ГОСТ Р 50089-92

ГОСТ Р 50089—92

                                 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ Ф ЕДЕРА Ц И И




                                      ОТХОДЫ РАДИОАКТИВНЫЕ
                              МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДОЛГОВРЕМЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ
                               ОТВЕРЖ ДЕННЫ Х ВЫСОКОРАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
                                             К АЛЬФА-ИЗЛУЧЕНИЮ


                                                Издание официальное
                БЗ 6—92/704




                                                ГОССТАНДАРТ РОССИИ
                                                      Москва




салфетки фото

У Д К 621.039.7.001.4:006.354                                       Группа Ф59

       ГОСУДАРСТВЕННЫ Й СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ Ф ЕДЕРА Ц И И


             ОТХОДЫ РАДИОАКТИВНЫ Е
    М етод измерения долговременной устойчивости
    отвержденных высокорадиоактивных отходов к
                   альфа-излучению                            ГОСТ P
         Radioactive w aste. M ethod of m easuring           50089—92
         long-tim e alpha-radiation resistance of
                solidified radioactive w aste

ОКСТУ 0017


                                                     Д а т а введения   01.07.93


   Настоящий стандарт устанавливает метод измерения долго­
временной устойчивости отвержденных высокорадиоактивных от­
ходов к альфа-излучению.
   С целью обеспечения надежного хранения и захоронения
высокорадиоактивных отходов в настоящее время разработаны и
разрабатываются процессы отверждения отходов путем включе­
ния в материалы, пригодные для длительного хранения.
   Материалами для включения отходов являются стеклоподоб­
ные материалы (фосфатные и боросиликатные), керамика или
стеклокерамика,   минералоподобные материалы (типа ферро­
силикаты, цироксены, амфиболы и др.), двухфазная смесь стек­
лянных гранул в металлической матрице.
   При хранении отвержденные материалы подвергаются облу­
чению, поэтому одним из обязательных требований является ра­
диационная стойкость (неизменность свойств) в течение всего
времени хранения и захоронения.
   Несмотря на то, что количество p-распадов продуктов деле­
ния существенно превосходит количество а-распадов, последние
являются основной причиной атомных замещений в твердом теле,
способных вызвать нарушения целостности структуры отвержден­
ных материалов. Поэтому следует определять устойчивость от­
вержденных материалов к альфа-излучению.
   Требования настоящего стандарта являются обязательными.




Издание официальное
                                             Издательство стандартов, 1992
  Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,
      тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России
 2 — 1451

€ . 2 ГОСТ Р 50089—92

                        1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

   11. Большинство атомных замещений вызывается ядрами от­
дачи актинидов, поэтому внешнее облучение альфа-частицами не-
может считаться удовлетворительной имитацией.
   Образцы материалов должны приготовляться методами, макси­
мально приближающимися к соответствующему технологическому
процессу.
   Отвержденные материалы должны содержать определенные
концентрации нуклидов продуктов деления, которые для удобства
могут быть неактивными.
   В процессе получения образцы метят короткоживущими а-из-
лучателями, что позволяет получить необходимое количество а-
распадов на единицу массы. В этих условиях один год хранения
будет соответствовать значительно более долгому времени реаль­
ного хранения.
   1.2. Р а с ч е т н е о б х о д и м о й д о з ы
   а-излучатели, содержащиеся в отходах, включают в отверж­
денные материалы. Количество их в отходах должно определяться
типом реактора, степенью выгорания и технологией переработки
топлива.
    Примечания:
    1. Наиболее важным нуклидом является А т 241.
    2. Плутоний, остающийся в отходах,         будет давать значительный
вклад в интегральную дозу радиации отвержденных материалов только через
тысячи лет.
   Для каждого частного случая отвержденных отходов количе­
ство а-распадов на единицу массы твердого материала рассчиты­
вают отдельно.
   Зависимость количества а-распадов на единицу массы отверж­
денного материала от времени хранения для отходов, получен­
ных в результате переработки топлива с разным временем охлаж­
дения перед переработкой (6 мес., 2 года и 10 лет), принимается
в соответствии с приложением 1, черт. 1.
   Время хранения твердого материала, имитирующего реальные
отходы, должно быть заранее определено. Рекомендуется, чтобы
имитация определяла хранение не менее нескольких тысяч лет.
    1.3. В ы б о р н у к л и д а
    Для метки применяют Pu238, Am241, Cm242, и Cm244. Выбор нук­
лида (радионуклида) зависит от возможностей исследователя с
учетом следующих критериев:
    — периода полураспада нуклида;
   — период полураспада
                           P u 238 — 8 7 ,7 лет;
                          A n l241— 4 3 3 го д а ;

ГОСТ Р 50089—92 С. 3


                       Cm242— 163 дня;
                       Cm244 — 18,1 года.
   Следовательно, учитывая периоды полураспада нуклидов, для
получения равной дозы количество А т и Ри должно быть боль­
шим, чем количество Cm. Применение А т 241 нецелесообразно из-за
большой продолжительности жизни.
   Оксид плутония плохо растворим в сложных боросиликатных
и фосфатных стеклах, поэтому его следует вводить в количестве,
не превышающем предел растворимости, или обеспечить равно­
мерное распределение его по объему материала в процессе от­
верждения. Для других отвержденных высокорадиоактивных от­
ходов (витрометов, стеклокомпозитов и др.)      целесообразность
использования плутония должна быть дополнительно исследо­
вана.
   Для уточнения отсутствия сегрегации проверяют внутренние
слои стекла методом ауторадиографии.
   Выбрав требуемую дозу, определяют концентрацию выбран­
ного нуклида для получения этой дозы в необходимое время.
 Концентрацию определяют в каждом отдельном случае, так как
изотопная чистота может меняться (приложение 2, черт. 2).

            2. ПОРЯДОК ПОДГОТОВКИ    к ПРОВЕДЕНИЮ
                          ИЗМ ЕРЕНИЙ

    2.1. П р и г о т о в л е н и е о б р а з ц о в
    Составы образцов должны быть возможно близкими промыш­
ленным образцам. Для того, чтобы отклонение в химическом со­
 ставе твердых материалов было минимальным к имитирующим
•отходам, вместо других актинидов и редкоземельных элементов
 (атом на атом) добавляют кюрий.
    Плутоний-238 должен замещать церий или уран (в первую
очередь), а затем, при необходимости, другие редкоземельные
элементы.
    Для сравнения должны быть приготовлены контрольные не­
 меченые (нерадиоактивные) образцы.
    С помощью аутографии и микроскопии следует проверить не
 однородность распределения a -повреждений в материале. Теми
 же методами следует определять распределение актинидов в
 кристаллических фазах и повреждениях, вызываемые ими в не­
 стекловидных материалах, поскольку а-частицы, вызывающие
 ионизацию, могут проникать в фазы, смежные той, в которой
 происходит распад.
     2.2. И з м е р е н и я п е р е д х р а н е н и е м
     После приготовления меченых и контрольных образцов прово­
 дят следующие измерения:
 2*