B.1.1 Gasdiffusie-installaties
B.1.1.1 Eenheden en onderdelen speciaal ontworpen of vervaardigd voor de verrijking door gasdiffusie
Bij de methode voor de scheiding van uraniumisotopen door gasdiffusie zijn de belangrijkste onderdelen het poreuse diffusiemembraan, de warmtewisselaar voor de afkoeling van het gas (dat verward wordt door samendrukking), de afsluit- en regelkleppen en de leidingen. Aangezien de gasdiffusietechnologie beroep doet op uraniumhexafluoride (UF6) moeten de oppervlakten van de onderdelen, leidingen en instrumenten die in contact komen met het gas bestand zijn tegen UF6-korrosie. Een gasdiffusie-installatie vereist een groot aantal onderdelen van dit type zodanig dat de hoeveelheid een belangrijke aanwijzing kan zijn voor het uiteindelijk gebruik.
a)
Gasdiffusie membranen:
- –
- Speciaal ontworpen of vervaardigde dunne en poreuze filters met poriën van 100 tot 1000 A (angström), een dikte kleiner of gelijk aan 5 mm, en in het geval dat ze buisvormig zijn, een diameter kleiner of gelijk aan 25 mm, en vervaardigd uit metalen, polymeren of kermamieken die bestand zijn tegen UF6-korrosie, en
- –
- Samenstellingen of poeders speciaal bestemd voor de vervaardiging van deze filters. Deze bestaan uit nikkel of legeringen die ten minste 60 % nikkel, aluminiumoxide of gefluoreerde koolwaterstofpolymeren bevatten met een zuiverheid van ten minste 99,9 %, deeltjes met afmetingen kleiner dan 10 micron en een grote eenvormigheid wat betreft de afmetingen, speciaal gemaakt voor vervaardiging van gasdiffusiemembranen.
b)
Gasdiffusorbehuizing:
Speciaal ontworpen of vervaardigde, hermetisch afgesloten behuizing, indien cilindervormig met een diameter van ten minste 300 mm en een lengte van meer dan 900 mm; of indien rechthoekig met gelijkaardige afmetingen, en uitgerust met een ingang en twee uitgangen met een diameter van ten minste 50 mm. Deze houder is bestemd om het gasdiffusiemembranen te bevatten en bestaat uit of is bekleed met materialen bestand tegen UF6 corrosie. Hij kan horizontaal of vertikaal opgesteld worden.
c)
Compressoren en gasaanjagers:
Speciaal ontworpen of vervaardigde axiale, centrifugale of volumetrische compressoren of aanjagers, met een aanzuigcapaciteit van ten minste 1 m3 per minuut UF6 en een druk aan de uitgang die kan gaan tot enkele honderden kPa, bestemd om gedurende lange tijd te werken in een UF6-atmosfeer, met of zonder elektrische motor met aangepast vermogen, en afzonderlijke delen van compressoren en aanjagers van dit type. Deze compressoren en aanjagers hebben een compressieverhouding gelegen tussen 2/1 en 6/1 en bestaan uit of zijn bekleed met materialen die bestand zijn tegen UF6-korrosie.
d)
Dichtingen voor de compressoren en aanjagers:
Speciaal ontworpen of vervaardigde dichtingen met verbindingen voor de in- en de uitlaat, die de dichtheid moeten verzekeren van de as die de rotor van de compressor of de aanjager verbindt met de aandrijfmotor, zodanig dat geen lucht kan binnendringen in de inwendige kamer van de compressor of de aanjager die gevuld is met UF6. Deze dichtingen zijn ontworpen zodanig dat de leksnelheid van het buffergas kleiner is dan 1000 cm3 per minuut.
e)
Warmtewisselaars voor de afkoeling van het UF6:
Speciaal ontworpen of vervaardigde warmtewisselaars, bestaande uit of bekleed met materialen die bestand zijn tegen UF6-korrosie (met uitzondering van roestvrij staal) of met koper of met een samenstelling van deze metalen. Het drukteverschil te wijten aan lekken is kleiner dan 10 Pa per uur bij een drukverschil van 100 kPa.
B.1.1.2 Hulpsystemen, materieel en onderdelen speciaal ontworpen of vervaardigd voor gebruik in gasdiffusie-installaties
Dit zijn de systemen die nodig zijn voor de invoer van het UF6 in de gasdiffusie-eenheden, om de eenheden met elkaar te verbinden en aldus trapsgewijs steeds hogere verrijkingen te bekomen, en om in de opeenvolgende trappen de verrijkte en verarmde fase te kunnen afscheiden. Omwille van de hoge inertie van de verrijkingstrappen heeft iedere onderbreking van hun werking en zeker hun stillegging, ernstige gevolgen. Het constant aanhouden van een hoog vacuüm in het systeem, de geautomatiseerde bescherming tegen ongelukken en de automatische en nauwkeurige regeling van de gasfluxen zijn dus uiterst belangrijk in een gasdiffusie-installatie. Daarom moet een dergelijke installatie uitgerust zijn met een groot aantal bijzondere meet-, regel- en controlesystemen.
Gewoonlijk wordt het UF6 verdampt in cilinders die in autoclaven geplaatst zijn en in gasvormige toestand naar de ingang gestuurd via een buisvormige collector. De gasvormige verrijkte en verarmde fase verlaten de gasdiffusie-eenheid via de uitgangen en gaan langs de afvoersystemen naar condensors of naar samendrukkingsposten waar het gasvormig UF6 vloeibaar wordt gemaakt en wordt overgebracht naar gepaste containers voor transport of voor opslag.
Aangezien een verrijkingsfabriek die gebruik maakt van het gasdiffusieprocédé bestaat uit een groot aantal diffusie-eenheden, kan de lengte van de collector verschillende kilometers bedragen, wat dus ook duizenden lassen onderstelt en een belangrijke herhaling in de montage.
Het materieel, de onderdelen en de leidingen, worden vervaardigd volgens uiterst strenge normen wat betreft vacuüm en zuiverheid.
a)
Aan- en afvoersystemen:
Speciaal ontworpen of vervaardigde systemen die kunnen werken bij drukken lager of gelijk aan 300 kPa en bestaan uit:
- –
- autoclaven die zorgen voor de aanvoer van UF6 in de verrijkingstrappen;
- –
- condensors voor het onttrekken van UF6 aan de verrijkingstrappen; stations waar het gasvormig UF6 wordt samengedrukt en afgekoeld om vloeibaar UF6 te bekomen;
- –
- vulstations voor het transfert van de verijkte en verarmde fase naar containers.
b)
Collectoren en buizensystemen:
Speciaal ontworpen of vervaardigde buizensystemen en collectoren voor het transfert tussen de trappen van de diffusie-installatie. Het buizensysteem is van het “dubbele” type waarbij elke eenheid verbonden is met elke collector.
c)
Vacuümsystemen:
- –
- speciaal ontworpen of vervaardigde vacuümregulatoren, -collectoren en -pompen met een aanzuigcapaciteit van ten minste 5 m3 per minuut;
- –
- speciaal ontworpen vacuümpompen bestemd om te werken in een UF5 atmosfeer, bestaande uit of bekleed met aluminium, nikkel of legeringen die ten minste 60 % nikkel bevatten. Deze pompen kunnen van het rotatieve, volumetrische of zuigertype zijn, kunnen uitgerust zijn met dichtingen uitgevoerd in gefluoreerde koolwaterstofverbindingen en kunnen bijzondere vloeistoffen bevatten die noodzakelijk zijn voor de werking.
d)
Bijzondere afsluit- en regelkleppen:
Speciaal ontworpen of vervaardigde, handbediende of automatische afsluit- en regelkleppen, vervaardigd uit materialen die weerstand bieden aan UF6-korrosie, een diameter hebben tussen 40 mm en 1500 mm en bedoeld zijn voor installatie in de hoofd- of hulpsystemen van een gasdiffusieverrijkingsinstallatie.
e)
Massaspectrometer voor UF6 en ionenbronnen:
Speciaal ontworpen of vervaardigde magnetische of vierpolige massaspectrometers waarmee stalen van de verschillende fasen kunnen genomen en onderzocht worden zonder dat het verrijkingsproces moet onderbroken worden, en die de volgende eigenschappen bezitten:
- –
- oplossend vermogen groter dan 320 per atomaire massa eenheid;
- –
- ionenbronnen vervaardigd uit of bekleed met nichroom of monel of bekleed met nikkel;
- –
- ionenbronnen door beschieting met elektronen;
- –
- collectorsysteem geschikt voor de analyse van isotopen.
De hierboven vermelde onderdelen zijn ofwel in rechtstreeks contact met het gasvormig UF6 of regelen rechtstreeks de gasstromen in de trappen. Al de oppervlakten die in aanraking komen met deze gassen zijn volledig vervaardigd uit of bekleed met materialen die weerstand bieden aan UF6-korrosie. In gasdiffusie-installaties zijn deze materialen van roestvrij staal, aluminium, aluminiumlegeringen, aluminiumoxide, nikkel, nikkellegeringen die ten minste 60 % nikkel bevatten en gefluoreerde koolwaterstofpolymeren die bestand zijn tegen UF6-korrosie.
B.1.2 Gascentrifuge-installaties
Gewoonlijk bestaat de gascentrifuge-installatie uit één of meerdere dunwandige cilinders met een diameter tussen 75 mm en 400 mm die geplaatst worden in een luchtledig omhulsel en met een hoge snelheid rond een verticale as draaien. De omtreksnelheid kan 300 m/s of meer bedragen. Om aan deze hoge snelheden te kunnen weerstaan moeten de ronddraaiende delen een hoge sterkte-dichtheidsverhouding hebben en nauwkeurig vervaardigd zijn om de afwijkingen ten opzichte van de as tot een minimum te beperken. De centrifuges voor de verrijking van uranium verschillen van de andere centrifuges door de aanwezigheid in de rotorkamer van een of meerdere schijfvormige ronddraaiende keerschotten en een stationair buizensysteem voor de aan en afvoer van het gasvormig UF6. Dit systeem bestaat uit ten minste drie afzonderlijke kanalen waarvan er twee verbonden zijn met opvangbuizen die vanuit de as vertrekken naar de wand van rotorkamer.
In de vacuümruimte bevinden zich nog een aantal gevoelige onderdelen die niet ronddraaien en die, alhoewel ze speciaal ontworpen zijn, eenvoudig kunnen vervaardigd worden en niet bestaan uit speciale materialen. In ieder geval bestaat een gascentrifuge-installatie uit een groot aantal van deze onderdelen, zodanig dat de hoeveelheid een belangrijke aanduiding kan geven voor het uiteindelijke gebruik.
B.1.2.1 Ronddraaiende delen
a)
Volledig uitgeruste rotoren:
Dunwandige cilinders of meerdere samengevoegde dunwandige cilinders, vervaardigd uit materialen met een hoge sterkte/dichtheidverhouding zoals hierna beschreven; indien samengevoegd, zijn de cilinders met elkaar verbonden door middel van elastische balgen of ringen beschreven in punt c) hierna. De rotorkamer bevat een of meerdere keerschotten en afsluitdeksels zoals beschreven in de punten d) en e) hierna wanneer deze gebruiksklaar is. De rotor kan ook in afzonderlijke delen geleverd worden.
b)
Rotorkamers:
Speciaal ontworpen of vervaardigde dunwandige cilinders, met een wanddikte van 12 mm of minder, een diameter begrepen tussen 75 mm en 400 mm en vervaardigd uit een materiaal met een hoge sterkte/dichtheidverhouding zoals hierna beschreven.
c)
Ringen en balgen:
Speciaal ontworpen of vervaardigde onderdelen om de rotorkamer plaatselijk te ondersteunen of om een aantal cilinders samen te voegen om een rotorkamer te vormen.
De balg is een rimpelvormige korte cilinder met een wanddikte van 3 mm of minder, een diameter tussen 75 mm en 400 mm en vervaardigd uit een materiaal met hoge sterkte/dichtheidverhouding zoals hierna beschreven.
d)
Keerschotten:
Speciaal ontworpen of vervaardigde schijven met een diameter tussen 75 mm en 400 mm die geplaatst worden in de rotorkamer teneinde de afvoerkamer af te zonderen van de belangrijkste scheidingskamer en, in zekere gevallen, de circulatie van het gasvormig UF6 in de belangrijkste scheidingskamer te vergemakkelijken. Deze onderdelen zijn vervaardigd uit materialen met een hoge sterkte/dichtheidverhouding zoals hierna beschreven.
e)
Bovenste en onderste afsluitdeksels:
Speciaal ontworpen of vervaardigde onderdelen met een diameter tussen 75 mm en 400 mm die bevestigd kunnen worden aan de uiteinden van de rotorkamer zodanig dat het UF6 hierin kan opgesloten worden. In sommige gevallen kunnen ze deel uitmaken van de bovenste lager (bovenste afsluitdeksel) of van draaiende delen van de motor of van de onderste lager (onderste afsluitdeksel). Ze zijn vervaardigd uit een materiaal met een hoge sterkte/dichtheidverhouding zoals hierna beschreven.
Materialen die gebruikt kunnen worden voor de draaiende onderdelen van deze centrifuges zijn:
- –
- martensietstaal (maraging steel) met een maximale treksterkte van ten minste 2,05 × 10 9 N/m2;
- –
- aluminiumlegeringen met een maximale treksterkte van ten minste 0,46 × 10 9 N/m2;
- –
- vezelmaterialen die kunnen gebruikt worden in samengestelde structuren met een specifieke modulus van ten minste 12,3 × 10 6 en een specifieke treksterkte van ten minste 0,3 × 10 6 (de specifieke modulus is de modulus van Young uitgedrukt in N/m2 gedeeld door de dichtheid uitgedrukt in kg/m3; de specifieke treksterkte is de treksterkte uitgedrukt in N/m2 gedeeld door de dichtheid uitgedrukt in N/m3).
B.1.2.2 Statische onderdelen
a)
Magnetische ophanging:
Speciaal ontworpen of vervaardigd systeem dat bestaat uit een ringvormige magneet opgehangen in een behuizing die een vloeistof bevat voor de demping. De behuizing is vervaardigd uit een materiaal dat weerstand biedt tegen UF6-korrosie. De magneet is bevestigd aan een pool of aan een tweede magneet die vastgemaakt is aan het bovenste afsluitdeksel (zoals beschreven in B. 1.2.1.e)). De magneet kan de vorm van een ring hebben waarbij de verhouding van de uitwendige tot de inwendige diameter kleiner of gelijk is dan 1,6: 1. De initiële permeabiliteit van de magneet bedraagt ten minste 0,15 H/m, of een remanent magnetisme van ten minste 98,5 %, of een elektromagnetische energiedichtheid van ten minste 80 kJ/m3. Naast de gewone eigenschappen waaraan deze materialen moeten voldoen, is het van belang dat de afwijking tussen de magnetische en de geometrische assen beperkt is door strenge toleranties (kleiner dan 0,1 mm) en de magneet uit zeer homogeen materiaal vervaardigd is.
b)
Lagers en dempingsystemen:
Speciaal ontworpen of vervaardigde lagers bestaande uit een pin en een halfbolvormige steun geplaatst op een dempingsysteem. De pin bestaat gewoonlijk uit een as van gehard staal die aan de ene zijde halfbolvormig afgeslepen is en aan de andere zijde uitgerust is voor bevestiging aan het onderste afsluitdeksel, zoals beschreven in B.1.2.1.e). De halfbolvormige steun bestaat uit een schijfje dat aan een zijde halfbolvormig is uitgewerkt. Deze onderdelen worden dikwijls afzonderlijk van het dempingsysteem geleverd.
c)
Moleculaire pompen:
Speciaal ontworpen of vervaardigde cilinders met aan de binnenzijde machinaal bewerkte of geëxtrudeerde spiraalvormige groeven en inwendig bewerkte boorgaten. De afmetingen van dit onderdeel zijn gewoonlijk de volgende: inwendige diameter tussen 75 mm en 400 mm, wanddikte groter of gelijk aan 10 mm en een lengte ongeveer gelijk aan de diameter. De groeven hebben een rechthoekige vorm en een diepte van ten minste 2 mm.
d)
Stator van de elektromotor:
Speciaal ontworpen of vervaardigde ringvormige stator voor sneldraaiende hysteresismotor, gevoed met meerfazige wisselstroom, die werkt in een luchtledige ruimte en waarvan de frequentie varieert van 600 tot 2000 Hz en het vermogen van 50 tot 1000 VA. De stator bestaat uit meerfasige wikkelingen rond kernen gemaakt uit dunne lamellen van zacht ijzer. De dikte van deze lamellen is kleiner of gelijk aan 2 mm.
B.1.2.3 Hulpsystemen, uitrustingen en onderdelen speciaal ontworpen of vervaardigd voor gebruik in gascentrifuge-installaties
De hulpsystemen, uitrustingen en onderdelen van een verrijkingsfabriek door middel van gascentrifugatie zijn de systemen die nodig zijn voor de invoer van UF6 in de centrifuges, de verbindingen tussen de centrifuges om trapsgewijs steeds hogere verrijken te bekomen en de systemen voor de afvoer van de verrijkte en verarmde fase, evenals het materieel voor de aandrijving van de centrifuges en de besturing van de fabriek.
Gewoonlijk wordt het UF6 gemaakt uit vaste stoffen in verwarmde autoclaven en in gasvormige toestand naar de verschillende centrifuges gebracht door middel van een buizensysteem. De gasvormige verrijkte en verarmde fase die de centrifuges verlaten gaan eveneens via een buizensysteem naar condensors (die werken bij – 70 °C) waar ze terug vloeibaar worden gemaakt en vervolgens worden overgebracht naar houders voor vervoer of opslag. Gezien een verrijkingsfabriek verschillende duizenden centrifuges omvat heeft de collector een lengte van verschillende kilometers, wat duizenden lassen onderstelt en een belangrijke herhaling bij de montage. Het materieel, onderdelen en leidingen worden vervaardigd volgens uiterst strenge normen wat betreft vacuüm en zuiverheid.
a)
Aan- en afvoersystemen:
Speciaal ontworpen of vervaardigde systemen bestaande uit:
- –
- autoclaven of aanvoerstations voor het UF6 in de verrijkingstrappen, waarbij de druk tot 100 kPa kan oplopen en het debiet ten minste 1 kg per uur bedraagt;
- –
- condensors voor het onttrekken van het UF6 aan de verrijkingstrappen, waarbij de druk kan gaan tot 3 kPa en de temperatuur van – 70 °C tot 70 °C;
- –
- vervoersystemen voor het transfert van de verrijkte en verarmde fase naar de houders.
Dit materieel en deze leidingen zijn helemaal vervaardigd uit of bekleed met materialen die bestand zijn tegen UF6-korrosie, en worden gemaakt volgens uiterst strenge normen inzake vacuüm en zuiverheid.
b)
Verzamelpijpen, buizenstelsel:
Speciaal ontworpen of vervaardigde buizen en verzamelpijpen voor het vervoer van het UF6 tussen de trappen en de centrifuges. Het buizensysteem is gewoonlijk “driedubbel”, gezien elke centrifuge verbonden is met elk van de verzamelpijpen. De herhaling bij de montage is dus groot. Deze onderdelen zijn helemaal vervaardigd uit materialen die bestand zijn tegen UF6-korrosie en gemaakt volgens uiterst strenge normen inzake vacuüm en zuiverheid.
c)
Massaspectrometers voor UF6 en ionenbronnen:
ZieB.1.1.2.e)
d)
Frequentieomvormers:
Speciaal ontworpen of vervaardigde frequentieomvormers voor de statorvoeding van de motor beschreven onder B.1.2.2.d) of onderdelen daarvan, die voldoen aan de volgende specificaties:
- –
- meerfasige wisselspanning waarvan de frequentie ligt tussen de 600 en de 2000 Hz;
- –
- een harmonische vervorming kleiner dan 2 %;
- –
- hoge stabiliteit van de frequentie (regeling beter dan 0,1 %);
- –
- een rendement hoger dan 80 %.
De hierboven opgesomde artikelen komen ofwel rechtstreeks in contact met het gasvormig UF6 of zorgen voor de regeling van de centrifuges en van de gasstromen tussen de centrifuges en de verrijkingstrappen.
De materialen die weerstand bieden tegen UF6-korrosie zijn onder meer roestvrij staal, aluminium, aluminiumlegeringen, nikkel of nikkellegeringen die ten minste 60 % nikkel bevatten.
B.1.3 Straalbuisscheidingsinstallaties, evenals de onderdelen en constructiematerialen ervan
B.1.4 Vortexscheidinginstallaties, evenals de onderdelen en constructiematerialen ervan
B.1.5 Installaties voor het scheiden van isotopen door middel van laser, evenals de onderdelen en de elektrische voeding]
Door de opwerking van bestraalde kernbrandstof wordt het plutonium en het uranium afgescheiden van de splijtingsproducten en andere transuranen die zeer sterk radioactief zijn. Verschillende technieken kunnen deze scheiding bewerkstelligen. In de loop der jaren is het Purex-procédé de meest gebruikte en aanvaarde techniek geworden. Bij dit procedé wordt de bestraalde kernbrandstof eerst opgelost in salpeterzuur en vervolgens worden het uranium, het plutonium en de splijtingsproducten afgescheiden door middel van vloeistofextractie, waarbij gebruik gemaakt wordt van tributylfosfaat vermengd met een organisch oplosmiddel.
Bij ieder Purex-installatie treft men gelijkaardige stappen aan: het snijden van de bestraalde brandstofelementen, oplossing van de brandstof, vloeistofextractie en de opslag van de procesvloeistoffen. Er kunnen eveneens installaties bijgevoegd zijn voor de omzetting van uraniumnitraat, de omzetting van plutoniumnitraat in plutoniumoxide of -metaal, en de behandeling van de opgeloste splijtingsproducten die geschikt gemaakt worden voor langdurige of voor definitieve opslag. De aard en de vorm van deze uitrustingen die deze bijkomende bewerkingen uitvoeren zijn niet noodzakelijk dezelfde voor elke Purex-installatie. Dit hangt onder meer af van de soort en de hoeveelheid van de op te werken bestraalde brandstof, de bestemming van de teruggewonnen materialen en de principes inzake veiligheid en onderhoud die men weerhouden heeft bij het ontwerp van de installatie.
De uitdrukking “installaties voor het opwerken van bestraalde brandstofelementen” slaat op het materieel en de onderdelen die normaal rechtstreeks in aanraking komen met, of zorgen voor de procesregeling van de bestraalde brandstof en van de belangrijkste fluxen van kernmaterialen en splijtingsproducten tijdens de behandeling. Deze procedés, met inbegrip van de volledige systemen voor de omzetting van plutonium en de productie van plutoniummetaal, kunnen onderscheiden worden door de maatregelen die genomen worden om het ontstaan van kritische massa's te vermijden (bijvoorbeeld door de vorm), om de stralingsintensiteit te verminderen (bijvoorbeeld door afscherming) of omwille van de toxiciteit (bijvoorbeeld door omhulling).
a)
Hakmachines:
Deze uitrusting breekt de huls van de brandstof teneinde de bestraalde kernmaterialen te kunnen oplossen. Speciaal ontworpen metalen scharen worden het meest gebruikt, maar meer gevorderde technieken zoals lasers kunnen eveneens aangewend worden.
Speciaal ontworpen of vervaardigde, op afstand bediende werktuigen, voor gebruik in een opwerkingsfabriek zoals in de inleiding beschreven, en bedoeld voor het snijden, hakken of knippen van brandstofelementen of bundels die bestraalde kernbrandstof bevatten.
b)
Oplostanks:
De oplostanks ontvangen de in stukken verdeelde bestraalde brandstof. In kritisch veilige tanks wordt het kernmateriaal opgelost in salpeterzuur; de overblijvende hulzen worden verwijderd.
Recipiënten met een anti-kritische vorm (kleine diameter, ringvormig of plat) speciaal ontworpen of vervaardigd voor gebruik in een opwerkingsfabriek zoals hierboven beschreven, om de bestraalde kernbrandstof op te lossen. Deze tanks moeten bestand zijn tegen sterk corrosieve vloeistoffen op hoge temperatuur en van op afstand kunnen geladen en onderhouden worden.
c)
Extractieapparaten en uitrustingen daarvoor:
Deze extractieapparaten ontvangen gelijktijdig de opgeloste kernbrandstof van de oplostanks en een organische oplossing die het uranium, het plutonium en de splijtingsproducten afscheidt.
De vloeistofextractieapparaten zijn gewoonlijk zodanig ontworpen om te voldoen aan strenge werkingsparameters, zoals een lange levensduur zonder bijzondere eisen inzake onderhoud, de onderdelen moeten gemakkelijk te vervangen zijn, ze moeten gemakkelijk van op afstand te bedienen zijn en moeten proceswijzigingen kunnen opvangen.
Extractieapparaten zoals pulserende kolommen, mixer-settlers of centrifuges speciaal ontworpen of vervaardigd voor gebruik in een opwerkingsfabriek voor bestraalde brandstof. Ze moeten bestand zijn tegen de corrosieve werking van salpeterzuur. Aan de constructie van deze apparaten worden zeer hoge eisen gesteld (ondermeer bijzondere technieken voor de lassen, het onderzoek en de kwaliteitscontrole) en ze worden vervaardigd uit roestvrij staal met een laag koolstofgehalte, titanium, zirkonium of andere materialen met een hoge weerstand.
d)
Kuipen voor verzameling of opslag van de oplossingen:
Na de extractie ontstaan drie materiaalstromen. Tijdens de verdere behandeling worden de recipiënten voor verzameling en opslag als volgt gebruikt:
- –
- de gezuiverde uraniumnitraatoplossing wordt geconcentreerd door uitdamping en het nitraat wordt omgezet in oxide. Dit uraniumoxide wordt terug gebruikt in de nucleaire brandstofcyclus;
- –
- de hoog radioactieve oplossing van splijtingsproducten wordt geconcentreerd door uitdamping en opgeslagen onder de vorm van een vloeibaar concentraat. Dit concentraat kan later verder uitgedampt worden en omgevormd worden tot een product dat geschikt is voor tijdelijke of definitieve berging;
- –
- de gezuiverde plutoniumnitraatoplossing wordt geconcentreerd en opgeslagen in afwachting van de latere behandelingsfazen. Bij het ontwerp van verzamel- of opslagtanks voor de plutoniumoplossingen moet rekening gehouden worden met de mogelijke kriticaliteitsproblemen die kunnen veroorzaakt worden door wijzigingen van de concentratie en de vorm van de materiaalstromen.
Speciaal ontworpen of vervaardigde recipiënten bestemd om gebruikt te worden in installaties voor de opwerking van bestraalde kernbrandstof. Deze recipiënten moeten bestand zijn tegen de corrosieve werking van salpeterzuur. Ze worden gewoonlijk vervaardigd uit roestvrij staal met een laag koolstofgehalte, titanium of zirkonium of andere materialen met een hoge weerstand. De recipiënten kunnen ontworpen zijn om van op afstand bediend en onderhouden te worden. Om kriticaliteitsproblemen te vermijden, dienen ze de volgende kenmerken te hebben:
- –
- wanden of inwendige structuren hebben met een boorequivalent van ten minste 2 %, of
- –
- een maximale diameter hebben van 175 mm voor cilindrische vaten, of
- –
- een maximale breedte van 75 mm voor rechthoekig of ringvormige vaten.
e)
Installaties voor de omzetting van plutoniumnitraat in plutoniumoxide.
In de meeste opwerkingsfabrieken is de laatste bewerking de omzetting van plutoniumnitraat in plutoniumoxide. De voornaamste stappen bij dit procedé zijn: opslag en regeling van de aanvoer, precipitatie, scheiding vast/vloeibaar, calcinatie, verwerking van het materiaal, ventilatie, afvalbeheer en procesregeling.
Speciaal ontworpen of vervaardigde systemen voor de omzetting van plutoniumnitraat in plutoniumoxide, die aangepast zijn om kriticaliteitsproblemen te vermijden en de risico's van straling en toxiciteit tot een minimum te beperken.
f)
Installaties voor de omzetting van plutoniumoxide in plutoniummetaal.
Deze installatie, die kan gevoegd worden bij een opwerkingsfabriek, omvat de volgende stappen: omzetting van plutoniumoxide tot plutoniumfluoride door middel van sterk corrosief waterstoffluoride, gevolgd door een reductie met zeer zuiver calciummetaal. Aldus verkrijgt men plutoniummetaal en calciumfluorideslakken. De voornaamste fasen zijn de omzetting in fluoride (daarvoor gebruikt men uitrustingen bestaande uit of bekleed met edele metalen), de reductie tot metaal (bijvoorbeeld in keramische smeltkroezen), terugwinning van de slakken, verwerking van het materiaal, ventilatie, afvalbeheer en procesregeling.
Speciaal ontworpen of vervaardigde eenheden voor de vervaardiging van plutoniummetaal die aangepast zijn om kriticaliteitsproblemen te vermijden en de risico's van straling en toxiciteit tot een minimum te beperken.
g)
Handschoenkasten: Handschoenkasten ingericht voor de behandeling van a-stralers en met een intern volume van minstens 1 m3.
Hun wanden worden gevormd door schermen van minstens 5 cm dik, vervaardigd uit waterstofhoudende materialen zoals polyvinylchloride, polyethyleen of andere plastiekmaterialen. Deze schermen kunnen eventueel op de buitenwand van de dunwandige handschoenkasten aangebracht worden.]
a)
Kernreactoren:
Kernreactoren met een zodanige werking dat zij een gecontroleerde zichzelf onderhoudende kettingreactie kunnen handhaven, met uitzondering van de nul-energie reactoren, dit wil zeggen reactoren met een geplande jaarlijkse plutoniumproductie van niet meer dan 100 gram.
- –
- Een kernreactor bestaat essentieel uit de onderdelen die zich in het reactorvat bevinden of er rechtstreeks op bevestigd zijn, de uitrusting voor de vermogensregeling in het reactorhart en de bestanddelen die normaal het primair koelmiddel bevatten, daarmee rechtstreeks in contact komen of de regeling ervan mogelijk maken;
- –
- Reactoren die door kleine aanpassingen kunnen omgebouwd worden om meer dan 100 gram plutonium per jaar te produceren vallen niet onder bovenvermelde uitzondering;
- –
- Reactoren die opgevat zijn om doorlopend aan een hoog vermogen te werken, onafhankelijk van hun vermogen om plutonium te produceren, worden niet beschouwd als nul-energie reactoren.
b)
Drukvaten voor reactoren:
Metalen vaten, hetzij als complete eenheden, hetzij als de voornaamste in een bedrijf vervaardigde onderdelen, speciaal ontworpen of vervaardigd om het hart van een kernreactor, zoals bepaald in punt a) hierboven, te bevatten, en die bestand zijn tegen de normale werkdruk van het primair koelmiddel.
Het deksel van het drukvat van een reactor is een voorbeeld van een belangrijk onderdeel dat in de fabriek is vervaardigd.
Inwendige delen van een kernreactor (zoals kolommen en platen ter ondersteuning van het reactorhart en andere onderdelen ondergebracht in het reactorvat, geleidingsbuizen voor de regelstaven, thermische schilden, keerschotten, roosters, diffusorplaten, enz.) worden normaal geleverd door de constructeur van de reactor. Soms gebeurt het nochtans dat bepaalde inwendige delen samen vervaardigd worden met het reactorvat. Deze onderdelen zijn zodanig belangrijk voor de veilige en betrouwbare werking van een reactor (en dus voor de waarborgen en de verantwoordelijkheid van de leverancier van de reactor) dat hun leveringen naast deze van de reactor zelf, niet gebruikelijk is. Het is daarom dat de afzonderlijke levering van speciaal ontworpen of vervaardigde, cruciale, grote en dure onderdelen, niet noodzakelijkerwijze moet uitgesloten worden, alhoewel ze weinig waarschijnlijk zijn.
c)
Toestellen voor het laden en ontladen van kernbrandstof:
Toestellen die speciaal ontwikkeld of vervaardigd zijn voor het laden en ontladen van kernbrandstof in een kernreactor, zoals bepaald in de definitie van paragraaf a) hierboven, en die kunnen aangewend worden gedurende de werking van de reactor, of, die een beroep doen op vergevorderde technieken inzake nauwkeurige plaatsing, waardoor op afstand zeer complexe ladingsoperaties van kernbrandstof bij stilliggende reactor kunnen uitgevoerd worden, zoals de operaties waarbij normalerwijze de brandstof niet rechtstreeks kan worden gezien, of niet toegankelijk is.
d)
Regelstaven:
Staven die speciaal zijn ontworpen of vervaardigd voor de regeling van de reactiesnelheid in een kernreactor, zoals bepaald in punt a) hierboven.
Deze staven omvatten, naast het neutronenabsorberend gedeelte, ook de draag- of ophangconstructies daarvoor, indien deze afzonderlijk worden geleverd.
e)
Toestellen en instrumenten voor de controle en de regeling:
Elektronische apparatuur voor de vermogensregeling in kernreactoren met inbegrip van de aandrijfmechanismen voor de regelstaven van de reactoren, alsook de instrumenten voor de stralingsdetectie en voor de meting van de grootte van de neutronenflux.
f)
Drukpijpen:
Buizen speciaal ontworpen of vervaardigd om dienst te doen als houder van de brandstofelementen en van het primair koelmiddel in een kernreactor, zoals bepaald in punt a) bij een werkdruk van meer dan 5,1 MPa.
g)
Zirconiumbuizen:
Zirconiummetaal en legeringen ervan in de vorm van buizen of bundels van buizen in hoeveelheden groter dan 500 kg per jaar speciaal ontworpen of vervaardigd voor het gebruik in kernreactoren zoals gedefinieerd in punt a), waarbij de gewichtsverhouding hafnium/zirconium kleiner is dan 1/500.
h)
Pompen voor de primaire koelkring:
Pompen speciaal ontworpen of vervaardigd voor het circuleren van het primair koelmiddel in de kernreactor, zoals gedefinieerd in punt a) hierboven.
i)
Brandstofelementen:
Alle soorten brandstofelementen en hun onderdelen (hulzen, brandstofstaven, roosters, enz.).
j)
Deuterium en zwaar water:
Deuterium, zwaar water (oxide van deuterium) en iedere samenstelling van deuterium waarin de verhouding deuterium/waterstof groter is dan 1/5000, bestemd om gebruikt te worden in kernreactoren zoals beschreven in punt a) hierboven, en geleverd in hoeveelheden groter dan 200 kg deuteriumatomen gedurende een periode van 12 maanden, welke ook het land van bestemming is.
k)
Grafiet met nucleaire kwaliteit:
Grafiet met een zuiverheidsgraad van meer dan 5 ppm (delen per miljoen) equivalenten borium en met een soortelijk gewicht groter dan 1,5 g/cm3, bestemd om gebruikt te worden in kernreactoren zoals beschreven in punt a) hierboven, indien de levering meer dan 30 ton bedraagt per 12 maanden, welke ook het land van bestemming is.]
Een installatie voor de vervaardiging van brandstofelementen omvat de uitrusting die:
- –
- in de regel rechtstreeks in contact komt met de nucleaire materialen of deze rechtstreeks verwerkt of regelt;
- –
- gebruikt wordt voor de insluiting van de brandstof in de hulzen;
- –
- noodzakelijk is voor andere bewerkingen voor het vervaardigen van splijtstof zoals:
- o
- de controle van de goede staat van de huls of de dichtheid van de lassen ervan;
- o
- de controle van de afwerking van de vaste splijtstof.]
- –
- installaties, uitrustingen of onderdelen (kleppen, buizen,...) speciaal ontworpen voor de productie, de zuivering en de opslag van uraniumhexafluoride;
- –
- constructiemateriaal dat weerstand biedt aan corrosie door UF6.]
