ISO 15647:2004
(Main)Nuclear energy — Isotopic analysis of uranium hexafluoride — Double-standard gas-source mass spectrometric method
Nuclear energy — Isotopic analysis of uranium hexafluoride — Double-standard gas-source mass spectrometric method
ISO 15647:2004 specifies a method of isotopic analysis of uranium hexafluoride (UF6) with 235U concentrations less than or equal to 5 % by mass and 234U and 236U concentration between 0,001 % by mass and 1,5 % by mass. The method is in routine use to determine conformance to UF6 specifications. ISO 15647:2004 is applicable if the mass spectrometer uses Faraday cups.
Energie nucléaire — Analyse isotopique de l'hexafluorure d'uranium — Méthode du double étalon pour la spectrométrie de masse avec source à gaz
L'ISO 15647:2004 spécifie une méthode pour l'analyse isotopique de l'hexafluorure d'uranium (UF6) dont la teneur en 235U est inférieure ou égale à 5 % en masse et les concentrations en 234U et 236U comprises entre 0,001 % en masse et 1,5 % en masse. La méthode est utilisée en routine pour vérifier la conformité du produit aux spécifications de l'UF6. L'ISO 15647:2004 est applicable si le spectromètre de masse utilise des cages de Faraday.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15647
First edition
2004-09-01
Nuclear energy — Isotopic analysis of
uranium hexafluoride — Double-standard
gas-source mass spectrometric method
Énergie nucléaire — Analyse isotopique de l'hexafluorure d'uranium —
Méthode du double étalon pour la spectrométrie de masse avec source
à gaz
Reference number
©
ISO 2004
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the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2004
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
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ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2004 – All rights reserved
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Terms and definitions. 1
3 Principle . 1
4 Apparatus. 2
5 Procedure. 2
5.1 Calibration with isotopic standards . 2
5.2 Instrument description . 2
5.3 Sample preparation. 3
5.4 Reference material . 3
6 Calculation. 4
7 Accuracy . 5
8 Test report. 5
Bibliography . 6
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15647 was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, Subcommittee SC 5, Nuclear
fuel technology.
iv © ISO 2004 – All rights reserved
Introduction
Isotopic measurements of uranium isotopes are of great importance to the uranium enrichment facilities, not
only for an accurate determination of the U enrichment, but also for a determination of the minor isotopes
234 236
U and U.
This method describes the measurement of the isotopes directly from the process gas UF .
The method can be used for the measurement of samples, but also for on-line measurements.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15647:2004(E)
Nuclear energy — Isotopic analysis of uranium hexafluoride —
Double-standard gas-source mass spectrometric method
1 Scope
This International Standard specifies a method of isotopic analysis of uranium hexafluoride (UF ) with U
1) 234 236
concentrations less than or equal to 5 % by mass and U and U concentration between 0,001 % by
mass and 1,5 % by mass. The method is in routine use to determine conformance to UF specifications.
Uranium hexafluoride is a basic material to prepare nuclear reactor fuel. To be suitable for this purpose, the
material must meet criteria for isotopic composition.
This International Standard is applicable if the mass spectrometer uses Faraday cups.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definition apply.
2.1 mass resolving power
mass resolution
R
capability of a mass spectrometer to differentiate between masses, as defined by Equation (1):
ma×
R= (1)
∆×mb
where
a is the distance between the centres of peaks;
b is the peakwidth;
m is the mass;
∆m is the mass difference.
3 Principle
The unknown sample and two standards are introduced in sequence into the mass spectrometer. One
measuring cycle comprises measurements of standard 1, sample, standard 2 and sample in that order. The
concentration of U in the standards should not be more than 40 % above or below that of the sample. In
+
the mass spectrometer, UF ions of the various isotopes are focussed through a mass-resolving slit. The
234 235 236 238
result of a measurement is the mole ratio of the ions containing U, U and U to that of U. The final
result is the mean obtained from 100 measu
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15647
First edition
2004-09-01
Nuclear energy — Isotopic analysis of
uranium hexafluoride — Double-standard
gas-source mass spectrometric method
Énergie nucléaire — Analyse isotopique de l'hexafluorure d'uranium —
Méthode du double étalon pour la spectrométrie de masse avec source
à gaz
Reference number
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Terms and definitions. 1
3 Principle . 1
4 Apparatus. 2
5 Procedure. 2
5.1 Calibration with isotopic standards . 2
5.2 Instrument description . 2
5.3 Sample preparation. 3
5.4 Reference material . 3
6 Calculation. 4
7 Accuracy . 5
8 Test report. 5
Bibliography . 6
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15647 was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, Subcommittee SC 5, Nuclear
fuel technology.
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Introduction
Isotopic measurements of uranium isotopes are of great importance to the uranium enrichment facilities, not
only for an accurate determination of the U enrichment, but also for a determination of the minor isotopes
234 236
U and U.
This method describes the measurement of the isotopes directly from the process gas UF .
The method can be used for the measurement of samples, but also for on-line measurements.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15647:2004(E)
Nuclear energy — Isotopic analysis of uranium hexafluoride —
Double-standard gas-source mass spectrometric method
1 Scope
This International Standard specifies a method of isotopic analysis of uranium hexafluoride (UF ) with U
1) 234 236
concentrations less than or equal to 5 % by mass and U and U concentration between 0,001 % by
mass and 1,5 % by mass. The method is in routine use to determine conformance to UF specifications.
Uranium hexafluoride is a basic material to prepare nuclear reactor fuel. To be suitable for this purpose, the
material must meet criteria for isotopic composition.
This International Standard is applicable if the mass spectrometer uses Faraday cups.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definition apply.
2.1 mass resolving power
mass resolution
R
capability of a mass spectrometer to differentiate between masses, as defined by Equation (1):
ma×
R= (1)
∆×mb
where
a is the distance between the centres of peaks;
b is the peakwidth;
m is the mass;
∆m is the mass difference.
3 Principle
The unknown sample and two standards are introduced in sequence into the mass spectrometer. One
measuring cycle comprises measurements of standard 1, sample, standard 2 and sample in that order. The
concentration of U in the standards should not be more than 40 % above or below that of the sample. In
+
the mass spectrometer, UF ions of the various isotopes are focussed through a mass-resolving slit. The
234 235 236 238
result of a measurement is the mole ratio of the ions containing U, U and U to that of U. The final
result is the mean obtained from 100 measu
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15647
Première édition
2004-09-01
Énergie nucléaire — Analyse isotopique
de l'hexafluorure d'uranium — Méthode
du double étalon pour la spectrométrie
de masse avec source à gaz
Nuclear energy — Isotopic analysis of uranium hexafluoride — Double-
standard gas-source mass spectrometric method
Numéro de référence
©
ISO 2004
PDF – Exonération de responsabilité
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l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2004
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2004 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Termes et définitions . 1
3 Principe de la méthode. 2
4 Appareillage. 2
5 Mise en œuvre . 2
5.1 Étalonnage avec des étalons isotopiques. 2
5.2 Description de l'appareillage . 2
5.3 Préparation des échantillons. 3
5.4 Matériaux de référence. 3
6 Calculs. 4
7 Exactitude . 5
8 Rapport d'essai . 5
Bibliographie . 6
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15647 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, sous-comité SC 5,
Technologie du combustible nucléaire.
iv © ISO 2004 – Tous droits réservés
Introduction
La détermination de la composition isotopique de l'uranium est essentielle pour les usines d'enrichissement,
non seulement pour la détermination précise de l'enrichissement en U, mais aussi pour la détermination
234 236
des isotopes mineurs U et U.
Cette norme décrit la méthode de détermination des isotopes directement à partir du gaz de procédé UF .
Elle peut être utilisée pour des mesures sur des échantillons, et également pour des mesures en ligne.
NORME INTERNATIONALE ISO 15647:2004(F)
Énergie nucléaire — Analyse isotopique de l'hexafluorure
d'uranium — Méthode du double étalon pour la spectrométrie
de masse avec source à gaz
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour l'analyse isotopique de l'hexafluorure d'uranium
235 1) 234 236
(UF ) dont la teneur en U est inférieure ou égale à 5 % en masse et les concentrations en U et U
comprises entre 0,001 % en masse et 1,5 % en masse. La méthode est utilisée en routine pour vérifier la
conformité du produit aux spécifications de l'UF .
L'hexafluorure est une matière de base pour préparer les combustibles nucléaires. À cet effet la matière doit
être conforme aux critères de composition isotopique.
Cette Norme internationale est applicable si le spectromètre de masse utilise des cages de Faraday.
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
2.1
pouvoir de résolution en masse
R
capacité d'un spectromètre de masse à distinguer des masses atomiques voisines, comme défini par
l'Équation 1
ma×
R= (1)
∆×mb
où
a est la distance entre les centres des pics;
b est la largeur de pic;
m est la masse;
∆m est la différence des masses
1) La valeur de 5 % n'est pas une limitation de la méthode, mais une limite généralement autorisée.
3 Principe de la méthode
L'échantillon inconnu et deux étalons sont introduits en séquence dans le spectromètre de masse. Un cycle
de mesurage comprend, dans l'ordre, les mesurages de l'étalon 1, de l'échantillon, de l'étalon 2 et de
l'échantillon. La concentration de U dans les étalons ne doit pas être supérieure ou inférieure d
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NORME ISO
INTERNATIONALE 15647
Première édition
2004-09-01
Énergie nucléaire — Analyse isotopique
de l'hexafluorure d'uranium — Méthode
du double étalon pour la spectrométrie
de masse avec source à gaz
Nuclear energy — Isotopic analysis of uranium hexafluoride — Double-
standard gas-source mass spectrometric method
Numéro de référence
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Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Termes et définitions . 1
3 Principe de la méthode. 2
4 Appareillage. 2
5 Mise en œuvre . 2
5.1 Étalonnage avec des étalons isotopiques. 2
5.2 Description de l'appareillage . 2
5.3 Préparation des échantillons. 3
5.4 Matériaux de référence. 3
6 Calculs. 4
7 Exactitude . 5
8 Rapport d'essai . 5
Bibliographie . 6
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15647 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, sous-comité SC 5,
Technologie du combustible nucléaire.
iv © ISO 2004 – Tous droits réservés
Introduction
La détermination de la composition isotopique de l'uranium est essentielle pour les usines d'enrichissement,
non seulement pour la détermination précise de l'enrichissement en U, mais aussi pour la détermination
234 236
des isotopes mineurs U et U.
Cette norme décrit la méthode de détermination des isotopes directement à partir du gaz de procédé UF .
Elle peut être utilisée pour des mesures sur des échantillons, et également pour des mesures en ligne.
NORME INTERNATIONALE ISO 15647:2004(F)
Énergie nucléaire — Analyse isotopique de l'hexafluorure
d'uranium — Méthode du double étalon pour la spectrométrie
de masse avec source à gaz
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour l'analyse isotopique de l'hexafluorure d'uranium
235 1) 234 236
(UF ) dont la teneur en U est inférieure ou égale à 5 % en masse et les concentrations en U et U
comprises entre 0,001 % en masse et 1,5 % en masse. La méthode est utilisée en routine pour vérifier la
conformité du produit aux spécifications de l'UF .
L'hexafluorure est une matière de base pour préparer les combustibles nucléaires. À cet effet la matière doit
être conforme aux critères de composition isotopique.
Cette Norme internationale est applicable si le spectromètre de masse utilise des cages de Faraday.
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
2.1
pouvoir de résolution en masse
R
capacité d'un spectromètre de masse à distinguer des masses atomiques voisines, comme défini par
l'Équation 1
ma×
R= (1)
∆×mb
où
a est la distance entre les centres des pics;
b est la largeur de pic;
m est la masse;
∆m est la différence des masses
1) La valeur de 5 % n'est pas une limitation de la méthode, mais une limite généralement autorisée.
3 Principe de la méthode
L'échantillon inconnu et deux étalons sont introduits en séquence dans le spectromètre de masse. Un cycle
de mesurage comprend, dans l'ordre, les mesurages de l'étalon 1, de l'échantillon, de l'étalon 2 et de
l'échantillon. La concentration de U dans les étalons ne doit pas être supérieure ou inférieure d
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Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.