowania w konstrukcjach kompozytowych, o właściwym module sprężystości równym co najmniej 3,18 × 106 m oraz o wytrzymałości właściwej na rozciąganie 7,62 × 104 m lub większej (»właściwy moduł sprężystości« to moduł Younga, wyrażony w jednostkach N/m2, podzielony przez ciężar właściwy wyrażony w N/m3; »wytrzymałość właściwa na rozciąganie« to wytrzymałość na rozciąganie wyrażona w N/m2, podzielona przez ciężar właściwy wyrażony w N/m3).

5.1.2. Statyczne części składowe

a) Magnetyczne elementy nośne: 1. Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane zespoły nośne, złożone z magnesu pierścieniowego, zawieszonego w obudowie wypełnionej czynnikiem tłumiącym. Obudowa jest wytworzona z materiału odpornego na działanie UF6 (patrz NOTA WYJAŚNIAJĄCA do sekcji 5.2.). Ten magnes sprzęga się z rdzeniem lub drugim magnesem zainstalowanym na kołpaku górnym opisanym w sekcji 5.1.1. lit. e). Magnes może mieć kształt pierścienia o stosunku obwodu zewnętrznego do wewnętrznego równym lub mniejszym niż 1,6:1. Magnes może być w postaci o początkowej wartości przenikalności równej 0,15 H/m lub większej, lub o remanencji równej 98,5 % lub większej, lub o magnetyzacji przekraczającej 80 kJ/m3. Poza zwykłymi właściwościami materiałowymi konieczne jest również spełnienie warunku, żeby odchylenie osi magnetycznych od osi geometrycznych było ograniczone do bardzo małych wartości tolerancji (mniejszych niż 0,1 mm) lub stawia się szczególne wymagania co do jednorodności materiału, z którego zbudowany jest magnes. 2. Aktywne łożyska magnetyczne specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do stosowania w wirówkach gazowych. NOTA WYJAŚNIAJĄCA Łożyska takie zwykle posiadają następujące cechy: — są zaprojektowane w taki sposób, by cylindryczne wirowanie utrzymywało się na poziomie 600 Hz lub wyższym, oraz — są podłączone do niezawodnego źródła zasilania energią elektryczną lub do zasilacza bezprzerwowego (UPS), tak by możliwe było działanie przez czas dłuższy niż jedna godzina.

b) Łożyska/Tłumiki drgań: Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane łożyska, składające się z zespołów czop/panewka, zamocowanych na tłumiku drgań. Czop jest na ogół wałem z utwardzonej stali, z jednej strony zakończonym półkulą, a z drugiej z możliwością zamocowania do kołpaka dolnego opisanego w sekcji 5.1.1 lit. e). Możliwe jest również połączenie wału z łożyskiem hydrodynamicznym. Panewka ma kształt granulki z półkulistym wgłębieniem na jednej z powierzchni. Te części składowe są często dostarczane osobno, niezależnie od tłumika drgań.

c) Pompy molekularne: Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane walce, o spiralnych bruzdach wykonanych metodą obróbki skrawaniem powierzchni wewnętrznych lub metodą wyciskania oraz otworach wykonanych metodą obróbki skrawaniem powierzchni wewnętrznych. Typowe wymiary to: od 75 mm do 650 mm dla średnicy wewnętrznej, 10 mm lub więcej dla grubości ścian, przy długości równej lub większej niż średnica. Bruzdy mają zwykle przekrój prostokątny i głębokość 2 mm lub większą.

d) Stojany silnika: Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane pierścieniowe stojany do wysokoobrotowych wielofazowych silników histerezowych (lub reluktancyjnych) do pracy synchronicznej w próżni z częstotliwością 600 Hz lub większą i mocą 40 VA lub większą. Stojany mogą składać się z uzwojenia wielofazowego nawiniętego na laminowany kadłub żelazny, zbudowany z cienkich warstw, na ogół o grubości 2,0 mm lub mniejszej.

e) Obudowy/komory wirówek: Elementy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do umieszczenia w nich zespołu wirnika wirówki gazowej. Obudowa składa się ze sztywnego walca o ścianach o grubości do 30 mm, o końcach poddanych precyzyjnej obróbce dla zamocowania łożysk oraz z jedną lub większą liczbą kryz mocujących. Poddane obróbce końce są wzajemnie równoległe i są prostopadłe do wzdłużnej osi walca z dokładnością do 0,05 stopnia lub mniejszą. Może też być obudowa typu »plaster miodu«, w celu pomieszczenia kilku zespołów wirnika.

f) Odprowadzenia zbierające: Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane rury służące do odprowadzania gazowego UF6 z wnętrza wirnika za pomocą rurki piętrzącej Pitota (czyli w sytuacji, gdy szczelina jest zwrócona w stronę okrężnego ruchu gazu wewnątrz wirnika, na przykład dzięki zagięciu końca ustawionej promieniowo rury), które mogą być zamocowane w centralnym układzie ekstrakcji gazu.

5.2. Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy pomocnicze, urządzenia i części składowe przeznaczone dla zakładów wzbogacania stosujących wirówki gazowe

NOTA WPROWADZAJĄCA

Układy pomocnicze, urządzenia i elementy przeznaczone dla zakładów wzbogacania stosujących wirówki gazowe są to układy przemysłowe, konieczne, aby doprowadzić UF6 do wirówek, aby połączyć poszczególne wirówki ze sobą w celu utworzenia kaskad (lub stopni) umożliwiających osiąganie coraz wyższych stopni wzbogacenia oraz by wydobyć z wirówek »produkt« i »frakcje końcowe« UF6, a także urządzenia niezbędne do napędzania wirówek lub do sterowania obiektem.

W normalnych warunkach UF6 jest odparowywany z postaci stałej przy użyciu ogrzewanych autoklawów i jest w postaci gazowej rozprowadzany do wirówek za pomocą orurowania kolektora kaskadowego. Wypływające z wirówek gazowe strumienie »produktu« i »frakcji końcowych« UF6 są także przenoszone poprzez orurowanie kolektora kaskadowego do wymrażarek (pracujących w temperaturze ok. 203 K, czyli – 70 °C), gdzie ulegają kondensacji przed ich transferem do odpowiednich pojemników służących do ich transportu lub przechowywania. Ze względu na to, że w zakładzie wzbogacania pracuje wiele tysięcy ustawionych w kaskady wirówek, to znajduje się tam wiele kilometrów orurowania kolektora kaskadowego z tysiącami połączeń spawanych, przy zachowaniu sporego stopnia powtarzalności rozplanowania. Urządzenia, części składowe i układy rurociągów są wytwarzane z przestrzeganiem bardzo wysokich standardów w odniesieniu do zachowania próżni i stopnia czystości.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Niektóre z wymienionych poniżej urządzeń albo wchodzą w bezpośredni kontakt z medium gazowym UF6, albo służą do bezpośredniego sterowania wirówkami i przepływem gazu z wirówki do wirówki oraz z kaskady do kaskady. Materiały odporne na korozyjne działanie UF6 obejmują miedź, stopy miedzi, stal nierdzewną, glin, tlenek glinu, stopy glinu, nikiel lub stopy zawierające 60 % lub więcej niklu oraz fluorowane polimery węglowodorowe.

5.2.1. Układy zasilania/układy odprowadzania produktu i frakcji końcowych

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy technologiczne lub urządzenia stosowane w zakładach wzbogacania, wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczane takimi materiałami, obejmujące:

a) autoklawy, piece lub instalacje do doprowadzania UF6 do instalacji do ciągów technologicznych wzbogacania;

b) desublimatory, wymrażarki lub pompy stosowane do usuwania UF6 z ciągów technologicznych wzbogacania przed przekazaniem do podgrzania;

c) stacje skraplania lub zestalania stosowane do usuwania UF6 z ciągów technologicznych wzbogacania poprzez sprężenie i przetworzenie UF6 w ciecz lub ciało stałe;

d) stacje »produktu« i »frakcji końcowych«, służące do odprowadzania UF6 do pojemników.

5.2.2. Układy orurowania kolektora

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy rurociągów i rur rozgałęźnych, służące do przesyłania UF6 w obrębie kaskad wirówek. Sieć rurociągów tworzy zwykle układ »potrójnego« kolektora, w którym każda wirówka jest podłączona do jednej z rur rozgałęźnych. Prowadzi to więc do istotnej powtarzalności formy. Sieć rurociągów jest w całości wykonana z materiałów odpornych na działanie UF6 (patrz NOTA WYJAŚNIAJĄCA do niniejszej sekcji) lub jest nimi zabezpieczana, z zachowaniem bardzo wysokich standardów w odniesieniu do zachowania próżni i stopnia czystości.

5.2.3 Specjalne zawory odcinające i sterujące

a) Zawory odcinające specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do pracy z surowcem, produktem lub frakcjami końcowymi ze strumieni zawierających UF6 poszczególnych wirówek gazowych.

b) Obsługiwane ręcznie lub automatycznie zawory mieszkowe odcinające lub sterujące o średnicy wewnętrznej od 10 do 160 mm wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczane takimi materiałami, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do użytku w głównych i pomocniczych układach zakładów wzbogacania stosujących wirówki gazowe.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Do typowych specjalnie zaprojektowanych lub przystosowanych zaworów należą: zawory mieszkowe, szybko działające rodzaje zamknięć, szybko działające zawory i inne.

5.2.4. Spektrometry masowe UF6/źródła jonów

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane spektrometry masowe zdolne do bieżącego (on-line) pobierania próbek ze strumieni gazowego UF6, posiadające wszystkie wymienione poniżej cechy:

1. zdolność do pomiaru mas jonów o wartości 320 jednostek masy atomowej lub większej i rozdzielczość lepsza niż 1 część na 320;

2. źródła jonów wykonane z niklu, stopów niklu i miedzi zawierających wagowo 60 % lub więcej niklu lub ze stopów niklu i chromu, lub nimi zabezpieczone;

3. jonizacja wywołana bombardowaniem elektronami;

4. wyposażenie w kolektory umożliwiające analizę izotopową.

5.2.5. Zmieniacze częstotliwości

Zmieniacze częstotliwości (nazywane też konwerterami lub inwerterami), specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do zasilania stojanów silnika, zdefiniowanych w punkcie 5.1.2 lit. d), lub części, elementy i podzespoły takich zmieniaczy częstotliwości, posiadające wszystkie następujące cechy:

1. wyjście wielofazowe o częstotliwości 600 Hz lub większej; oraz

2. wysoka stabilność (z regulacją częstotliwości z dokładnością lepszą niż 0,2 %).

5.3. Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane zespoły i elementy wykorzystywane do wzbogacania metodą dyfuzji gazowej

NOTA WPROWADZAJĄCA

W metodzie rozdzielania izotopów uranu z zastosowaniem dyfuzji gazowej główny zespół technologiczny składa się ze specjalnej porowatej przegrody do dyfuzji gazowej, wymiennika ciepła do chłodzenia gazu (ogrzanego podczas sprężania), zaworów uszczelniających i zaworów sterujących oraz rurociągów. Ponieważ technologia dyfuzji gazowej wykorzystuje sześciofluorek uranu (UF6), całe wyposażenie, rurociągi i powierzchnie oprzyrządowania (mające styczność z gazem) muszą być wykonane z materiałów odpornych na styczność z UF6. Obiekt stosujący dyfuzję gazową potrzebuje dużej liczby takich zespołów, a zatem ta liczba może stanowić ważną wskazówkę co do zastosowania końcowego.

5.3.1. Przegrody do dyfuzji gazowej i materiały stosowane w przegrodach

a) specjalnie zaprojektowane lub przystosowane cienkie, porowate filtry, o rozmiarach porów 10–100 nm, grubości 5 mm lub mniejszej, zaś w postaci rurowej – o średnicy 25 mm lub mniejszej, wykonane z materiałów metalicznych, ceramicznych lub polimerów, odpornych na korozyjne działanie UF6 (zob. NOTA WYJAŚNIAJĄCA do sekcji 5.4); oraz

b) Związki lub proszki specjalnie opracowane do wytwarzania takich filtrów. Takie związki lub proszki obejmują nikiel lub stopy zawierające 60 % lub więcej niklu, tlenek glinu lub odporne na działanie UF6 całkowicie fluorowane polimery węglowodorowe o stopniu czystości wagowo 99,9 % lub więcej, o wielkości cząstek poniżej 10 μm oraz o wysokim stopniu jednorodności wymiarowej cząstek, które przystosowano specjalnie do wytwarzania przegród do dyfuzji gazowej.

5.3.2. Obudowy układów dyfuzyjnych

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane hermetycznie uszczelniane zbiorniki służące do umieszczenia w nich przegród do dyfuzji gazowej, wykonane z materiałów odpornych na działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami (zob. NOTA WYJAŚNIAJĄCA do sekcji 5.4).

5.3.3. Sprężarki i dmuchawy gazu

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane sprężarki lub dmuchawy gazu o zdolności zasysania UF6 równej 1 m3/min lub więcej i z ciśnieniem wylotowym do 500 kPa, przewidziane do długotrwałej pracy w środowisku UF6, a także pojedyncze zespoły do montażu takich sprężarek i dmuchaw gazu. Takie sprężarki i dmuchawy gazu mają stosunek ciśnień o wartości 10:1 lub mniej i są wykonane z materiałów odpornych na działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami (zob. NOTA WYJAŚNIAJĄCA do sekcji 5.4).

5.3.4. Uszczelnienia wałów obrotowych

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane uszczelnienia próżniowe, ze złączami wlotu i wylotu, służące do uszczelnienia wału łączącego wirnik sprężarki lub dmuchawy gazu z silnikiem napędowym w celu zapewnienia niezawodnego uszczelnienia, zapobiegającego przenikaniu powietrza do wypełnionej UF6 wewnętrznej komory sprężarki lub dmuchawy. Takie uszczelnienia są zwykle zaprojektowane tak, by przeciek gazu buforowego był mniejszy niż 1 000 cm3/min.

5.3.5. Wymienniki ciepła do chłodzenia UF6

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane wymienniki ciepła, wykonane z materiałów odpornych na działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami (zob. NOTA WYJAŚNIAJĄCA do sekcji 5.4), przeznaczone do utrzymania związanych z wyciekiem zmian ciśnienia poniżej wartości 10 Pa na godzinę przy różnicy ciśnień równej 100 kPa.

5.4. Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy pomocnicze, wyposażenie i elementy stosowane do wzbogacania metodą dyfuzji gazowej

NOTA WPROWADZAJĄCA

Układy pomocnicze, wyposażenie i elementy przeznaczone dla zakładów wzbogacania metodą dyfuzji gazowej są to układy przemysłowe konieczne, by doprowadzić UF6 do zespołów dyfuzji gazowej, by połączyć poszczególne zespoły ze sobą w celu utworzenia kaskad (lub stopni) umożliwiających osiąganie coraz wyższych stopni wzbogacenia oraz by wydobyć z kaskad dyfuzyjnych »produkt« i »frakcje końcowe« UF6. Ze względu na dużą bezwładność kaskad dyfuzyjnych każde przerwanie pracy kaskad, w szczególności ich wyłączenie, wiąże się z poważnymi skutkami. Z tego względu w zakładzie wzbogacania metodą dyfuzji gazowej bardzo istotne jest ścisłe i ciągłe utrzymywanie warunków próżni we wszystkich układach technologicznych, automatyczne zapobieganie awariom oraz precyzyjne, automatyczne sterowanie przepływem gazu. To wszystko powoduje, że zakład musi być wyposażony w liczne specjalne układy pomiarowe, regulujące i sterujące.

W normalnych warunkach UF6 jest odparowywany z walców umieszczonych w autoklawach i jest w postaci gazowej odprowadzany do punktu wejścia za pomocą orurowania kolektora kaskadowego. Wypływające z punktów wyjścia gazowe strumienie »produktu« i »frakcji końcowych« UF6 są przenoszone poprzez orurowanie kolektora kaskadowego albo do wymrażarek, albo do stanowiska sprężania, gdzie gaz UF6 ulega skropleniu przed transferem do odpowiednich pojemników służących do jego transportu lub przechowywania. Ze względu na to, że w zakładzie wzbogacania metodą dyfuzji gazowej pracuje wiele ustawionych w kaskady zespołów dyfuzji gazowej, to znajduje się tam wiele kilometrów orurowania kolektora kaskadowego z tysiącami połączeń spawanych, przy zachowaniu sporego stopnia powtarzalności rozplanowania. Wyposażenie, elementy i układy rurociągów są wytwarzane z przestrzeganiem bardzo wysokich standardów w odniesieniu do zachowania próżni i stopnia czystości.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Wymienione poniżej elementy albo wchodzą w bezpośredni kontakt z medium gazowym UF6, albo służą do bezpośredniego sterowania przepływem gazu w kaskadzie. Materiały odporne na korozyjne działanie UF6 obejmują miedź, stopy miedzi, stal nierdzewną, glin, tlenek glinu, stopy glinu, nikiel lub stopy zawierające 60 % lub więcej niklu oraz fluorowane polimery węglowodorowe.

5.4.1. Układy zasilania/układy odprowadzania produktu i frakcji końcowych

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy technologiczne lub wyposażenie stosowane w zakładach wzbogacania, wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami, obejmujące:

a) autoklawy, piece lub instalacje do doprowadzania UF6 do ciągów technologicznych wzbogacania;

b) desublimatory, wymrażarki lub pompy stosowane do usuwania UF6 z ciągów technologicznych wzbogacania przed transferem do podgrzania;

c) stacje do skraplania lub zestalania stosowane do usuwania UF6 z ciągów technologicznych wzbogacania poprzez sprężenie i przetworzenie UF6 w ciecz lub ciało stałe;

d) stacje »produktu« i »frakcji końcowych«, służące do odprowadzania UF6 do pojemników.

5.4.2. Układy orurowania kolektora

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy rurociągów i układy kolektorów, służące do przesyłania UF6 w obrębie kaskad dyfuzji gazowej.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Rurociąg taki tworzy zwykle układ »podwójnego« kolektora, w którym każda komora jest połączona z każdym z kolektorów.

5.4.3. Układy próżniowe

a) Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane próżniowe instalacje rur rozgałęźnych, próżniowych kolektorów i pomp próżniowych o wydajności ssania wynoszącej 5 m3 na minutę lub więcej.

b) Pompy próżniowe specjalne zaprojektowane do pracy w atmosferze zawierającej UF6, wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami (zob. NOTA WYJAŚNIAJĄCA do niniejszej sekcji). Mogą to być pompy albo wirowe, albo wyporowe, mogą być wyposażone w uszczelnienia wyporowe i uszczelnienia wykonane z fluoropochodnych węglowodorów i mogą wykorzystywać specjalne ciecze robocze.

5.4.4. Specjalne zawory odcinające i sterujące

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane, odcinające lub sterujące zawory mieszkowe, obsługiwane ręcznie lub automatycznie, wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami, instalowane w głównych i pomocniczych układach w zakładach wzbogacania metodą dyfuzji gazowej.

5.4.5. Spektrometry masowe UF6/źródła jonów

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane spektrometry masowe zdolne do bieżącego (on-line) pobierania próbek ze strumieni gazowego UF6, posiadające wszystkie wymienione poniżej cechy:

1. zdolność do pomiaru mas jonów o wartości 320 jednostek masy atomowej lub większej i rozdzielczość lepsza niż 1 część na 320;

2. źródła jonów wykonane z niklu, stopów niklu i miedzi zawierających wagowo 60 % lub więcej niklu lub ze stopów niklu i chromu, lub nimi zabezpieczone;

3. jonizacja wywołana bombardowaniem elektronami;

4. wyposażenie w kolektory umożliwiające analizę izotopową.

5.5. Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy, wyposażenie i elementy, stosowane w zakładach wzbogacania metodą aerodynamiczną

NOTA WPROWADZAJĄCA

W procesach wzbogacania metodą aerodynamiczną mieszanina gazowego UF6 i gazu lekkiego (wodór lub hel) podlega sprężaniu, a następnie przechodzi przez zespoły rozdzielające, w których rozdzielenie izotopów następuje na skutek powstania dużych sił odśrodkowych dzięki geometrii zakrzywionych ścianek. Opracowano dwa rodzaje takich procesów: proces rozdzielania metodą dyszową oraz proces rozdzielania metodą rurek wirowych. W przypadku obu metod główne elementy wykorzystywane na stopniu rozdzielania obejmują walcowe zbiorniki, będące obudowami specjalnych elementów rozdzielających (dysz lub rurek wirowych), sprężarki gazu oraz wymienniki ciepła odprowadzające ciepło sprężania. Zakład stosujący metodę aerodynamiczną potrzebuje wielu takich stopni, a więc ich ilość może być ważnym wskaźnikiem planowanego końcowego zastosowania. Ze względu na to, że w procesach aerodynamicznych wykorzystywany jest UF6, całe wyposażenie, rurociągi i powierzchnie oprzyrządowania (mające styczność z tym gazem) muszą być wykonane z materiałów odpornych na styczność z UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Wymienione w niniejszej sekcji urządzenia albo wchodzą w bezpośredni kontakt z medium gazowym UF6, albo służą do bezpośredniego sterowania przepływem gazu w kaskadzie. Wszystkie ich powierzchnie mające styczność z medium gazowym są w całości wykonane z materiałów odpornych na działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami. Do celów niniejszej części odnoszącej się do urządzeń wykorzystywanych w aerodynamicznych metodach wzbogacania, do materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 należą: miedź, stopy miedzi, stal nierdzewna, glin, tlenek glinu, stopy glinu, nikiel lub stopy zawierające wagowo 60 % lub więcej niklu oraz fluorowane polimery węglowodorowe.

5.5.1. Dysze rozdzielające

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane dysze rozdzielające i ich zespoły. Dysze rozdzielające składają się ze szczelinowych zakrzywionych kanałów o promieniu krzywizny poniżej 1 mm, są odporne na korozyjne działanie UF6 i zawierają w środku ostre krawędzie rozdzielające gaz płynący w dyszach na dwa strumienie.

5.5.2. Rurki wirowe

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane rurki wirowe i ich zespoły. Rurki wirowe to cylindryczne lub stożkowe rury wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub też zabezpieczone takimi materiałami, mające co najmniej jeden wlot styczny. Rurki te mogą być wyposażone w końcówki typu dyszowego, zarówno z jednego, jak i z obu końców.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Gaz zasilający wchodzi do jednego z końców rurki wirowej wzdłuż stycznej lub przez zawirowywacz lub w licznych położeniach stycznych leżących na obrzeżu rurki.

5.5.3. Sprężarki i dmuchawy gazu

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane sprężarki lub dmuchawy gazu wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie mieszaniny UF6/gaz nośny (wodór lub hel) lub zabezpieczone takimi materiałami.

5.5.4. Uszczelnienia wałów obrotowych

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane uszczelnienia wałów obrotowych, ze złączami wlotu i wylotu, służące do uszczelnienia wału łączącego wirnik sprężarki lub dmuchawy gazu z silnikiem napędowym w celu zapewnienia niezawodnego uszczelnienia, zapobiegającego wyciekaniu medium gazowego lub przenikaniu powietrza albo gazu uszczelniającego do wewnętrznej komory sprężarki lub dmuchawy gazu, wypełnionej mieszaniną UF6/gaz nośny.

5.5.5. Wymienniki ciepła do chłodzenia gazu

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane wymienniki ciepła, wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami.

5.5.6. Obudowy elementów rozdzielających

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane obudowy elementów rozdzielających, wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami, służące do umieszczania w nich rurek wirowych lub dysz rozdzielających.

5.5.7. Układy zasilania/układy odprowadzania produktu i frakcji końcowych

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy technologiczne lub urządzenia stosowane w zakładach wzbogacania, wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczane takimi materiałami, obejmujące:

a) autoklawy, piece lub instalacje do doprowadzania UF6 do ciągów technologicznych wzbogacania;

b) desublimatory lub wymrażarki do usuwania UF6 z ciągów technologicznych wzbogacania i dalszego jego transferu po ogrzaniu;

c) stacje skraplania lub zestalania stosowane do usuwania UF6 z ciągów technologicznych wzbogacania poprzez sprężenie i przetworzenie UF6 w ciecz lub ciało stałe;

d) stacje »produktu« i »frakcji końcowych«, służące do odprowadzania UF6 do pojemników.

5.5.8. Układy orurowania kolektora

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy orurowania kolektora, wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami, służące do przesyłania UF6 w obrębie kaskady aerodynamicznej. Taki rurociąg tworzy zwykle układ »podwójnego« kolektora, w którym każdy stopień lub grupa stopni są połączone z każdym z kolektorów.

5.5.9. Układy próżniowe i pompy próżniowe

a) Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy próżniowe składające się z próżniowych instalacji rur rozgałęźnych, próżniowych kolektorów i pomp próżniowych, zaprojektowane do pracy w atmosferze zawierającej UF6;

b) Pompy próżniowe specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do pracy w atmosferze zawierającej UF6, wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami. Pompy takie mogą mieć uszczelnienia wykonane z fluoropochodnych węglowodorów i wykorzystywać specjalne ciecze robocze.

5.5.10. Specjalne zawory odcinające i sterujące

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane, odcinające lub sterujące zawory mieszkowe, obsługiwane ręcznie lub automatycznie, wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczone takimi materiałami, mające średnicę 40 mm lub większą, instalowane w głównych i pomocniczych układach w zakładach wzbogacania metodą aerodynamiczną.

5.5.11. Spektrometry masowe UF6/źródła jonów

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane spektrometry masowe zdolne do bieżącego (on-line) pobierania próbek ze strumieni gazowego UF6, posiadające wszystkie wymienione poniżej cechy:

1. zdolność do pomiaru mas jonów o wartości 320 jednostek masy atomowej lub większej i rozdzielczość lepsza niż 1 część na 320;

2. źródła jonów wykonane z niklu, stopów niklu i miedzi zawierających wagowo 60 % lub więcej niklu lub ze stopów niklu i chromu, lub nimi zabezpieczone;

3. jonizacja wywołana bombardowaniem elektronami;

4. wyposażenie w kolektory umożliwiające analizę izotopową.

5.5.12. Układy rozdzielania UF/gazu nośnego6

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy technologiczne służące do oddzielania UF6 od gazu nośnego (wodoru lub helu).

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Takie układy są przeznaczone do zmniejszania zawartości UF6 w gazie nośnym do 1 ppm lub mniej i mogą obejmować wyposażenie takie jak:

a) kriogeniczne wymienniki ciepła i separatory zdolne do pracy w temperaturach 153 K (– 120 °C) lub niższych; lub

b) zamrażarki kriogeniczne zdolne do wytwarzania temperatur 153 K (– 120 °C) lub niższych; lub

c) urządzenia z dyszami rozdzielającymi lub rurkami wirowymi do oddzielania UF6 od gazu nośnego; lub

d) wymrażarki UF6 zdolne do wymrażania UF6.

5.6. Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy, wyposażenie i elementy stosowane w zakładach wzbogacania metodą wymiany chemicznej lub wymiany jonowej

NOTA WPROWADZAJĄCA

Niewielka różnica masy między izotopami uranu powoduje niewielkie zmiany w stanach równowagi dla reakcji chemicznych, które mogą być wykorzystane do rozdzielania izotopów. Opracowano dwa procesy technologiczne: wymiana chemiczna cieczowo-cieczowa oraz wymiana jonowa ciało stałe – ciecz.

W procesie wymiany chemicznej cieczowo-cieczowej, niemieszające się fazy ciekłe (wodna i organiczna) wchodzą w kontakt w postaci przeciwbieżnych strumieni, dając efekt kaskadowy tysięcy stopni rozdzielania. Faza wodna składa się z chlorku uranu w roztworze kwasu solnego; faza organiczna to roztwór do ekstrakcji, zawierający chlorek uranu w rozpuszczalniku organicznym. Kontaktorami w kaskadzie rozdzielającej mogą być kolumny do wymiany cieczowo-cieczowej (np. kolumny pulsacyjne z półkami sitowymi) lub cieczowe kontaktory odśrodkowe. Przemiany chemiczne (utlenianie i redukcja) muszą zachodzić na obu końcach kaskady rozdzielającej, aby po obu stronach umożliwić odwrócenie kierunku strumienia. Ważnym problemem projektowym jest uniknięcie skażenia strumieni technologicznych pewnymi jonami metalicznymi. W związku z tym stosuje się kolumny i rurociągi wykonane z tworzyw sztucznych lub wyłożone takimi materiałami (włączając w to polimery fluoropochodnych węglowodorów) lub wyłożone szkłem.

W procesie wymiany jonowej ciało stałe – ciecz wzbogacanie następuje na drodze adsorpcji/desorpcji na powierzchni specjalnej, bardzo szybko działającej żywicy jonowymiennej lub substancji adsorbującej. Roztwór uranu w kwasie solnym oraz inne czynniki chemiczne są przepuszczane przez cylindryczne kolumny wzbogacające zawierające wypełnienia warstwowe z adsorbenta. W procesie ciągłym konieczne jest zastosowanie systemu zwrotnego dla uwolnienia uranu z adsorbenta i przywrócenia go do strumienia cieczy, aby umożliwić zebranie »produktu« i »frakcji końcowych«. Następuje to przy użyciu odpowiednich chemicznych środków redukcyjnych/utleniających, które są w pełni odzyskiwane w oddzielnych obiegach zewnętrznych i które mogą być odzyskiwane częściowo w samych kolumnach do rozdzielania izotopów. Obecność w procesie gorących roztworów stężonego kwasu solnego powoduje, że wyposażenie technologiczne musi być wykonane ze specjalnych, odpornych na korozję materiałów lub musi być takimi materiałami zabezpieczane.

5.6.1. Kolumny do wymiany cieczowo-cieczowej (wymiana chemiczna)

Przeciwprądowe kolumny do wymiany cieczowo-cieczowej, z doprowadzaniem mocy mechanicznej, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wzbogacania uranu w procesie wymiany chemicznej. Aby zapewnić im odporność na działanie roztworów stężonego kwasu solnego, kolumny te oraz ich wyposażenie wewnętrzne są zazwyczaj wykonywane z odpowiednich tworzyw sztucznych (np. polimery fluoropochodnych węglowodorów) lub ze szkła lub są zabezpieczone takimi materiałami. Czas przebywania w stopniu kolumny powinien wynosić zwykle 30 sekund lub mniej.

5.6.2. Cieczowo-cieczowe kontaktory odśrodkowe (wymiana chemiczna)

Cieczowo-cieczowe kontaktory odśrodkowe, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wzbogacania uranu na drodze wymiany chemicznej. W kontaktorach takich wykorzystuje się wirowanie w celu uzyskania zawiesiny strumieni organicznych i wodnych, a następnie siłę odśrodkową, by rozdzielić fazy. Aby zapewnić im odporność na działanie roztworów stężonego kwasu solnego, kontaktory te są zazwyczaj wykonywane z odpowiednich tworzyw sztucznych (jak np. polimery fluoropochodnych węglowodorów) lub ze szkła lub są zabezpieczane takimi materiałami. Czas przebywania w stopniu kontaktora odśrodkowego powinien wynosić zwykle 30 sekund lub mniej.

5.6.3. Układy i wyposażenie do redukcji uranu (wymiana chemiczna)

a) Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane elektrochemiczne komory redukcyjne służące do redukcji uranu z jednego stanu walencyjnego w inny, podczas wzbogacania uranu w procesie wymiany chemicznej. Materiał komór wchodzący w kontakt z roztworami technologicznymi musi być odporny na korozję wywoływaną działaniem roztworów stężonego kwasu solnego. NOTA WYJAŚNIAJĄCA Katodowy przedział komory musi być tak zaprojektowany, żeby zapobiegać ponownemu utlenieniu uranu do wyższego stanu walencyjnego. W celu zatrzymania uranu w przedziale katodowym komora może być wyposażona w nieprzepuszczalną membranę zbudowaną ze specjalnego materiału kationowymiennego. Katoda jest zbudowana z odpowiedniego stałego przewodnika np. grafitu.

b) Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy z ostatniego stopnia kaskady (stopnia produktu), służące do odbierania U+ 4 ze strumienia cieczy organicznej, regulowania stężenia kwasu oraz zasilania elektrochemicznych komór redukcyjnych. NOTA WYJAŚNIAJĄCA Te układy składają się z wyposażenia do ekstrakcji rozpuszczalnikowej służącego do odprowadzania U+ 4 ze strumienia cieczy organicznej do roztworu wodnego, wyposażenia do odparowywania lub innego wyposażenia służącego do regulowania współczynnika pH roztworu i sterowania nim, a także z pomp i innych urządzeń przenoszących, służących do zasilania elektrochemicznych komór redukcyjnych. Ważnym problemem projektowym jest uniknięcie skażenia strumienia wodnego pewnymi jonami metalicznymi. W związku z tym części, które wchodzą w kontakt ze strumieniem technologicznym, są wykonane z odpowiednich materiałów (takich jak szkło, polimery fluoropochodnych węglowodorów, siarczan polifenolowy, sulfon polieterowy i grafit nasycony żywicą) lub zabezpieczone takimi materiałami.

5.6.4. Układy przygotowania półproduktów (wymiana chemiczna)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy do wytwarzania półproduktów do wytwarzania roztworu chlorku uranu o wysokiej czystości w zakładach rozdzielania izotopów uranu metodą wymiany chemicznej.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Takie układy składają się z wyposażenia służącego do rozpuszczania, ekstrakcji rozpuszczalnikowej lub wymiany jonowej do oczyszczania oraz ogniw elektrolitycznych do redukowania uranu ze stanu U+ 6 lub U+ 4 do stanu U+ 3. Układy takie wytwarzają roztwory chlorku uranu zawierające jedynie kilka części na milion domieszek metalicznych, takich jak chrom, żelazo, wanad, molibden i inne kationy dwuwartościowe lub o większej wartościowości. Materiały konstrukcyjne, z których buduje się części układu służące do przetwarzania U+ 3 o wysokiej czystości, obejmują szkło, fluorowane polimery węglowodorowe, siarczan polifenylowy lub sulfon polieterowy i grafit wyłożony tworzywem sztucznym i nasycony żywicą.

5.6.5. Układy utleniania uranu (wymiana chemiczna)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy służące do utleniania uranu ze stanu U+ 3 do U+ 4, w celu ponownego przekazania do kaskady rozdzielania izotopów uranu w procesie wzbogacania metodą wymiany chemicznej.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Układy te mogą obejmować następujące wyposażenie:

a) Wyposażenie do kontaktowania chloru i tlenu ze ściekami wodnymi pochodzącymi z urządzeń do rozdzielania izotopów oraz do wydobywania otrzymywanego U+ 4 do strumienia organicznego zwracanego z ostatniego stopnia kaskady (stopnia produktu).

b) Wyposażenie do oddzielania wody od kwasu solnego w taki sposób, że woda i stężony kwas solny mogą być ponownie wprowadzone do procesu technologicznego w odpowiednich miejscach.

5.6.6. Szybko działające żywice jonowymienne/substancje adsorbujące (wymiana jonowa)

Szybko reagujące żywice jonowymienne lub substancje adsorbujące, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do użycia w procesie wzbogacania uranu metodą wymiany jonowej, w tym porowate żywice makrosiatkowe lub struktury błonkowate, w których grupy chemiczne biorące aktywny udział w wymianie znajdują się wyłącznie w powłoce na powierzchni nieaktywnej porowatej struktury nośnej, oraz inne materiały kompozytowe w dowolnej stosownej formie, w tym w postaci cząstek lub włókien. Takie żywice jonowymienne lub substancje adsorbujące mają średnicę 0,2 mm lub mniejszą i muszą być chemicznie odporne na działanie roztworów stężonego kwasu solnego oraz być wystarczająco odporne fizycznie, by nie ulegać degradacji w kolumnach do wymiany. Żywice/adsorbenty są specjalnie opracowane tak, by osiągać bardzo szybką wymianę izotopów uranu (półokres wymiany wynosi poniżej 10 sekund) oraz być zdolne do pracy w temperaturach w zakresie od 373 K (100 °C) do 473 K (200 °C).

5.6.7. Kolumny wymiany jonowej (wymiana jonowa)

Kolumny walcowe o średnicy większej niż 1 000 mm, służące do umieszczania w nich i podtrzymywania wypełnień warstwowych z jonowymiennych żywic/adsorbentów, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wzbogacania uranu metodą wymiany jonowej. Takie kolumny są wytwarzane z materiałów odpornych na korozyjne działanie stężonego kwasu solnego (np. tytan lub tworzywa sztuczne z fluoropochodnych węglowodorów) lub są zabezpieczane takimi materiałami; mogą być eksploatowane w temperaturze od 373 K (100 °C) do 473 K (200 °C) oraz przy ciśnieniu powyżej 0,7 MPa.

5.6.8. Układy zwrotne wymiany jonowej (wymiana jonowa)

a) Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane chemiczne albo elektrochemiczne układy redukcyjne, służące do odzyskiwania chemicznych środków redukujących, stosowanych w kaskadach wzbogacania uranu metodą wymiany jonowej.

b) Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane chemiczne albo elektrochemiczne układy utleniające, służące do odzyskiwania chemicznych środków utleniających, stosowanych w kaskadach wzbogacania uranu metodą wymiany jonowej.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

W procesie wzbogacania metodą wymiany jonowej jako kation redukujący można wykorzystać na przykład trójwartościowy tytan (Ti+ 3), a wtedy układ redukcyjny będzie odzyskiwać Ti+ 3 na drodze redukcji Ti+ 4.

W procesie można wykorzystać na przykład trójwartościowe żelazo (Fe+ 3) jako utleniacz, a wtedy układ utleniający będzie odzyskiwać Fe+ 3 na drodze utleniania Fe+ 2.

5.7. Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy, wyposażenie i części składowe, stosowane w zakładach wzbogacania metodą laserową

NOTA WPROWADZAJĄCA

Układy stosowane obecnie do wzbogacania z wykorzystaniem laserów dzielą się na dwie kategorie: te, w których czynnikiem technologicznym jest para uranu atomowego, oraz te, w których czynnikiem technologicznym jest para związków chemicznych uranu, czasami zmieszana z innym gazem lub gazami. Nazewnictwo stosowane zwyczajowo do takich procesów obejmuje:

— kategoria pierwsza – rozdzielanie izotopów za pomocą lasera działającego na parę atomową;

— kategoria druga – rozdzielanie izotopów za pomocą lasera molekularnego, w tym reakcja chemiczna wywołana selektywną, laserową aktywacją izotopów.

Układy, wyposażenie i części składowe, stosowane w zakładach wzbogacania za pomocą laserów obejmują: a) urządzenia do zasilania parą uranu metalicznego (do selektywnej fotojonizacji) lub urządzenia do zasilania parą związków uranu (do selektywnej dysocjacji fotochemicznej lub selektywnej aktywacji chemicznej); b) urządzenia do zbierania metalicznego uranu wzbogaconego i zubożonego jako »produktu« i »frakcji końcowych« w kategorii pierwszej oraz urządzenia do zbierania związków uranu wzbogaconego i zubożonego jako »produktu« i »frakcji końcowych« w kategorii drugiej; c) technologiczne układy laserowe do selektywnego wzbudzania uranu 235; oraz d) wyposażenie do przygotowania substancji wejściowych i do przetwarzania produktu. Złożona spektroskopia atomów uranu oraz związków uranu może wymagać zastosowania dowolnej spośród dostępnych technologii optyki laserowej i technologii laserowych.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Wiele wymienianych w niniejszej sekcji pozycji wchodzi w bezpośredni kontakt z parą uranu metalicznego lub ciekłym uranem metalicznym albo z medium gazowym, składającym się z UF6, albo z mieszaniny UF6 z innymi gazami. Wszystkie powierzchnie stykające się bezpośrednio z uranem lub z UF6 są w całości wykonane z materiałów odpornych na korozję lub zabezpieczane takimi materiałami. Do celów niniejszej sekcji, odnoszącej się do wzbogacania metodą laserową, materiały odporne na korozyjne działanie uranu metalicznego lub stopów uranu w stanie pary lub cieczy obejmują powlekany tlenkiem itrowym grafit i tantal; natomiast materiały odporne na korozyjne działanie UF6 obejmują miedź, stopy miedzi, stal nierdzewną, glin, tlenek glinu, stopy glinu, nikiel lub stopy zawierające wagowo 60 % lub więcej niklu oraz fluorowane polimery węglowodorowe.

5.7.1. Układy wytwarzania par uranu (metody oparte na zastosowaniu pary atomowej)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy wytwarzania par uranu do zastosowania w technologii wzbogacania za pomocą laserów.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Takie układy mogą zawierać działa elektronowe i są zaprojektowane tak, by uzyskiwały docelową moc wyjściową (1kW lub większą) wystarczającą do wytworzenia pary uranu metalicznego w tempie umożliwiającym wzbogacanie za pomocą laserów.

5.7.2. Układy i części składowe do manipulowania uranem metalicznym w stanie cieczy lub pary (metody oparte na zastosowaniu pary atomowej)

Układy do manipulowania stopionym uranem lub ciekłymi stopami uranu lub parą uranu metalicznego, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do zastosowania w technologii wzbogacania za pomocą laserów lub ich specjalnie zaprojektowane lub przystosowane części składowe.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Układy do manipulowania uranem metalicznym w stanie cieczy mogą zawierać tygle i urządzenia chłodzące tygle. Tygle i inne części takich układów, stykające się ze stopionym uranem, ciekłymi stopami uranu lub parą uranu metalicznego, są wykonywane z materiałów o odpowiedniej odporności na działanie korozyjne i cieplne lub zabezpieczane takimi materiałami. Takie materiały mogą obejmować tantal, grafit powleczony tlenkiem itrowym, grafit powleczony innymi tlenkami ziem rzadkich (zob. INFCIRC/254/Part 2 – ze zmianami) lub ich mieszaninami.

5.7.3. Zespoły kolektorów »produktu« i »frakcji końcowych« uranu metalicznego (metody oparte na zastosowaniu pary atomowej)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane zespoły kolektorów »produktu« i »frakcji końcowych« uranu metalicznego w postaci ciekłej lub stałej.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Części składowe takich zespołów są wykonywane z materiałów odpornych na działanie cieplne i korozyjne pary uranu metalicznego lub ciekłego uranu metalicznego (takich jak grafit powleczony tlenkiem itrowym lub tantal) lub zabezpieczane takimi materiałami i mogą obejmować rury, zawory, łączniki, »kanały ściekowe«, urządzenia zasilające, wymienniki ciepła i kolektory płytowe, odpowiednie dla stosowanej metody rozdzielania: magnetycznej, elektrostatycznej lub innej.

5.7.4. Obudowy modułów rozdzielających (metody oparte na zastosowaniu pary atomowej)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane walcowe lub prostopadłościenne zbiorniki, w których znajduje się źródło pary uranu metalicznego, działo elektronowe oraz kolektory »produktu« i »frakcji końcowych«.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Obudowy takie mają wiele otworów przelotowych, przeznaczonych do zasilania energią elektryczną i wodą, okien dla wiązki laserowej, podłączeń pomp próżniowych oraz do diagnostyki i monitorowania oprzyrządowania. Przewidziano możliwość ich otwierania i zamykania w celu odnowienia wewnętrznych części składowych.

5.7.5. Dysze rozprężania naddźwiękowego (metody molekularne)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane dysze rozprężania naddźwiękowego, służące do chłodzenia mieszanin UF6 i gazu nośnego do temperatury 150 K (– 123 °C) lub niższej, które są odporne na działanie korozyjne UF6.

5.7.6. Kolektory »produktu« lub »frakcji końcowych« (metody molekularne)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane części składowe lub urządzenia służące do zbierania materiału uranowego lub materiału frakcji końcowych uranu po naświetleniu światłem lasera.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

W jednym z przykładów rozdzielania izotopów za pomocą lasera molekularnego zespoły kolektorów produktu służą do zbierania wzbogaconego pięciofluorku uranu (UF5) w postaci stałej. Kolektory produktu mogą składać się z kolektorów filtracyjnych, udarowych lub cyklonowych lub ich kombinacji i muszą być odporne na korozyjne działanie środowiska UF5/UF6.

5.7.7. Sprężarki UF6/gazu nośnego (metody molekularne)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane sprężarki do mieszanin UF6/gazu nośnego, zaprojektowane do długotrwałej eksploatacji w środowisku UF6. Części składowe tych sprężarek, które mają styczność z medium gazowym, są wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczane takimi materiałami.

5.7.8. Uszczelnienia wałów obrotowych (metody molekularne)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane uszczelnienia wałów obrotowych, z połączeniami wlotu i wylotu gazu uszczelniającego, służące do uszczelnienia wału łączącego wirnik sprężarki z silnikiem napędzającym, aby w niezawodny sposób zapobiegać wyciekowi medium gazowego lub przedostaniu się powietrza lub gazu uszczelniającego do wewnętrznej komory sprężarki, wypełnionej mieszaniną UF6/gazu nośnego.

5.7.9. Układy fluorowania (metody molekularne)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy służące do fluorowania UF5 (w postaci stałej) do UF6 (w postaci gazowej).

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Takie układy służą do fluorowania zebranego w postaci proszku UF5 do UF6, który następnie jest zbierany w pojemnikach jako produkt końcowy lub jest przenoszony jako substancja wejściowa w celu dalszego wzbogacenia. W jednym podejściu reakcja fluorowania może zachodzić w obrębie układu rozdzielania izotopów, gdzie reakcja i odzyskiwanie zachodzą bezpośrednio w kolektorach »produktu«. W innym podejściu proszek UF5 może być usuwany/przenoszony z kolektorów »produktu« do odpowiednich zbiorników reakcyjnych (np. reaktor ze złożem fluidalnym, reaktor ślimakowy lub wieża spalania) i tam poddawany fluorowaniu. W obu tych podejściach wykorzystuje się wyposażenie służące do przechowywania i transferu fluoru (lub innych odpowiednich środków służących do fluorowania) oraz do zbierania i transferu UF6.

5.7.10. Spektrometry masowe UF6/źródła jonów (metody molekularne)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane spektrometry masowe zdolne do bieżącego (on-line) pobierania próbek ze strumieni zawierających UF6, posiadające wszystkie wymienione poniżej cechy:

1. zdolność do pomiaru mas jonów o wartości 320 jednostek masy atomowej lub większej i rozdzielczość lepsza niż 1 część na 320;

2. źródła jonów wykonane z niklu, stopów niklu i miedzi zawierających wagowo 60 % lub więcej niklu lub ze stopów niklu i chromu lub zabezpieczane takimi materiałami;

3. jonizacja wywołana bombardowaniem elektronami;

4. wyposażenie w kolektory umożliwiające analizę izotopową.

5.7.11. Układy zasilania/układy odprowadzania produktu i frakcji końcowych (metody molekularne)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy technologiczne lub urządzenia stosowane w zakładach wzbogacania, wykonane z materiałów odpornych na korozyjne działanie UF6 lub zabezpieczane takimi materiałami, obejmujące:

a) autoklawy, piece lub instalacje do doprowadzania UF6 w procesie wzbogacania;

b) desublimatory lub wymrażarki do odprowadzania UF6 z procesu wzbogacania i dalszego jego transferu po ogrzaniu;

c) stacje skraplania lub zestalania stosowane do usuwania UF6 z ciągów technologicznych wzbogacania poprzez sprężenie i przetworzenie UF6 w ciecz lub ciało stałe;

d) stacje »produktu« i »frakcji końcowych«, służące do odprowadzania UF6 do pojemników.

5.7.12. Układy rozdzielania UF6/gazu nośnego (metody molekularne)

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy technologiczne służące do oddzielania UF6 od gazu nośnego.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Układy te mogą obejmować wyposażenie takie, jak:

a) kriogeniczne wymienniki ciepła lub separatory zdolne do pracy w temperaturach 153 K (– 120 °C) lub niższych; lub

b) zamrażarki kriogeniczne zdolne do wytwarzania temperatur 153 K (– 120 °C) lub niższych; lub

c) wymrażarki UF6 zdolne do wymrażania UF6.

Gazem nośnym może być azot, argon lub inny gaz.

5.7.13. Układy laserów

Lasery lub układy laserów, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do rozdzielania izotopów uranu.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Do laserów i części składowych laserów istotnych w procesie wzbogacania metodą laserową należą te wymienione w INFCIRC/254/Part 2 (ze zmianami). Układ laserów zawiera zwykle zarówno optyczne, jak i elektroniczne części składowe służące do zarządzania wiązką (lub wiązkami) i przekazywania do komory rozdzielania izotopów. Układ laserów do metod opartych na zastosowaniu pary atomowej składa się zwykle z przestrajalnych laserów barwnikowych pompowanych przez laser innego typu (np. lasery na parach miedzi lub niektóre lasery stałe). System laserów do metod molekularnych może składać się z laserów CO2 lub laserów ekscymerowych oraz wieloprzelotowej komory optycznej. W każdej z tych metod, podczas dłuższych okresów eksploatacji, lasery lub układy laserów wymagają stabilizacji widma częstotliwości.

5.8. Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy, wyposażenie i części składowe, stosowane w zakładach wzbogacania metodą rozdzielania plazmy

NOTA WPROWADZAJĄCA

W procesie rozdzielania plazmy plazma jonów uranu przechodzi przez pole elektryczne, dostrojone do częstotliwości rezonansowej jonów uranu 235, dzięki czemu jony takie w preferencyjny sposób pochłaniają energię i zwiększają średnicę orbit śrubowych, po których się poruszają. Jony poruszające się po torach o dużej średnicy są chwytane, co prowadzi do powstania produktu wzbogaconego w uran 235. Plazma, utworzona metodą jonizacji par uranu, jest zamykana w komorze próżniowej, w której istnieje silne pole magnetyczne, wytworzone przez magnes nadprzewodzący. Główne układy technologiczne dla takiego procesu obejmują układ wytwarzania plazmy uranowej, moduł rozdzielający wyposażony w magnes nadprzewodzący (zob. INFCIRC/254/Part 2 – ze zmianami) oraz układy do odprowadzania metalu, służące do zbierania »produktu« i »frakcji końcowych«.

5.8.1. Źródła mikrofal i anteny

Źródła mikrofal i anteny specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wytwarzania lub przyspieszania jonów, posiadające następujące cechy: częstotliwość powyżej 30 GHz i średnia moc na wyjściu powyżej 50 kW przy wytwarzaniu jonów.

5.8.2. Cewki wzbudzające jony

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane wysokoczęstotliwościowe cewki do wzbudzania jonów pracujące w zakresie częstotliwości powyżej 100 kHz i zdolne do pracy w warunkach średniej mocy powyżej 40 kW.

5.8.3. Układy do wytwarzania plazmy uranowej

Układy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wytwarzania plazmy uranowej stosowanej w zakładach rozdzielania plazmy.

5.8.4. [Stosowanie zakończone z dniem 14 czerwca 2013 r.]

5.8.5. Zespoły kolektorów »produktu« i »frakcji końcowych« uranu metalicznego

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane zespoły kolektorów »produktu« i »frakcji końcowych« uranu metalicznego w postaci stałej. Te zespoły kolektorów są wykonywane z materiałów odpornych na działanie cieplne i korozyjne par uranu metalicznego, takich jak grafit powleczony tlenkiem itrowym lub tantal, lub zabezpieczane takimi materiałami.

5.8.6. Obudowy modułów rozdzielających

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane, stosowane w zakładach wzbogacania metodą rozdzielania plazmy, walcowe zbiorniki, w których znajduje się źródło plazmy uranowej, cewki na prądy wysokiej częstotliwości oraz kolektory »produktu« i »frakcji końcowych«.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Obudowy takie mają wiele otworów przelotowych, przeznaczonych do zasilania energią elektryczną, podłączeń pomp dyfuzyjnych oraz do diagnostyki i monitorowania oprzyrządowania. Przewidziano możliwość ich otwierania i zamykania w celu odnowienia wyposażenia wewnętrznego; są one wytwarzane z odpowiednich materiałów niemagnetycznych, takich jak stal nierdzewna.

5.9. Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane układy, wyposażenie i części składowe, stosowane w zakładach wzbogacania metodą elektromagnetyczną

NOTA WPROWADZAJĄCA

W procesach elektromagnetycznych jony metalicznego uranu, wytworzone w procesie jonizacji soli wejściowych (na ogół UCl4), są przyspieszane i przechodzą przez pole magnetyczne, pod wpływem którego jony różnych izotopów poruszają się po różnych torach. Podstawowe części składowe elektromagnetycznego separatora izotopów obejmują: pole magnetyczne służące do zmiany kierunku/rozdzielenia izotopowej wiązki jonów, źródło jonów z własnym układem przyspieszającym oraz układ zbierający rozdzielone jony. Układy pomocnicze w tej metodzie obejmują: układ zasilania magnesu, układ wysokiego napięcia do zasilania źródła jonów, układ próżniowy oraz rozbudowane układy przystosowane do postępowania ze środkami chemicznymi, służące do odzyskiwania produktu oraz do oczyszczania/ponownego wykorzystywania części składowych.

5.9.1. Elektromagnetyczne separatory izotopów

Elektromagnetyczne separatory izotopów, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do rozdzielania izotopów uranu, a także ich wyposażenie i części składowe, w tym:

a) Źródła jonów Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane pojedyncze lub wielokrotne źródła jonów uranu, składające się ze źródła par, jonizatora oraz akceleratora wiązki, zbudowanych z odpowiednich materiałów, takich jak grafit, stal nierdzewna lub miedź, i zdolnych do wytworzenia wiązki jonów o natężeniu całkowitym 50 mA lub większym.

b) Kolektory jonów Kolektory płytowe, składające się z dwóch lub więcej szczelin i kieszeni, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do zbierania wiązek jonów uranu odpowiednio wzbogaconego i zubożonego, i wykonane z odpowiednich materiałów, takich jak grafit lub stal nierdzewna.

c) Obudowy próżniowe Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane obudowy próżniowe elektromagnetycznych separatorów uranu, zbudowane z odpowiednich materiałów niemagnetycznych, takich jak stal nierdzewna, i przewidziane do eksploatacji przy ciśnieniu równym 0,1 Pa lub niższym. NOTA WYJAŚNIAJĄCA Obudowy są specjalnie zaprojektowane do umieszczenia w nich źródeł jonów, kolektorów płytowych i chłodzonych wodą wkładek. Przystosowano je do podłączenia pomp dyfuzyjnych i przewidziano możliwość ich otwierania i zamykania w celu wymontowania i ponownego zainstalowania znajdujących się w nich części składowych.

d) Nabiegunniki magnesów Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane nabiegunniki magnesów o średnicy przekraczającej 2 m, stosowane do utrzymywania stałego pola magnetycznego w elektromagnetycznym separatorze izotopów oraz do transferu pola magnetycznego między sąsiadującymi ze sobą separatorami.

5.9.2. Zasilacze wysokonapięciowe

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane wysokonapięciowe systemy zasilające źródła jonów, posiadające wszystkie wymienione niżej cechy: zdolność do pracy ciągłej, napięcie na wyjściu 20 000 V lub wyższe, natężenie prądu na wyjściu 1 A lub wyższe oraz możliwość regulowania w okresie 8 godzin napięcia z dokładnością lepszą niż 0,01 %.

5.9.3. Układy zasilania magnesów

Specjalnie zaprojektowane lub przystosowane źródła zasilania magnesów prądem stałym o dużej mocy, posiadające wszystkie wymienione niżej cechy: zdolność do ciągłego wytwarzania prądu o natężeniu na wyjściu 500 A lub wyższym przy napięciu 100 V lub wyższym oraz przy możliwości regulowania w okresie 8 godzin natężenia lub napięcia z dokładnością lepszą niż 0,01 %.

6. Zakłady produkcji lub zagęszczania ciężkiej wody, deuteru i związków deuteru oraz specjalnie dla nich zaprojektowane lub przystosowane urządzenia

NOTA WPROWADZAJĄCA

Ciężka woda może być produkowana przy wykorzystaniu różnych procesów. Jednak dwa z nich, które okazały się możliwe do wykorzystania komercyjnego, to proces wymiany woda-siarkowodór (proces GS) oraz proces wymiany amoniak-wodór.

Proces GS opiera się na wymianie wodoru i deuteru między wodą i siarkowodorem, zachodzącej w układzie wież eksploatowanych w taki sposób, że ich część górna jest zimna, a część dolna – gorąca. Woda przepływa w wieżach z góry w dół, a gazowy siarkowodór – z dołu do góry. Układ perforowanych półek ułatwia mieszanie się gazu i wody. Deuter przechodzi w niskiej temperaturze do wody, a w wysokiej temperaturze – do siarkowodoru. Gaz lub woda, wzbogacone w deuter, są odbierane z wież pierwszego stopnia w miejscu połączenia obszaru gorącego i zimnego, a proces ten jest powtarzany w kolejnych wieżach. Produkt powstający na ostatnim etapie, woda wzbogacona do 30 % w deuter, jest przesyłany do układu destylacyjnego w celu wyprodukowania ciężkiej wody klasy reaktorowej, tzn. 99,75 % tlenku deuteru.

Proces wymiany amoniak-wodór umożliwia ekstrakcję deuteru z gazu syntezowego na drodze kontaktu z ciekłym amoniakiem w obecności katalizatora. Gaz syntezowy jest wprowadzany do wież wymiennych i do konwertora amoniaku. W wieżach gaz płynie z dołu do góry, podczas gdy ciekły amoniak przepływa z góry w dół. Deuter jest usuwany z wodoru w gazie syntezowym i gromadzony w amoniaku. Następnie amoniak przepływa do krakera amoniakowego na dnie wieży, natomiast gaz przepływa do konwertera amoniakowego na jej szczycie. Dalsze wzbogacanie następuje w kolejnych stopniach procesu, a ciężka woda klasy reaktorowej jest wytwarzana w wykonywanej na koniec destylacji. Zasilający gaz syntezowy może być wytwarzany w zakładzie produkcji amoniaku, który z kolei może być zbudowany w związku z budową zakładu wzbogacania metodą wymiany amoniak–wodór. W procesie wymiany amoniak–wodór źródłem zasilania deuterem może być zwykła woda.

Wiele z podstawowych urządzeń, stanowiących wyposażenie zakładów produkujących ciężką wodę metodą GS lub przy użyciu procesów wymiany amoniak–wodór, jest wykorzystywanych również w kilku sektorach przemysłów chemicznego i naftowego. Dotyczy to w szczególności niewielkich zakładów stosujących metodę GS. Jednak niewiele z tych urządzeń można dostać jako »wyroby gotowe«. Procesy GS i wymiany amoniak–wodór wymagają posługiwania się dużymi ilościami łatwopalnych, powodujących korozję i toksycznych płynów w warunkach podwyższonego ciśnienia. W związku z tym, ustalając standardy projektowania i eksploatacji dla zakładów i wyposażenia wykorzystujących takie procesy, należy zwrócić szczególną uwagę na dobór materiałów oraz specyfikacje, dzięki którym zapewnia się długotrwałą eksploatację takich zakładów i wyposażenia z zachowaniem wysokich wartości współczynników odnoszących się do bezpieczeństwa i niezawodności. Wybór skali zależy przede wszystkim od potrzeb i czynników ekonomicznych. Zatem większość takich urządzeń jest dopasowywana do wymagań stawianych przez klienta.

Wreszcie należy wspomnieć, że zarówno w odniesieniu do procesów GS, jak i wymiany amoniak–wodór poszczególne urządzenia, które nie są specjalnie zaprojektowane ani przystosowane do wytwarzania ciężkiej wody, mogą być wykorzystane do zbudowania układów specjalnie zaprojektowanych lub przystosowanych do produkcji ciężkiej wody. Przykładami takich układów mogą być: układ katalizujący, stosowany w procesie wymiany amoniak–wodór, oraz układy destylacji wody, stosowane w obu metodach do ostatecznego zagęszczenia ciężkiej wody do osiągnięcia parametrów klasy reaktorowej.

Składniki wyposażenia, które są specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wytwarzania ciężkiej wody przy użyciu procesu wymiany, albo woda–siarkowodór, albo amoniak–wodór, obejmują:

6.1. Wieże wymienne woda–siarkowodór

Wieże wymienne o średnicy 1,5 m lub większej i zdolności do pracy przy ciśnieniach równych lub większych niż 2 MPa (300 psi), specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wytwarzania ciężkiej wody przy użyciu procesu wymiany woda–siarkowodór.

6.2. Dmuchawy i sprężarki

Jednostopniowe, niskociśnieniowe (0,2 MPa lub 30 psi) odśrodkowe dmuchawy lub sprężarki, służące do cyrkulacji gazowego siarkowodoru (tzn. gazu zawierającego ponad 70 % H2S), specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wytwarzania ciężkiej wody przy użyciu procesu wymiany woda–siarkowodór. Takie dmuchawy lub sprężarki mają przepustowość co najmniej 56 m3/sekundę (120 000 SCFM) podczas eksploatacji pod ciśnieniem ssania co najmniej 1,8 MPa (260 psi) i są wyposażone w uszczelnienia umożliwiające zastosowanie do mokrego H2S.

6.3. Wieże wymienne amoniak–wodór

Wieże wymienne amoniak–wodór o wysokości 35 m (114,3 stóp) lub większej i średnicy od 1,5 m (4,9 stóp) do 2,5 m (8,2 stóp), zdolne do pracy przy ciśnieniach większych niż 15 MPa (2 225 psi), specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wykorzystania w produkcji ciężkiej wody przy użyciu procesu wymiany amoniak–wodór. Takie wieże są wyposażone przynajmniej w jeden kołnierzowy otwór osiowy o średnicy równej średnicy części walcowej, umożliwiający montowanie lub usuwanie wyposażenia wewnętrznego wieży.

6.4. Wyposażenie wewnętrzne wież i pompy poszczególnych stopni

Wyposażenie wewnętrzne wież oraz pompy poszczególnych stopni, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do instalowania w wieżach do wytwarzania ciężkiej wody przy użyciu procesu wymiany amoniak–wodór. Wyposażenie wewnętrzne wież obejmuje specjalnie zaprojektowane kontaktory poszczególnych stopni, które wspomagają dobry kontakt gaz/ciecz. Pompy poszczególnych stopni obejmują specjalnie zaprojektowane pompy głębinowe, zapewniające cyrkulację ciekłego amoniaku w kontaktowym wyposażeniu wewnętrznym wież poszczególnych stopni.

6.5. Krakery amoniakowe

Krakery amoniakowe przystosowane do eksploatacji przy ciśnieniu 3 MPa lub większym (450 psi), specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wytwarzania ciężkiej wody przy użyciu procesu wymiany amoniak–wodór.

6.6. Analizatory absorpcji w podczerwieni

Podczerwone analizatory absorpcyjne zdolne do bieżącej (»on-line«) analizy stosunku wodoru do deuteru w warunkach, w których stężenia deuteru są równe lub większe niż 90 %.

6.7. Palniki katalityczne

Palniki katalityczne służące do przetwarzania wzbogaconego deuteru w postaci gazowej w ciężką wodę, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wytwarzania ciężkiej wody przy użyciu procesu wymiany amoniak–wodór.

6.8. Kompletne systemy wzbogacania ciężkiej wody lub przeznaczone dla nich kolumny

Kompletne systemy wzbogacania ciężkiej wody lub przeznaczone dla nich kolumny, specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do zwiększania stężenia deuteru w ciężkiej wodzie do poziomu reaktorowego.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Takie systemy, w których zazwyczaj do oddzielania ciężkiej wody od wody zwykłej stosuje się proces destylacji wody, są specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do wytwarzania ciężkiej wody o parametrach klasy reaktorowej (typowo 99,75 % tlenku deuteru) z ciężkiej wody o mniejszym stężeniu.

6.9. Konwertery do syntezy amoniaku lub urządzenia do syntezy amoniaku

Konwertery do syntezy amoniaku lub urządzenia do syntezy amoniaku specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do produkcji ciężkiej wody przy użyciu procesu wymiany amoniak–wodór.

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Takie konwertery lub urządzenia pobierają gaz syntezowy (azot i wodór) z wysokociśnieniowej kolumny wymiennej amoniakowo–wodorowej (lub kolumn wymiennych amoniakowo–wodorowych), a zsyntetyzowany amoniak jest zawracany do tej kolumny (lub kolumn).

7. Zakłady przetwarzania uranu i plutonu do wykorzystania w produkcji elementów paliwowych i rozdzielania izotopów uranu zdefiniowane, odpowiednio, w sekcjach 4 i 5 oraz specjalnie dla nich zaprojektowane lub przystosowane urządzenia

WYWÓZ

Wywóz całego zestawu podstawowych produktów w tych ramach będzie się odbywał jedynie zgodnie z procedurami zawartymi w wytycznych. Wszystkie zakłady, układy i urządzenia specjalnie zaprojektowane lub przystosowane w tych ramach mogą być stosowane do przetwarzania, produkcji lub wykorzystywania specjalnych materiałów rozszczepialnych.

7.1. Zakłady do przetwarzania uranu i urządzenia specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do nich

NOTA WPROWADZAJĄCA

Zakłady i układy przetwarzania uranu mogą służyć do prowadzenia jednej lub większej liczby przemian jednych związków uranu w inne, włączając w to: przetwarzanie koncentratów rudy uranowej w UO3, przetwarzanie UO3 w UO2, przetwarzanie tlenków uranu w UF4, UF6 lub UCl4, przetwarzanie UF4 w UF6, przetwarzanie UF6 w UF4, przetwarzanie UF4 w uran metaliczny i przetwarzanie fluorków uranu w UO2. Wiele kluczowych elementów wyposażenia zakładów przetwarzania uranu jest wykorzystywanych w różnych działach przemysłu chemicznego. Wyposażenie takie może obejmować na przykład: piece, obrotowe piece do wypalania, reaktory ze złożem fluidalnym, reaktory z wieżami spalania, wirówki cieczy, kolumny destylacyjne oraz kolumny ekstrakcyjne ciecz–ciecz. Jednak tylko nieliczne z tych urządzeń mogą być osiągalne jako »wyroby gotowe«. Większość z nich jest przygotowywana zgodnie z wymogami i specyfikacjami klienta. W pewnych przypadkach w projekcie i przy budowie należy uwzględnić właściwości korozyjne pewnych używanych substancji chemicznych (HF, F2, ClF3 oraz fluorki uranu), a także krytyczność jądrową. Wreszcie należy zauważyć, że w odniesieniu do wszystkich procesów przetwarzania uranu poszczególne urządzenia, które nie zostały specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania uranu, mogą być wykorzystane do zbudowania układów specjalnie zaprojektowanych lub przystosowanych do użycia w przetwarzaniu uranu.

7.1.1. Układy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania koncentratów rud uranowych w UO3

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Przetwarzanie koncentratów rud uranowych w UO3 może polegać na rozpuszczeniu rudy w kwasie azotowym i wydobywaniu oczyszczonego azotanu uranylu za pomocą rozpuszczalnika, takiego jak fosforan tributylu. Następnie azotan uranylu podlega przetworzeniu w UO3 za pomocą albo zatężenia i denitryfikacji, albo neutralizowania gazowym amoniakiem dla uzyskania diuranianu amonu na drodze filtrowania, suszenia i kalcynacji.

7.1.2. Układy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania UO3 w UF6

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Przetwarzanie UO3 w UF6 może być przeprowadzane bezpośrednio metodą fluorowania. Taki proces wymaga źródła gazowego fluoru lub trifluorku chloru.

7.1.3. Układy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania UO3 w UO2

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Przetwarzanie UO3 w UO2 może być przeprowadzane metodą redukcji UO3 za pomocą gazu krakowego amoniaku lub wodoru.

7.1.4 Układy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania UO2 w UF4

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Przetwarzanie UO2 w UF4 może być przeprowadzane metodą reakcji chemicznej UO2 z gazowym fluorowodorem (HF) w temperaturze 300–500 °C.

7.1.5. Układy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania UF4 w UF6

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Przetwarzanie UF4 w UF6 jest przeprowadzane na drodze reakcji egzotermicznej z fluorem, zachodzącej w reaktorze wieżowym. UF6 jest skraplany z gorących gazów wypływających, po przepuszczeniu strumienia wypływającego przez wymrażarkę, ochłodzoną do – 10 °C. Taki proces wymaga źródła gazowego fluoru.

7.1.6. Układy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania UF4 w metaliczny U

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Przetwarzanie UF4 w metaliczny U jest przeprowadzane metodą redukcji magnezem (duże partie) lub wapniem (małe partie). Reakcja zachodzi w temperaturze powyżej punktu topnienia uranu (1 130 °C).

7.1.7. Układy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania UF6 w UO2

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Przetwarzanie UF6 w UO2 może być przeprowadzane z zastosowaniem jednego z trzech następujących procesów. W pierwszym z nich UF6 jest redukowany i poddawany hydrolizie do UO2 przy wykorzystaniu wodoru i pary wodnej. W drugim – UF6 jest hydrolizowany metodą rozpuszczenia w wodzie, a w celu wytrącenia diuranianu amonu dodaje się amoniak, a diuranian jest redukowany wodorem do UO2 przy temperaturze 820 °C. W trzecim z procesów gazowe UF6, CO2 i NH3 są mieszane ze sobą w wodzie, co prowadzi do wytrącenia węglanu uranylowo-amonowego. Węglan uranylowo-amonowy jest mieszany z parą wodną i wodorem w temperaturze 500–600 °C, dając UO2.

Przetwarzanie UF6 w UO2 często stanowi pierwszy etap technologiczny w zakładzie wytwarzania paliwa.

7.1.8. Układy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania UF6 w UF4

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Przetwarzanie UF6 w UF4 przeprowadza się metodą redukcji wodorem.

7.1.9. Układy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania UO2 w UCl4

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Przetwarzanie UO2 w UCl4 może być przeprowadzane z zastosowaniem jednego z dwóch następujących procesów. W pierwszym z nich UO2 reaguje z czterochlorkiem węgla (CCl4) w temperaturze około 400 °C. W drugim – UO2 reaguje w temperaturze około 700 °C w obecności sadzy (CAS 1333-86-4), tlenku węgla i chloru, dając UCl4.

7.2. Zakłady przetwarzania plutonu oraz specjalnie dla nich zaprojektowane lub przystosowane urządzenia i podzespoły

NOTA WPROWADZAJĄCA

Zakłady i układy przetwarzania plutonu służą do prowadzenia jednej lub większej liczby przemian jednych związków plutonu w inne, włączając w to: przetwarzanie azotanu plutonu w PuO2, przetwarzanie PuO2 w PuF4 i przetwarzanie PuF4 w pluton metaliczny. Zakłady przetwarzania plutonu są zazwyczaj powiązane z obiektami służącymi ponownemu przetwarzaniu, lecz mogą być również powiązane z obiektami produkującymi paliwo plutonowe. Wiele kluczowych elementów wyposażenia zakładów przetwarzania plutonu jest wykorzystywanych w różnych działach przemysłu chemicznego. Wyposażenie takie może obejmować na przykład: piece, obrotowe piece do wypalania, reaktory ze złożem fluidalnym, reaktory z wieżami spalania, wirówki cieczy, kolumny destylacyjne oraz kolumny ekstrakcyjne ciecz–ciecz. Potrzebne mogą być również komory gorące, komory rękawicowe i zdalnie sterowane manipulatory. Jednak tylko nieliczne z tych urządzeń mogą być osiągalne jako »wyroby gotowe«. Większość z nich jest przygotowywana zgodnie z wymogami i specyfikacjami klienta. Podstawowe znaczenie ma szczególnie staranne uwzględnienie podczas projektowania specjalnych rodzajów ryzyka radiologicznego, toksycznego i dotyczącego krytyczności związanych z plutonem. W pewnych przypadkach w projekcie i przy budowie należy uwzględnić właściwości korozyjne pewnych używanych substancji chemicznych (np. HF). Wreszcie należy zauważyć, że w odniesieniu do wszystkich procesów przetwarzania plutonu, poszczególne urządzenia, które nie zostały specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania plutonu, mogą być wykorzystane do zbudowania układów specjalnie przeznaczonych lub przystosowanych do przetwarzania plutonu.

7.2.1. Układy specjalnie zaprojektowane lub przystosowane do przetwarzania azotanu plutonu w tlenek plutonu

NOTA WYJAŚNIAJĄCA

Główne funkcje w tych procesach to: przechowywanie i regulowanie parametrów substancji wejściowej, wytrącanie oraz rozdzielanie substancji stałych/cieczy, kalcynacja, postępowanie z produktem, wentylacja, postępowanie z odpadami oraz sterowanie procesem technologicznym. Układy technologiczne są szczególnie przystosowane, tak aby uniknąć skutków krytyczności i promieniowania oraz aby zminimalizować zagrożenie toksyczne. W większości obiektów ponownego przetwarzania ten proces polega na przetwarzaniu azotanu plutonu w ditlenek plutonu. Inne procesy mogą obejmować wytrącanie szczawianu plutonu lu