ISO 7476-2003 Nuclear fuel technology - Determination of uranium in uranyl nitrate solutions of nuclear grade quality - Gravimetric method《核燃料技术 核级硝酸铀酰溶液中铀的测定 重.pdf

1、NORME INTERNATIONALE ISO 7476 Deuxime dition 2003-11-15 Numro de rfrence ISO 7476:2003(F) ISO 2003 Technologie du combustible nuclaire Dtermination de luranium dans les solutions de nitrate duranyle de qualit nuclaire Mthode gravimtrique Nuclear fuel technology Determination of uranium in uranyl nit

2、rate solutions of nuclear grade quality Gravimetric methodISO 7476:2003(F) ii ISO 2003 Tous droits rservs PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais n

3、e doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant lutilisation de ces polices et que celles-ci y soient installes. Lors du tlchargement de ce fichier, les parties concernes acceptent de fait la responsabilit de ne pas enfreindre les conditions de licence

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6、ts de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit m

7、embre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en SuisseISO 7476:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs iii Sommaire Page 1 Domaine dapplication . 1 2R frences nor

8、matives . 1 3 Principe . 1 4I n t e r f rences 1 5R actifs . 2 6 Appareillage . 2 7 Mode opratoire . 2 8 Expression des rsultats 3 9P r o c dure de validation et de contrle qualit . 5 10 Rptabilit 5 11 Justesse et biais 5 12 Rapport dessai 5 Annexe A (normative) Facteurs de conversion gravimtrique p

9、our les impurets non volatiles 6ISO 7476:2003(F) iv ISO 2003 Tous droits rservs Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux c

10、omits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commiss

11、ion lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de No

12、rmes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire

13、lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO7476 a t labore par le comit technique ISO/TC85, nergie nuclaire, sous-comit SC5, Technologie du combustib

14、le nuclaire. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 7476:1990), dont elle constitue une rvision technique.NORME INTERNATIONALE ISO 7476:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs 1 Technologie du combustible nuclaire Dtermination de luranium dans les solutions de nitrate duranyle de

15、 qualit nuclaire Mthode gravimtrique 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie une mthode gravimtrique prcise et exacte pour dterminer la fraction massique de luranium dans les solutions de nitrate duranyle de qualit nuclaire, contenant plus deduranium. La prsence dimpurets non

16、volatiles influence la prcision de la mthode. 2R frences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispensables pour lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y co

17、mpris les ventuels amendements). ISO 10980:1995, Vrification du titre des solutions de rfrence utilises pour la mesure des concentrations 3P r i n c i p e Conversion du nitrate duranyle en octaoxyde duranium (U 3 O 8 ) par chauffage lair ambiant jusqu masse constante. Calcul de la fraction massique

18、duranium dans lchantillon en utilisant un facteur de conversion gravimtrique qui dpend de la composition isotopique de luranium. Cette dernire est mesure par spectromtrie de masse. NOTE La conversion en U 3 O 8peut tre aussi ralise la temprature de mais dans tous les cas la temprature ne doit pas dp

19、asser . 4I n t e r f rences Les impurets non volatiles interfrent et daprs le rsultat de leur dosage par une technique approprie, telle que la spectroscopie dmission, la spectroscopie dabsorption atomique ou la spectromtrie de masse, une correction approprie devant tre apporte. Si la fraction massiq

20、ue totale en impurets non volatiles est suprieure , lincertitude globale de la mthode devient dpendante de la prcision des dosages dimpurets. Loctaoxyde duranium (U 3 O 8 ) chauff nest habituellement pas hygroscopique. Cependant une exposition prolonge lair humide conduit une reprise de masse de . L

21、es conditions exprimentales choisies supposent que le chauffage est effectu lair sous pression atmosphrique normale. Pour tout laboratoire situ en altitude, loxyde obtenu peut diverger lgrement de la composition stchiomtrique moins que la pression atmosphrique ne soit contrle, ou bien que la temprat

22、ure de chauffage soit modifie. 100 g/kg 900 C 10 C 875 C 25 C 910 C 0,1 % 900 C 0,1 % 0,2 %ISO 7476:2003(F) 2 ISO 2003 Tous droits rservs 5R actifs Utiliser uniquement des ractifs de puret analytique reconnue et de leau distille ou dionise. 5.1 Poudre de papier filtre sans cendre ou tablettes sans c

23、endre ou acide sulfurique concentr dilu (en fraction volumique). 5.2 Acide nitrique concentr, . 5.3 Acide nitrique, solution, . 5.4 Solution de rfrence de nitrate duranyle Une solution de rfrence duranium contenant environ duranium est prpare, conformment lISO 10980:1995, Annexe A, par dissolution d

24、e quantit connue prcise de matriau de rfrence certifi tel que NBL-CRM-112-A, ou CETAMA-MU2 mtal avec une concentration duranium certifie avec une exactitude de ou mieux. 6 Appareillage Matriel courant de laboratoire et ce qui suit. 6.1 Creusets de platine, de capacit de . 6.2 Burette peser. 6.3 Lamp

25、e infrarouge. 6.4 Plaque chauffante. 6.5 Four moufle, capable de maintenir une temprature de , avec thermocouple talonn. NOTE Un four moufle contrlable peut aussi tre utilis conformment la Note de lArticle 3. Dans ce cas la temprature du four est plus facile matriser. 6.6 Dessiccateur. 6.7 Balance a

26、nalytique, sensible . 7 Mode opratoire 7.1 Chauffer un creuset de platine (6.1) pendant . Laisser refroidir dans le dessiccateur (6.6) jusqu ce que lon atteigne la temprature ambiante ( est recommande) et peser ensuite le creuset prs. Rpter le cycle de chauffage et de refroidissement jusqu ce que lo

27、n obtienne une masse constante prs; noter cette masse comme . 7.2 Verser dans le creuset dune solution contenant environ duranium pese laide de la burette (6.2). Noter les masses de la burette (pleine , vide ), prs. 7.3 Rduire un volume compris entre et en vaporant avec prcaution sur une plaque chau

28、ffante (6.4) ou sous la lampe infrarouge (6.3) afin dviter toute projection de la solution. 50 % c(HNO 3 ) 16 mol/l(= 1,42 g/ml) c(HNO 3 )=3 mol/l 100 g/kg 0,05 % 15 ml 30 ml 900 C 10 C 875 C 25 C 0,05 mg 10 min 900 C 1h 0,1 mg 0,1 mg m 1 3 g 15 g 1 g m 2 m 3 0,1 mg 1ml 2mlISO 7476:2003(F) ISO 2003

29、Tous droits rservs 3 7.4 Ajouter de la poudre de papier filtre sans cendre (5.1) en quantit suffisante pour absorber tout le liquide. Continuer chauffer jusqu siccit. NOTE La poudre aide viter les projections lors de la dcomposition du nitrate duranyle. Si lchantillon contient beaucoup dacide nitriq

30、ue libre, on peut ajouter de la solution dacide sulfurique (5.1) la place de la poudre de papier filtre, car le sulfate duranyle se dcompose sans projection. AVERTISSEMENT Ne jamais utiliser la fois la poudre de papier filtre et lacide sulfurique, afin dviter la formation de nitrocellulose. 7.5 Intr

31、oduire le creuset de platine et le rsidu sec dans le four moufle (6.5) environ et lever progressivement la temprature jusqu sur une priode de . 7.6 Chauffer les dans le four moufle et maintenir pendant une gamme de temprature constante de . Laisser refroidir dans le dessiccateur (6.6) jusqu ce que l

32、on atteigne la temprature ambiante ( est recommande) et peser ensuite le creuset prs. Rpter le cycle de chauffage et de refroidissement dans les mmes conditions jusqu ce que lon obtienne une masse constante prs; noter cette masse comme . NOTE Alternativement une temprature de peut tre substitue aux

33、dans cette procdure. 7.7 Effectuer laide dune mthode approprie une analyse des impurets non volatiles qui peuvent tre prsentes dans loctaoxyde duranium (U 3 O 8 ) chauff. 7.8 Vider le creuset de platine et le nettoyer en le faisant bouillir dans la solution dacide nitrique (5.3). Nettoyer la burette

34、 lacide nitrique concentr (5.2) avant nouvel usage. 8 Expression des rsultats 8.1 Calculer la masse de lchantillon de solution, , en grammes, laide de la formule o est la masse, en grammes, de la burette peser pleine; est la masse, en grammes, de la burette peser vide. 8.2 Calculer la masse de loxyd

35、e form, , en grammes laide de la formule o est la masse, en grammes, du creuset vide (propre et chauff masse constante); est la masse, en grammes, du creuset contenant loxyde form. NOTE Selon le contexte dutilisation des rsultats, les masses et peuvent ncessiter des corrections de pousse de lair. 8.

36、3 Calculer la masse totale des impurets , prsentes (en tant quoxydes) dans lchantillon laide de la formule 2ml 100 C 900 C 30 min 1h 890 C 910 C 1h 0,1 mg 0,1 mg m 4 875 C 25 C 900 C m s m s =m 2 m 3 m 2 m 3 m o m o =m 4 m 1 m 1 m 4 m s m 4 m i m i = 10 6 m s n w n C nISO 7476:2003(F) 4 ISO 2003 Tou

37、s droits rservs o est la masse, en grammes, de la solution dchantillon (voir 8.1); est la fraction massique dimpuret de llment , en microgrammes par gramme de solution dchantillon (voir 7.7); est le facteur de conversion gravimtrique de llment , les facteurs de conversion gravimtrique pour les impur

38、ets les plus communes sont donns dans lAnnexe A. 8.4 Calculer la masse corrige, , de U 3 O 8 , en grammes, laide de la formule o est la masse dorigine, en grammes, de U 3 O 8 ; est la masse totale, en grammes, des impurets (voir 8.3). 8.5 Calculer le facteur de conversion gravimtrique pour luranium,

39、 , laide de la formule o est la masse atomique relative de loxygne; est la masse atomique relative moyenne de luranium calcule daprs lexpression o est la fraction en atome de lisotope donne par les mesures de spectromtrie de masse; est la masse atomique relative de lisotope (voir Tableau 1). NOTE pe

40、ut aussi se calculer laide de lexpression suivante: o est la fraction massique de lisotope de luranium dans lchantillon, dtermine par spectromtrie de masse. Tableau 1 Isotope 234 234,040 9 235 235,043 9 236 236,045 6 238 238,050 8 m s w n n C n n m c m c =m o m i m o m i C U C U = 3A r (U) 3A r (U)+

41、8A r (O) A r (O)= 15,999 4 A r (U) A r (U)= a i A i a i i A i i iA i A r (U) A r (U)= 1 w i A i w i i UISO 7476:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs 5 La fraction massique, , peut tre drive des fractions atomiques par: 8.6 Calculer la fraction massique de luranium dans lchantillon, , en grammes par k

42、ilogramme de solution dchantillon, laide de la formule 9P r o c dure de validation et de contrle qualit Il convient de vrifier rgulirement la justesse de la procdure en analysant des aliquotes de solution de nitrate duranyle (5.4) denviron peses avec prcision. Si le biais des rsultats moyens dau moi

43、ns quatre analyses dpasse , les conditions de chauffage doivent tre ajustes pour liminer ce biais. La rptabilit de la procdure est contrle en ralisant au moins deux analyses indpendantes de chaque chantillon. Les rsultats de ces analyses ne doivent pas diffrer de plus de . 10 Rptabilit Le coefficien

44、t de variation pour une mesure individuelle est denviron dans les conditions optimales. tant donn un coefficient de variation de pour la rptabilit dans les conditions optimum (pas dimpurets), le coefficient de variation global (incluant la correction des impurets) demeure infrieur si une quantit max

45、imum dimpuret de est dtermine avec un coefficient de variation de (limites de dtection), est dtermine avec un coefficient de variation de (analyse semi-quantitative), est dtermine avec un coefficient de variation de (analyse quantitative de traces). 11 Justesse et biais Avec correction de pousse dai

46、r sur la masse de lchantillon de la solution, le biais de la mthode est habituellement infrieur quand luranium contient moins de dimpurets non volatiles et moins dede chacune des impurets. NOTE Si la correction de pousse de lair nest pas applique sur la masse de lchantillon de la solution, le biais

47、est denviron . 12 Rapport dessai Le rapport dessai doit contenir les informations suivantes: a) lidentification de lchantillon; b) la rfrence de la mthode utilise; c) les rsultats et le mode dexpression utilis (unit du rsultat); d) tous dtails inhabituels nots pendant lessai; e) tous dtails opratoires non prvus dans la prsente Norme internationale; f) une note indiquant si u