Приказ Ростехнадзора от 11.12.2017 N 535 "Об утверждении руководства по безопасности при использовании атомной энергии "Рекомендации по подведению баланса ядерных материалов при их физической инвентаризации в зонах баланса материалов и анализу его результатов" (вместе с "РБ-065-17. Руководство...")

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ
И АТОМНОМУ НАДЗОРУ

ПРИКАЗ
от 11 декабря 2017 г. N 535

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ РУКОВОДСТВА
ПО БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ
"РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДВЕДЕНИЮ БАЛАНСА ЯДЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПРИ ИХ ФИЗИЧЕСКОЙ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ В ЗОНАХ БАЛАНСА
МАТЕРИАЛОВ И АНАЛИЗУ ЕГО РЕЗУЛЬТАТОВ"

В целях реализации полномочий, установленных подпунктом 5.3.18 Положения о Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 г. N 401, приказываю:

1. Утвердить прилагаемое к настоящему приказу руководство по безопасности при использовании атомной энергии "Рекомендации по подведению баланса ядерных материалов при их физической инвентаризации в зонах баланса материалов и анализу его результатов".

2. Признать утратившим силу приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14 сентября 2011 г. N 534 "Об утверждении Положения о порядке получения данных по количеству ядерных материалов для подведения их баланса и итогов физической инвентаризации в зонах баланса материалов".

Руководитель
А.В.АЛЕШИН

Утверждено
приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
от "__" _________ 20__ г. N _____

РУКОВОДСТВО
ПО БЕЗОПАСНОСТИ "РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДВЕДЕНИЮ БАЛАНСА ЯДЕРНЫХ
МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИХ ФИЗИЧЕСКОЙ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ В ЗОНАХ БАЛАНСА
МАТЕРИАЛОВ И АНАЛИЗУ ЕГО РЕЗУЛЬТАТОВ"

I. Общие положения

1. Руководство по безопасности при использовании атомной энергии "Рекомендации по подведению баланса ядерных материалов при их физической инвентаризации в зонах баланса материалов и анализу его результатов" (РБ-065-17) (далее - Руководство по безопасности) разработано в соответствии со статьей 6 Федерального закона от 21 ноября 1995 г. N 170-ФЗ "Об использовании атомной энергии" в целях содействия соблюдению требований пунктов 14, 53, 55 - 60, 65, 68 - 70 федеральных норм и правил в области использования атомной энергии "Основные правила учета и контроля ядерных материалов" (НП-030-12), утвержденных приказом Ростехнадзора от 17 апреля 2012 г. N 255 (зарегистрирован Минюстом России 17 августа 2012 г., регистрационный N 25210 (далее - Основные правила).

2. Настоящее Руководство по безопасности содержит рекомендации Ростехнадзора по подведению баланса ядерных материалов (далее - ЯМ) при проведении их физической инвентаризации (далее - ФИ) в зонах баланса материалов (далее - ЗБМ) и анализу его результатов.

3. Действие настоящего Руководства по безопасности распространяется на деятельность персонала при проведении ФИ ЯМ в ЗБМ для обеспечения государственного учета и контроля ЯМ в организациях, осуществляющих обращение с ЯМ.

4. Для выполнения требований Основных правил могут быть использованы иные способы (методы), чем те, которые содержатся в настоящем Руководстве по безопасности, при обоснованности выбранных способов (методов) для обеспечения безопасности.

II. Рекомендации по подведению баланса ядерных материалов
в зонах баланса материалов

5. В соответствии с пунктом 56 Основных правил ФИ завершается подведением баланса для каждого ЯМ в ЗБМ за межбалансовый период (далее - МБП), определением инвентаризационной разницы (далее - ИР) и ее погрешности с последующим статистическим анализом значимости ИР в соответствии с критериями, установленными в пунктах 69 и 70 Основных правил.

6. Исходным документом при проведении ФИ ЯМ и подведения баланса ЯМ является список наличного количества (далее - СНК) ЯМ. Его рекомендуется составлять после прекращения в ЗБМ любых преобразований ЯМ (кроме участков разделительных и радиохимических производств, использующих непрерывную технологию переработки ЯМ) или перемещений ЯМ, включая их отправление и получение.

Если на начало ФИ в ЗБМ находятся ЯМ, достоверность учетных данных о которых не может быть подтверждена данными средств контроля доступа (далее - СКД) к ЯМ, контролем состояния учетных единиц (далее - УЕ) и (или) подтверждающими измерениями, за исключением ЯМ, в отношении которых допускается применение расчетных методов, то до начала выполнения основных процедур ФИ рекомендуется провести учетные измерения таких ЯМ, внести полученные данные в СНК и приступить к проведению ФИ.

7. В СНК рекомендуется включать учетные данные всех ЯМ, состоящих на учете в ЗБМ на дату начала ФИ ЯМ, независимо от их принадлежности, в том числе ЯМ полученных из других ЗБМ или организаций и состоящих на ответственном хранении, а также ЯМ, остающихся в незавершенном производстве.

Учетные данные ЯМ, находящихся на момент проведения ФИ ЯМ в незавершенном производстве, рекомендуется вносить в СНК на основании результатов учетных измерений, а при невозможности их выполнения - на основании расчетов в соответствии с методиками, действующими в организации.

8. В СНК отдельным разделом рекомендуется включать учетные данные ЯМ, переданных в другие организации или ЗБМ, по которым на момент формирования СНК не пришло подтверждение их приема получателем и постановки на учет в его ЗБМ. При этом рекомендуется указать даты передачи, номера и другие данные сопроводительных документов и накладных, в соответствии с которыми ЯМ были переданы.

9. Данные по каждому элементу, изотопу, состоящему в ЗБМ на учете, в СНК рекомендуется документально группировать по видам ЯМ, стратам (группам отдельных УЕ или партий с одинаковыми или близкими в пределах технологического допуска физическими, химическими характеристиками и изотопными составами), поставочным партиям с указанием местоположения каждой УЕ и представлять инвентаризационной комиссии в форме, удобной для сличения фактических и учетных данных.

10. На начальном этапе проведения ФИ рекомендуется убедиться в соответствии данных СНК и данных учетных документов. Для проверки такого соответствия рекомендуется использовать:

список фактически наличного количества (далее - СФНК) ЯМ для данной ЗБМ предшествующей ФИ;

все отчеты об изменении инвентарного количества (далее - ОИК) ЯМ в данной ЗБМ за МБП;

комплект учетных документов.

При этом рекомендуется вначале на основе данных СФНК предшествующей ФИ и всех изменений, произошедших за МБП и отмеченных в ОИК, провести проверку правильности документально зарегистрированных учетных данных, а затем определить соответствие данных СНК документально зарегистрированным учетным данным.

11. Информацию о фактически наличном количестве ЯМ в ЗБМ при проведении ФИ рекомендуется получать на основе:

результатов учетных и подтверждающих измерений;

результатов проверки соответствия идентификационных признаков УЕ данным, приведенным в учетных документах;

результатов применения СКД к ЯМ;

результатов использования расчетных методов;

данных в паспортах, формулярах, актах, протоколах и других носителях информации на соединения, смеси, сплавы и изделия, учетные единицы, содержащие ЯМ, а также ЯМ в виде простых веществ (далее - продукты).

12. Объем подтверждающих измерений тех ЯМ, которые в течение МБП и в процессе проведения ФИ каким-либо преобразованиям и учетным измерениям не подвергались, а достоверность результатов предыдущих учетных измерений была обеспечена применением СКД, определяется исходя из объема применения СКД к ЯМ и результатов контроля их состояния, состояния УЕ и вероятностей обнаружения недостачи (излишка) порогового количества для каждого ЯМ, установленных для них в приложении N 8 и пункте 70 Основных правил.

13. При расчете объема выборки для подтверждающих измерений рекомендуется учитывать только разные виды СКД, применяемых к ЯМ (например, пломбы и системы наблюдения), по которым есть документально зарегистрированные результаты проверок, подтверждающие отсутствие несанкционированного доступа к ЯМ за МБП. Например, две пломбы на контейнере с ЯМ или пломбу на сейфе, в котором находится контейнер с ЯМ, также находящийся под пломбой, рекомендуется считать СКД одного вида.

14. Если к ЯМ применяются несколько видов СКД, то для обеспечения возможности учета каждого из них при определении объема выборки для подтверждающих измерений рекомендуется проверка каждого с документальной фиксацией результатов.

Системы видеонаблюдения могут считаться СКД только в случае, если они обеспечивают постоянную регистрацию происходящих событий и установлен порядок документирования результатов их применения.

Если продукт содержит несколько ЯМ (например, уран и плутоний), размер выборки определяется для каждого ЯМ и устанавливается, исходя из большего значения.

Рекомендации по определению объема случайной выборки УЕ ЯМ для подтверждающих измерений приведены в приложении N 1 к настоящему Руководству по безопасности.

15. Для обнаружения фактов несанкционированного доступа к ЯМ при ФИ ЯМ рекомендуется проводить проверку всех СКД к ЯМ. При этом рекомендуется проверять состояние пломб, анализировать состояние и данные других СКД, в том числе систем видеонаблюдения, если они установлены в местах обращения с ЯМ.

Если в организации в качестве одного из видов СКД к ЯМ используется конструкция УЕ, которая не позволяет извлечь ЯМ без нарушения ее целостности, то при проведении ФИ ЯМ рекомендуется осуществлять инструментальный или визуальный контроль целостности конструкции УЕ и обеспечивать документальную фиксацию его результатов.

16. В тех случаях, когда достоверность ранее определенных значений масс ЯМ была подтверждена СКД к ЯМ, а также визуальным контролем состояния УЕ и (или) подтверждающими измерениями, эти значения могут быть использованы в качестве учетных данных при ФИ ЯМ.

17. Если результаты проверки СКД не позволяют подтвердить отсутствие несанкционированного доступа к ЯМ или указывают на то, что произошел несанкционированный доступ к ЯМ, то для этих УЕ рекомендуется выполнить подтверждающие измерения, а в случае статистически значимого расхождения - учетные измерения.

Статистически значимое расхождение между результатами учетных и подтверждающих измерений количественных параметров УЕ, ЯМ, продуктов устанавливается на основании доверительной вероятности 0,99.

18. Для УЕ, в отношении которых необходимо выполнить подтверждающие измерения, рекомендуется предварительно провести сверку атрибутивных признаков:

идентификатора (номер);

местоположения (номер помещения, стеллажа, места, ячейки);

целостности пломб и их идентификацию;

целостности.

Вид подтверждающих измерений рекомендуется определять в нормативных документах организации, с учетом существующих в организации технических и технологических возможностей.

19. Включение УЕ в состав выборки при проведении подтверждающих измерений рекомендуется производить из нумерованного списка проверяемых УЕ каждой страты по конкретным атрибутивным признакам УЕ в случайном порядке любым известным и доступным при проведении ФИ способом. При этом в такой нумерованный список не включаются УЕ, переданные в другие организации или ЗБМ, по которым на момент формирования СНК не пришло подтверждение их приема получателем и постановки на учет в его ЗБМ.

20. При анализе результатов ФИ на предмет обнаружения аномалий в учете и контроле ЯМ, которые в МБП не подвергались преобразованиям и учетным измерениям, особое внимание рекомендуется обращать на соответствие фактического и документально зарегистрированного количества УЕ, наличие или отсутствие фактов несанкционированного доступа к ЯМ, величину расхождения результатов учетных и подтверждающих измерений ЯМ.

При доверительной вероятности 0,99 допустимую величину расхождения результатов учетных и подтверждающих измерений ЯМ рекомендуется устанавливать в пределах: .

21. При составлении СФНК, наряду с выполнением требований пункта 83 Основных правил и рекомендаций пункта 9 настоящего Руководства по безопасности, для каждой УЕ в партии рекомендуется указывать:

порядковый номер УЕ;

обозначение изделия;

идентификационный номер УЕ;

номер пломбы на УЕ;

массу брутто УЕ;

массу ЯМ;

учетный номер документа (паспорта, формуляра).

Кроме того, на основании документов о передаче ЯМ в СФНК отдельным разделом рекомендуется привести учетные данные ЯМ, переданных в другие организации или ЗБМ, по которым на момент формирования СФНК не пришло подтверждение их приема получателем и постановки на учет в его ЗБМ.

22. Если при проверке СКД к ЯМ и проведении выборочных подтверждающих измерений учетных параметров (характеристик) ЯМ, УЕ, продуктов нарушений не обнаружено, то в СФНК для каждой УЕ рекомендуется вносить ранее определенные учетные параметры (характеристики) ЯМ, продуктов.

При обнаружении статистически значимого расхождения результатов учетных и подтверждающих измерений и (или) нарушения целостности пломб, СКД, в том числе применяемых в целях физической защиты помещений, в которых осуществляется обращение с ЯМ, в соответствии с пунктом 60 Основных правил выясняются причины возникновения расхождения или нарушения. В случае обнаружения недостачи (излишка) выполняются новые учетные измерения, вносятся изменения в учетные документы и составляются новые отчетные документы.

III. Рекомендации по анализу результатов подведения баланса
ядерных материалов в зонах баланса материалов

23. В соответствии с пунктом 56 Основных правил ФИ ЯМ завершается подведением баланса ЯМ в ЗБМ, которое основывается на определении соответствия фактически наличного количества ЯМ в ЗБМ, установленного в результате данной ФИ ЯМ, и документально зарегистрированного количества ЯМ в ЗБМ на начало ФИ ЯМ (конец данного МБП).

Инвентаризационная разница (далее - ИР) для общего количества каждого ЯМ, состоящего на учете в ЗБМ, вычисляется на основе уравнения:

ИР = ФК - ДК = ФК - (НК + УВ - УМ),

где ФК - фактически наличное количество ЯМ в ЗБМ, определенное в результате данной физической инвентаризации;

ДК - документально зарегистрированное количество ЯМ в ЗБМ на начало инвентаризации (конец данного МБП);

УВ - документально зарегистрированное увеличение количества ЯМ в ЗБМ за данный МБП в результате всех поступлений, наработок;

УМ - документально зарегистрированное уменьшение количества ЯМ в ЗБМ за данный МБП в результате всех отправок из ЗБМ, ядерных превращений, потерь;

НК - документально зарегистрированное количество ЯМ в ЗБМ на начало данного МБП.

Если в ЗБМ в МБП или в процессе ФИ учетных измерений ЯМ не проводилось, то имеет место равенство ИР = 0.

24. При проведении ФИ ЯМ, находящихся в форме УЕ, аномалией в учете и контроле ЯМ рекомендуется считать подтвержденное расследованиями обнаружение:

недостачи, либо излишка УЕ;

расхождения значений фактически наличного количества ЯМ и данных учетных документов, превышающее установленные пределы, в том числе определенное на основе статистически значимого расхождения между результатами учетных и (или) подтверждающих измерений количественных параметров ЯМ, УЕ, продуктов;

превышения модулем ИР установленных величин.

25. При расчете погрешности ИР рекомендуется использовать "метод переноса погрешностей", когда рассчитывается на основе погрешностей учетных измерений слагаемых уравнения баланса, либо других существующих методов, например, метода, основанного на статистическом анализе ранее наблюдавшихся значений ИР.

Оценивать ИР и ЯМ, с которыми проводились учетные измерения в МБП или при ФИ, рекомендуется в соответствии с порядком, приведенным в приложении N 2 к настоящему Руководству по безопасности.

26. Анализ результатов ФИ на предмет обнаружения аномалий в учете и контроле ЯМ, преобразованных и подвергнутых в МБП учетным измерениям, рекомендуется основывать на сравнении величины модуля ИР, полученной при решении уравнения баланса для каждого из ЯМ, со значениями масс ЯМ, установленными пунктом 69 Основных правил.

Пример анализа ИР по результатам ФИ ЯМ в ЗБМ на предмет обнаружения аномалии в учете и контроле ЯМ и пороговые количества ЯМ основной учитываемой номенклатуры, используемые при принятии решения о наличии или отсутствии аномалии в учете и контроле ЯМ, представлены в приложении N 3 к настоящему Руководству по безопасности.

С целью проверки предположений о возможном наличии аномалии в учете и контроле ЯМ в виде систематических потерь ЯМ за несколько МБП, при достаточном количестве МБП рекомендуется использовать метод, основанный на определении и анализе кумулятивной (накопленной) суммы ИР за несколько МБП. Пример применения этого метода приведен в приложении N 4 к настоящему Руководству по безопасности.

27. Рекомендуемая схема алгоритма подведения баланса ЯМ при проведении ФИ в ЗБМ организаций, не имеющих непрерывного производства, и анализа его результатов представлена в приложении N 5 к настоящему Руководству по безопасности.

Приложение N 1
к руководству по безопасности
при использовании атомной энергии
"Рекомендации по подведению
баланса ядерных материалов
при их физической инвентаризации
в зонах баланса материалов и анализу
его результатов", утвержденному
приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
от "__" __________ 20__ г. N ____

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОБЪЕМА СЛУЧАЙНОЙ ВЫБОРКИ УЧЕТНЫХ ЕДИНИЦ
ЯДЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПОДТВЕРЖДАЮЩИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Объем выборки УЕ задается двумя величинами: пороговым количеством ЯМ в единицах массы (G) и вероятностью обнаружения недостачи (излишка) порогового количества ЯМ - (P). Эти величины определяются на основании пункта 70 и приложения N 8 Основных правил.

Объем выборки (n) рекомендуется рассчитывать по формуле:

n = [N (1 - (1 - P)1/[G/x])]+

где []+ - округление до ближайшего большего целого числа;

N - количество УЕ в страте;

G/x - расчетное число УЕ, имеющих недопустимые отклонения по массе ЯМ, хотя бы одна из которых подлежит обнаружению с заданной вероятностью;

x - средняя масса данного ЯМ в одной УЕ данной страты;

G - пороговое количество ЯМ для обнаружения недостачи или излишков ЯМ при подтверждающих измерениях:

3 кг - плутония, урана-233 для ЯМ категорий 1, 2 и 3;

8 кг - урана-235 для ЯМ категорий 1, 2 и 3;

70 кг - урана-235 для низкообогащенного урана (далее - НОУ) (категория 4).

Если масса ЯМ в ЗБМ меньше вышеуказанного значения, то пороговое количество составляет 30% от массы данного ЯМ в ЗБМ.

Для остальных ЯМ значение порогового количества составляет 5% от документально зарегистрированного наличного количества данного ЯМ в ЗБМ на момент инвентаризации.

Вероятность обнаружения недостачи или излишка порогового количества ЯМ (G) при подтверждающих измерениях (P) определяется исходя из объема применения СКД к ЯМ.

Таблица N 1

Вероятность обнаружения недостачи или излишка порогового
количества ЯМ

--------------------------------

<1> Системы наблюдения включают:

автоматизированные технические системы, устройства (мониторы для контроля перемещения ЯМ, доступа персонала в помещения, датчики контроля вскрытия дверей, люков, аварийные сигнализаторы);

технические системы, устройства для теле- или фотонаблюдения с фиксацией происходящих событий.

Пример расчета объема выборки УЕ

Пусть в ЗБМ находятся три страты ЯМ, в каждой из которых содержится 1000 УЕ. Первая и вторая страты представлены одинаковыми УЕ в виде блочков, содержащих металлический высокообогащенный уран (далее - ВОУ) в алюминиевой оболочке. В третью страту выделены УЕ в виде одинаковых блочков, содержащих металлический низкообогащенный уран (далее - НОУ). В каждой из УЕ, содержащих ВОУ и НОУ, находится по 1000 г. изотопа урана-235. Пусть УЕ всех страт в данный МБП не использовались и не проходили учетных измерений. При этом УЕ всех страт в данный МБП находились в опечатанных трубах, но под видеонаблюдением с момента предыдущей ФИ ЯМ были только УЕ второй и третьей страты. Проверка целостности УЕ, а также состояния СКД подтвердила отсутствие несанкционированного доступа к УЕ и результаты проверки были документированы. Исходя из этого в соответствии с таблицей N 1 вероятность обнаружения недостачи (излишка) порогового количества ЯМ для первой страты принимается равной 0,5, а для второй и третьей страт в предположении, что ЯМ этих страт находились еще и под видеонаблюдением, - равной 0,25.

Отношение G/x для первой и второй страт 8000 / 1000 = 8, а для третьей 70000 / 1000 = 70.

Подставив имеющиеся исходные данные в выражение для определения объема выборки для первой страты, получим:

n1 = 1000 [1 - (1 - 0,5)1000/8000] = 1000 [1 - (0,5)1/8] = 1000 · 0,0830 = 83,0.

Для второй страты:

n2 = 1000 [1 - (1 - 0,25)1000/8000] = 1000 [1 - (0,75)1/8] = 1000 · 0,0353 = 35,3, но, округляя n2 до ближайшего большего целого, получаем n2 = 36,0.

Для третьей страты:

n3 = 1000 [1 - (1 - 0,25)1000/70000] = 1000 [1 - (0,75)1/70] = 1000 · 0,0041 = 4,1, но, округляя n3 до ближайшего большего целого, получаем n3 = 5,0.

Таким образом, всего должно быть подвергнуто измерениям:

83 + 36 + 5 = 124 УЕ.

Приложение N 2
к руководству по безопасности
при использовании атомной энергии
"Рекомендации по подведению
баланса ядерных материалов
при их физической инвентаризации
в зонах баланса материалов и анализу
его результатов", утвержденному
приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
от "__" __________ 20__ г. N ____

ОЦЕНИВАНИЕ
СТАТИСТИЧЕСКОЙ ЗНАЧИМОСТИ ИНВЕНТАРИЗАЦИОННОЙ РАЗНИЦЫ
И ЕЕ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ

Выражение, определяющее ИР для каждого j-го ЯМ, содержащегося в каждом p-м продукте и подлежащего учету и контролю, может быть представлено в виде сумм масс mji со знаками sign(mji):

, (1)

где mji - i-я масса j-го ЯМ в компонентах уравнения баланса;

n - число i-х масс j-го ЯМ в компонентах уравнения баланса.

Знак sign(mji) в уравнении означает следующее: когда масса относится к компоненте баланса ФК или УМ, берется знак плюс, когда к компоненте НК или УВ - знак минус.

При этом масса mji в каждом p-м продукте массой Мp определяется исходя из результатов измерений массы продукта, концентрации Сj (массовой доли) ЯМ в продукте массой Мp в соответствии с выражением:

mji = Мp · Сj. (2)

Например, масса изотопа mU235 в каждом его содержащем продукте p определяется путем вычислений по результатам измерений массы продукта Мp, массовой доли урана СU в продукте, массовой доли EU235 изотопа U235 в уране

mU235 = Мp · СU · ЕU235.

Погрешность в определении массы изотопа U235 в этом случае будет складываться из относительных погрешностей измерений массы продукта Мp, массовой доли урана СU в продукте, массовой доли изотопа U235 в уране ЕU235:

,

где , и относительные погрешности измерений, которые складываются из своих относительных случайных и систематических составляющих:

.

При этом, если принято считать мультипликативной погрешностью измерений (погрешностью, изменяющейся вместе с изменением значений величины, подвергающейся измерениям), предполагающей, что измерениям подвергается каждая из n масс ЯМ, входящих в уравнение баланса ЯМ, то используется метод переноса погрешностей измерений каждой из этих n масс ЯМ с учетом случайных и систематических составляющих погрешностей и возможных корреляций погрешностей измерений ЯМ.

Среднеквадратическая погрешность инвентаризационной разницы в единицах массы определяется как корень квадратный из дисперсии инвентаризационной разницы: .

Когда измерения всех масс, входящих в сумму выражения (1), выполнены только на единственных весах (например, при работах в ЗБМ с металлическим торием), дисперсия определяется выражением:

. (3)

В этом случае единственный источник неопределенности измерений - весы - в формуле (3) характеризуется случайной составляющей погрешности измерений и не исключенной систематической составляющей погрешности измерений в относительных единицах. При этом характеристики погрешностей прибора и методики измерений (далее - МИ) могут различаться. Например, если МИ требует n-кратного повторения измерений, тогда случайная составляющая погрешности измерений по данной МИ будет в корень из n раз меньше соответствующей погрешности прибора.

Если количество источников неопределенностей больше одного и равно K, то определяется суммой:

, (4)

где ;

.

Сумма берется по всем источникам неопределенностей (погрешностей) МИ и средств измерений (или иных определений) объема (веса) продукта (например, несколько уровнемеров и весов), концентрации ЯМ в продукте (несколько МИ измерений), массовой доли изотопа U235 в уране, если необходимо.

Коэффициенты вклада в от случайной составляющей погрешности каждого прибора для измерения какой-либо характеристики ЯМ определяются суммой квадратов только тех масс, которые были подвергнуты измерениям данным прибором или по данной МИ.

Не исключенная систематическая составляющая погрешности того же прибора (МИ) определяется не суммой квадратов масс, а квадратом суммы тех же масс с их знаками.

Пример оценки инвентаризационной разницы и ее погрешности

1. Принятые условия задачи

В ЗБМ предприятия по переработке ВОУ-НОУ на начало текущего МБП находилось 3 емкости с массой нетто продукта с ЯМ в каждой из них по 16 кг, измеренной концентрацией U - 95% и массовой долей U235, равной 40%. В течение МБП продукт в этих емкостях был преобразован и подвергнут учетным измерениям в период проведения текущей ФИ. При этом было установлено, что масса нетто продукта с ЯМ с измеренной концентрацией U равной 98% и массовой долей U235 равной 40% в каждой емкости составляет 15 кг.

В течение МБП в ЗБМ поступило еще 20 контейнеров. Масса нетто продукта с ЯМ в каждом контейнере составила в среднем 18,5 кг, измеренная концентрация U - 98%, массовая доля U235 равна 65%.

Все поступившие в ЗБМ продукты были переработаны до окончания МБП и 8 контейнеров переработанных продуктов с массой нетто с ЯМ в каждом контейнере - 65 кг, измеренной концентрацией U - 67,6% и массовой долей U235, равной 67% были отправлены в другую организацию.

Отходы, образовавшиеся при использовании продуктов, как находившихся в ЗБМ до начала МБП, так и поступивших в МБП в ЗБМ, были отправлены из ЗБМ в 2 контейнерах для дальнейшей переработки. Масса нетто продукта с ЯМ в каждом контейнере - 25 кг, измеренная концентрация U - 20%, а массовая доля U235 равна 1%.

В МБП проводились учетные измерения ЯМ в поступавших, переработанных и отправляемых из ЗБМ продуктах.

Требуется найти ИР и по U, U235 с учетом того, что измерения имели 3 источника неопределенности (весы, методика определения U в продукте и прибор для измерения массовых долей U235 в уране), перекалибровка весов и лабораторных методов не производилась, химический анализ проводился для каждого контейнера, а при определении массы и концентрации ЯМ использовалась мультипликативная математическая модель погрешности измерений.

2. Вычисление ИР

Определение ИР осуществляется в соответствии с уравнением баланса (1).

Данные для определения компонентов уравнения баланса по U и U235 могут быть получены на основе данных о массе нетто продукта, об измеренной массовой доле U в продукте, о массовой доле U235 в U и выражения (2) для расчета масс U, U235.

Исходя из указанного выше условия о наличии в ЗБМ на начало ФИ только 3-х емкостей (n = 3), в которых по результатам учетных измерений в каждой из них находится продукт с ЯМ массой нетто Mp = 15 кг, измеренной массовой долей U в продукте равной 98% и массовой долей U235 в U равной 40%, фактические количества U (далее - ФКU) и U235 (далее - ФКU235) в ЗБМ, могут быть вычислены в соответствии с выражениями mji = Mp · Cj и соответственно.

Таким образом:

ФКU = nфкmU = 3 (15 · 0,98) = 44,1 кг;

ФКU235 = nфкmU235 = 3 (15 · 0,98 · 0,4) = 17,64 кг.

Количество U и U235, которое находилось в ЗБМ на начало МБП (далее - НКU и НКU235 соответственно), определяется наличием 3-х емкостей (nнк = 3) с массой нетто продукта с ЯМ в каждой из них Mp = 16 кг. При этом измеренная массовая доля U в продукте равна 95%, а массовая доля U235 в U равна 40%. Тогда, в соответствии с указанным:

НКU = nнкmU = 3 (16 · 0,95) = 45,6 кг;

НКU235 = nнкmU235 = 3 (16 · 0,95 · 0,4) = 18,24 кг.

Увеличение количества U и U235 в ЗБМ в МБП (далее - УВU и УВU235 соответственно) определяется поступлением 20 контейнеров (nув = 20) с массой нетто продукта с ЯМ в каждом из них Mp = 18,5 кг. При этом измеренная массовая доля U в продукте равна 98%, а массовая доля U235 в U равна 65%. Тогда, в соответствии с указанным:

УВU = nувmU = 20 (18,5 · 0,98) = 362,6 кг;

УВU235= nувmU235 = 20 (18,5 · 0,98 · 0,65) = 235,69 кг.

Уменьшение количества U и U235 в ЗБМ в МБП (далее - УМU и УМU235 соответственно) определяется отправкой 8 контейнеров (nум1 = 8) с массой нетто продукта с ЯМ в каждом из них Mp = 65 кг и 2-х емкостей (nум2 = 2) с отходами массой нетто в каждой из них Mp = 25 кг. При этом измеренная массовая доля U в отходах равна 20%, а массовая доля U235 в U равна 1%. Тогда, в соответствии с указанным:

УМU = nум1mU + nум2mU = 8 (65 · 0,676) + 2 (25 · 0,2) = 361,52 кг;

УМU235 = nум1mU235 + nум2mU235 = 8 (65 · 0,676 · 0,67) + 2 (25 · 0,2 · 0,01) = 235,6184 кг.

Таким образом, определены значения всех компонентов уравнения баланса и может быть вычислено значение ИР.

ИРU = ФКU - (НКU+ УВU - УМU) = 44,1 - (45,6 + 362,6 - 361,52) = -2,58 кг;

ИРU235 = ФКU235 - (НКU235 + УВU235 - УМU235) = 17,64 - (18,24 + 235,69 - 235,6184) = -0,6716 кг.

3. Определение величины среднего квадратического
отклонения ИР

Поскольку измерения ЯМ проводились с использованием трех различных источников погрешностей, то вычисление величины среднего квадратического отклонения ИР (стандартной погрешности) по U и U235 следует производить с использованием выражения (4) и значений масс ЯМ, полученных на основе статистической обработки результатов измерений по каждому компоненту уравнения.

Пусть составляющие погрешности результатов проведенных измерений ЯМ для партий ЯМ, по которым подводится баланс имеют значения, приведенные в таблице N 1.

Примечание. В каждом компоненте баланса подлежат учету составляющие погрешности результатов проведенных измерений ЯМ всех партий ЯМ, которые в МБП или при проведении ФИ подвергались учетным измерениям.

Определение величины дисперсии с использованием выражения (4) предполагает вычисление ее случайной и систематической составляющих.

При этом для упрощения расчетов целесообразным является нахождение этих составляющих по каждому из компонентов уравнения баланса (1) с последующим простым суммированием найденных значений при определении случайной составляющей и суммированием с учетом знака компонента в уравнении баланса в случае определения не исключенной систематической составляющей.

Таблица N 1

Значения погрешностей результатов проведенных измерений ЯМ

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│     Сравнение позиций СНК УЕ ЯМ с фактическим количеством (N) УЕ ЯМ     │
└────────────────────────────────────┬────────────────────────────────────┘
                                     │
                                     \/
            Нет            /──────────────────────\   Да
┌─────────────────────────/ИР   = N     - N    = 0 \────────────────┐
│                         \  УЕ    СФНК    СНК     /                │
│                          \─────────┬────────────/                 │
│                                    │                              │
│                                    \/                            \/
│  ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  │     Проведение проверки СКД, подтверждающих измерений с проверкой    │
│  │     атрибутивных признаков УЕ, масс и концентраций ЯМ, элементов,    │
│  │                            изотопов в УЕ.                            │
│  │ Определение значений ИР и сигма   для каждого ЯМ, элемента, изотопа  │
│  │                                ИР                                    │
│  │                                                         /    2       │
│  │ в соответствии с выражениями: ИР = ФК - ДК, сигма   = \/сигма (m)    │
│  │                                                  ИР                  │
│  └──────────────────────────────────┬───────────────────────────────────┘
│                                     │
│                                     \/
│                         /─────────────────────────\
│       ┌────────────────/ Наличие учетных измерений \─────────────┐
│    Нет│                \    ЯМ в МБП или при ФИ    /             │
│       │                 \─────────────────────────/              │   Да
│       \/                                                         \/
│  ┌─────────────────────────────────────┐  ┌─────────────────────────────┐
│  │  Определение значений расхождения   │  │Сравнение полученных значений│
│  │результатов учетных и подтверждающих │  │   модуля ИР с пороговыми    │
│  │       измерений ЯМ в выборке        │  │значениями П  согласно п. 69 │
│  │     Дельтаm  = (m  )  - (m  )       │  │            i                │
│  │            i     уи i     пи i      │  │          НП-030-12          │
│  │ определение принадлежности величины │  │                             │
│  │  Дельтаm  интервалу +/- 2,58сигма   │  │                             │
│  │         i                        i  │  │                             │
│  └──────────────────┬──────────────────┘  └───────────┬─────────────────┘
│                     │                                 │
│                     \/                                │
│ Нет  /──────────────────────────────────────\    Да   │
│<────/ -2,58сигма  <= Дельтаm  <= +2,58сигма  \──────  │  ──────────────>│
│     \           i           i              i /        │                 │
│      \──────────────────────────────────────/         \/                │
│                                              /────────────────\         │
│                                             /   ИР < min(П )   \───────>│
\/                                      Нет  │\             i    / Да     │
┌─────────────────┐<─────────────────────────┘ \────────────────/         │
│Подтверждение    │                                                       │
│аномалии         │      ┌─────────────────┐       /──────────────────\   │
│                 ├─────>│Учетные измерения│      /                    \  │
└─────────────────┘      │       ЯМ        ├────>|  Принятое значение  |<─┘
                         └─────────────────┘      \         ФК         /
                                                   \──────────────────/