2844-Promieniotwórcze pierwiastki chemiczne i izotopy promieniotwórcze (włącznie z rozszczepialnymi lub paliworodnymi pierwiastkami chemicznymi i izotopami) oraz ich związki; mieszaniny i pozostałości zawierające te produkty.

2844 10-Naturalny uran i jego związki; stopy, dyspersje (włącznie z cermetalami), produkty ceramiczne oraz mieszaniny zawierające naturalny uran lub naturalne związki uranu

2844 20-Uran wzbogacony w U 235 oraz jego związki; pluton oraz jego związki; stopy, dyspersje (włącznie z cermetalami), produkty ceramiczne i mieszaniny zawierające uran wzbogacony w U 235, pluton lub związki tych produktów

2844 30-Uran zubożony w U 235 i jego związki; tor i jego związki; stopy, dyspersje (włącznie z cermetalami), produkty ceramiczne oraz mieszaniny zawierające uran zubożony w U 235, tor lub związki tych produktów

2844 40-Pierwiastki, izotopy i związki promieniotwórcze, inne niż objęte podpozycją 2844 10, 2844 20 lub 2844 30; stopy, dyspersje (włącznie z cermetalami) produkty ceramiczne i mieszaniny zawierające te pierwiastki, izotopy lub związki; pozostałości promieniotwórcze

2844 50-Zużyte (napromieniowane) elementy paliwowe (wsady) do reaktorów jądrowych (Euratom)

(I) IZOTOPY

Jądro pierwiastka, określonego przez jego liczbę atomową, zawiera zawsze tę samą liczbę protonów, lecz może mieć różną liczbę neutronów i w konsekwencji może mieć różną masę (różną liczbę masową).

Nuklidy, które różnią się tylko liczbą masową, a nie liczbą atomową nazywane są izotopami pierwiastka. Istnieje przykładowo kilka nuklidów o tej samej liczbie atomowej 92 nazywanych uranem, lecz ich liczby masowe zawarte są w przedziale 227 do 240; określa się je, na przykład jako uran 233, uran 235, uran 238 itp. Analogicznie wodór 1, wodór 2 lub deuter (klasyfikowany do pozycji 2845) i wodór 3 lub tryt są izotopami wodoru.

Ważnym wskaźnikiem chemicznego zachowania się pierwiastka jest suma ładunków dodatnich w jądrze (liczba protonów), która determinuje liczbę elektronów orbitalnych, mających wpływ na właściwości chemiczne.

Z tego też powodu, różne izotopy pierwiastka, których jądro ma ten sam ładunek elektryczny, lecz różne masy, będą miały te same właściwości chemiczne, lecz ich właściwości fizyczne będą się różniły.

Pierwiastki chemiczne składają się albo z pojedynczych nuklidów (pierwiastki jednoizotopowe) albo mieszaniny dwóch lub więcej izotopów w niezmiennych znanych proporcjach. Na przykład, naturalny chlor zarówno w stanie wolnym jak i związanym, składa się zawsze z mieszaniny 75,4 % chloru 35 i 24,6 % chloru 37 (co daje jego masę atomową 35,457).

Gdy pierwiastek składa się z mieszaniny izotopów, można rozdzielić jego części składowe na przykład przez dyfuzję w porowatych rurach, przez oddzielanie elektromagnetyczne lub elektrolizę frakcyjną. Izotopy otrzymuje się, także przez bombardowanie pierwiastków naturalnych neutronami lub cząstkami naładowanymi o wysokiej energii kinetycznej.

Dla potrzeb uwagi 6. do niniejszego działu oraz pozycji 2844 i 2845 określenie izotopy obejmuje nie tylko izotopy w stanie czystym, lecz również pierwiastki chemiczne, których naturalny skład izotopowy był sztucznie modyfikowany przez wzbogacenie pierwiastków w niektóre z ich izotopów (co jest równoznaczne ze zubożeniem ich w pozostałe) lub przez przekształcenie w reakcji nuklearnej niektórych izotopów w inne, sztuczne izotopy. Przykładowo więc, chlor o masie atomowej 35,30 otrzymany przez wzbogacenie pierwiastka do zawartości 85  % chloru 35 (i w konsekwencji przez zubożenie go do zawartości 15 % chloru 37) jest uważany za izotop.

Należy zauważyć, że pierwiastków istniejących w naturze w stanie monoizotopowym np. berylu 9, fluoru 19, glinu 27, fosforu 31, manganu 55 itp. nie uważa się za izotopy, powinny one więc być klasyfikowane zarówno w stanie wolnym, jak i związanym, w zależności od przypadku, do właściwej pozycji obejmującej pierwiastki chemiczne lub ich związki.

Promieniotwórcze izotopy tych samych pierwiastków otrzymane sztucznie (np. Be 10, F 18, Al 29, P 32, Mn 54) uważa się jednak za izotopy.

Ponieważ sztuczne pierwiastki chemiczne (ogólnie o liczbie atomowej większej niż 92 lub pierwiastki transuranowe) nie mają stałego składu izotopowego, ich skład zależy bowiem od metody otrzymywania pierwiastka, przeto nie jest możliwe rozróżnienie pomiędzy pierwiastkiem chemicznym, a jego izotopami dla potrzeb uwagi 6.

Niniejsza pozycja obejmuje tylko izotopy wykazujące zjawisko promieniotwórczości (opisane poniżej); izotopy trwałe klasyfikowane są natomiast do pozycji 2845.

(II) PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ

Niektóre nuklidy, których jądra są nietrwałe, zarówno w stanie czystym jak i w postaci związków, emitują złożone promieniowanie wywołujące efekty fizyczne lub chemiczne, takie jak:

(1)Jonizacja gazów.

(2)Fluorescencja.

(3)Zadymianie płyt fotograficznych.

Efekty te umożliwiają wykrywanie takiego promieniowania i zmierzenie jego intensywności przykładowo, przy pomocy liczników Geigera-Müllera, liczników proporcjonalnych, komór jonizacyjnych, komór Wilsona, liczników pęcherzykowych, liczników scyntylacyjnych i filmów lub płyt o zwiększonej czułości.

Na tym polega zjawisko promieniotwórczości, a pierwiastki chemiczne, izotopy, związki i w ogólności substancje, które je wykazują, nazywane są promieniotwórczymi.

(III) PROMIENIOTWÓRCZE PIERWIASTKI CHEMICZNE, IZOTOPY PROMIENIOTWÓRCZE I ICH ZWIĄZKI; MIESZANINY I POZOSTAŁOŚCI ZAWIERAJĄCE TE PRODUKTY

(A)                        Pierwiastki promieniotwórcze.

Niniejsza pozycja obejmuje pierwiastki chemiczne promieniotwórcze wymienione w uwadze 6 (a) do niniejszego działu, a mianowicie: technet, promet, polon i wszystkie pierwiastki o większej liczbie atomowej, takie jak astat, radon, frans, rad, aktyn, tor, protaktyn, uran, neptun, pluton, ameryk, kiur, berkel, kaliforn, einstein, ferm, mendelew, nobel i lorens.

Wszystkie te pierwiastki składają się ogólnie z kilku izotopów, wszystkich promieniotwórczych.

Istnieją jednakże pierwiastki składające się z mieszanin trwałych i promieniotwórczych izotopów, takie jak: potas, rubid, samar i lutet (pozycja 2805), które ze względu na niższy poziom promieniotwórczości ich izotopów i relatywnie mniejszą zawartość procentową w mieszaninie, uważane są za praktycznie trwałe i w związku z tym nie są objęte niniejszą pozycją.

Jednocześnie te same pierwiastki (potas, rubid, samar, lutet), jeśli zostaną wzbogacone o ich izotopy promieniotwórcze (odpowiednio K 40, Rb 87, Sm 147, Lu 176), należy uważać za izotopy promieniotwórcze z niniejszej pozycji.

(B)Izotopy promieniotwórcze.

Do wymienionych już naturalnych izotopów promieniotwórczych potasu 40, rubidu 87 samaru 147 i lutetu 176, można dodać uran 235 i uran 238, o których będzie mowa bardziej szczegółowo poniżej w sekcji (IV), i niektóre izotopy talu, ołowiu, bizmutu, polonu, radu, aktynu lub toru, które są często znane pod nazwą inną od tej, którą określany jest odpowiedni pierwiastek. Nazwa ta odnosi się ściśle rzecz biorąc do pierwiastka, z którego je otrzymano poprzez przemianę promieniotwórczą. Tak np. bizmut 210 nazwano radem E, polon 212 torem C’ oraz aktyn 228 mezotorem II.

Pierwiastki chemiczne, zwykle trwałe, mogą się jednak stać promieniotwórczymi po zbombardowaniu cząstkami o bardzo dużej energii kinetycznej (protonami, deuteronami), otrzymywanymi w akceleratorach cząstek (cyklotron, synchrotron itp.) lub po pochłonięciu neutronów w reaktorze atomowym.

Pierwiastki tak zmienione nazywamy sztucznymi izotopami promieniotwórczymi. Dotychczas poznano ich około 500, z których blisko 200 ma już praktyczne zastosowanie. Poza uranem 233 i izotopami plutonu, które omówiono dalej, najważniejszymi są: wodór 3 (tryt), węgiel 14, sód 24, fosfor 32, siarka 35, potas 42, wapń 45, chrom 51, żelazo 59, kobalt 60, krypton 85, stront 90, itr 90, pallad 109, jod 131 i 132, ksenon 133, cez 137, tul 170, iryd 192, złoto 198 i polon 210.

Promieniotwórcze pierwiastki chemiczne i izotopy promieniotwórcze przekształcają się w sposób naturalny w pierwiastki i izotopy bardziej trwałe.

Czas potrzebny na zmniejszenie o połowę początkowej ilości izotopu promieniotwórczego, nazywa się okresem półtrwania lub okresem połowicznego rozpadu danego izotopu. Okres ten waha się od części sekundy dla niektórych wysoko radioaktywnych izotopów (0,3 x 10-6 dla toru C') do miliardów lat (1,5 x 1011 lat dla samaru 147) i stanowi wygodny miernik statystycznej nietrwałości danego jądra.

Niniejsza pozycja obejmuje promieniotwórcze pierwiastki chemiczne i izotopy, nawet gdy zmieszane są ze sobą lub ze związkami promieniotwórczymi lub z materiałami nie wykazującymi zjawiska promieniotwórczości (np. nieprzetworzonymi tarczami jądrowymi napromieniowanymi i źródłami radioaktywnymi), pod warunkiem, że promieniotwórczość właściwa produktu jest większa niż 74Bq/g (0,002 µCi/g).

(C)Związki promieniotwórcze; mieszaniny i pozostałości zawierające substancje promieniotwórcze.

Objęte niniejszą pozycją promieniotwórcze pierwiastki chemiczne i izotopy są często stosowane w postaci związków lub produktów „znaczonych”, (to znaczy zawierających cząsteczki z jedną lub kilkoma atomami promieniotwórczymi). Związki takie klasyfikuje się do tej pozycji nawet wtedy, gdy są rozpuszczone lub rozproszone albo zmieszane w sposób naturalny bądź sztuczny z innymi produktami promieniotwórczymi lub niepromieniotwórczymi. Te pierwiastki i izotopy są również klasyfikowane do niniejszej pozycji, gdy mają postać stopu, dyspersji lub cermetali.

Niniejsza pozycja obejmuje związki organiczne lub nieorganiczne utworzone metodami chemicznymi lub inaczej z promieniotwórczych pierwiastków chemicznych lub izotopów, i ich roztwory, nawet gdy ich promieniotwórczość właściwa wynosi poniżej 74 Bq/g (0,002 µCi/g); jednakże stopy, dyspersje (włącznie z cermetalami), produkty ceramiczne i mieszaniny zawierające substancje promieniotwórcze (pierwiastki, izotopy lub ich związki) są klasyfikowane do omawianej pozycji, jeśli ich promieniotwórczość właściwa jest większa niż 74 Bq/g (0,002 µCi/g). Promieniotwórcze pierwiastki i izotopy, bardzo rzadko używane w stanie wolnym, są dostępne w handlu w związkach lub stopach. Oprócz związków pierwiastków i izotopów rozszczepialnych i paliworodnych, o których mowa poniżej w sekcji IV, najważniejszymi związkami promieniotwórczymi z powodu ich charakterystyki i znaczenia są:

(1)Sole radu (chlorek, bromek, siarczan (VI) itp.), stosowane jako źródła promieniowania w celu leczenia raka lub do niektórych doświadczeń fizycznych.

(2)Związki izotopów promieniotwórczych, omówione wyżej w części (III) (B).

Sztuczne izotopy promieniotwórcze i ich związki stosowane są:

(a)W przemyśle, np. do: rentgenografii metali, do pomiaru grubości arkuszy, płyt itp.; do pomiaru poziomu cieczy w trudno dostępnych zbiornikach; do ułatwiania wulkanizacji; do wyzwolenia polimeryzacji lub szczepienia polimerów kilku związków organicznych; do produkcji farb świecących (zmieszanych przykładowo z siarczkiem cynku); do tarcz zegarków i zegarów, przyrządów itp.

(b)W medycynie, np. do diagnozowania lub leczenia niektórych chorób (kobalt 60, jod 131, złoto 198, fosfor 32 itp.).

(c)W rolnictwie np. do sterylizacji produktów rolnych; do zapobiegania kiełkowaniu; do badań stosowania lub przyswajalności nawozów przez rośliny; do wywoływania mutacji genetycznych w celu ulepszenia gatunków itp. (kobalt 60, cez 137, fosfor 32 itp.).

(d)W biologii np. do badania działania lub rozwoju niektórych narządów zwierzęcych lub roślinnych (tryt, węgiel 14, sód 24, fosfor 32, siarka 35, potas 42, wapń 45, żelazo 59, stront 90, jod 131 itp.).

(e)W niektórych badaniach fizycznych lub chemicznych.

Izotopy promieniotwórcze oraz ich związki dostarczane są w postaci proszków, roztworów, igieł, nici lub arkuszy. Na ogół umieszcza się je w szklanych ampułkach, cienkich igiełkach platynowych, rurkach ze stali nierdzewnej itp., które z kolei są zamknięte w nieprzepuszczających promieniowania rentgenowskiego pojemnikach metalowych (zwykle wykonanych z ołowiu), o grubości zależnej od stopnia promieniowania izotopu. Zgodnie z niektórymi umowami międzynarodowymi, pojemniki są zaopatrzone w nalepki, na których znajdują się informacje szczegółowe dotyczące izotopu oraz stopnia jego aktywności.

Mieszaniny mogą zawierać pewne źródła neutronów utworzone przez przyłączenie (w mieszaninie, stopie, kombinacji itp.) promieniotwórczego pierwiastka lub izotopu (radu, radonu, antymonu 124, ameryku 241 itp.) z innym pierwiastkiem (berylem, fluorem itp.) w taki sposób, że zachodzi reakcja (g, n) lub (a, n) (wprowadzenie odpowiednio fotonu g lub cząstki a i emisja neutronu).

Jednakże wszystkie zmontowane źródła neutronów, gotowe do wprowadzenia do reaktora nuklearnego celem zainicjowania reakcji łańcuchowego rozszczepienia, należy uważać za składniki reaktora i w konsekwencji klasyfikować do pozycji 8401.

Niniejsza pozycja obejmuje mikrokuleczki paliwa nuklearnego powleczone warstewką węgla lub węglika krzemu, przeznaczone do wprowadzenia do kulistych lub słupkowych elementów paliwowych.

Do pozycji włączone są również produkty stosowane jako luminofory, zawierające małą domieszkę substancji promieniotwórczych sprawiających, że stają się półluminescencyjne pod warunkiem, że będąca ich wynikiem promieniotwórczość właściwa jest większa niż 74 Bq/g (0,002 µCi/g).

Z punktu widzenia możliwości ponownego zastosowania najważniejszymi pozostałościami radioaktywnymi są:

(1)Ciężka woda napromieniowana lub o zwiększonej zawartości trytu; po różnym czasie przebywania w reaktorze nuklearnym część deuteru w ciężkiej wodzie przekształca się w tryt na skutek absorpcji neutronów i w związku z tym ciężka woda staje się promieniotwórcza.

(2)Zużyte (napromieniowane) elementy paliwowe (wsady), zwykle silnie promieniotwórcze, używane głównie do odzyskiwania materiałów rozszczepialnych lub paliworodnych w nich zawartych (patrz niżej sekcja IV).

(IV) ROZSZCZEPIALNE I PALIWORODNE PIERWIASTKI CHEMICZNE I IZOTOPY ORAZ ICH ZWIĄZKI; MIESZANINY I POZOSTAŁOŚCI ZAWIERAJĄCE TE SUBSTANCJE

(A)Rozszczepialne i paliworodne pierwiastki chemiczne i izotopy.

Niektóre z promieniotwórczych pierwiastków chemicznych i izotopów, o których mowa w sekcji (III) mają wysoką masę atomową, przykładowo są to tor, uran, pluton i ameryk, których jądra atomowe mają szczególnie złożoną strukturę. Takie jądra poddane działaniu cząstek subatomowych (neutronów, protonów, deuteronów, trytonów, cząstek a itp.) mogą je absorbować, skutkiem czego ich nietrwałość wzrasta do takiego stopnia, że rozszczepiają się na dwa jądra o średnim ciężarze i sąsiadujących wartościach mas (lub bardzo rzadko na trzy lub cztery fragmenty). Taki rozpad uwalnia ogromne ilości energii i towarzyszy mu tworzenie wtórnych neutronów. Znany jest pod nazwą rozszczepienia lub podziału jądra.

Rozszczepienie rzadko występuje tylko spontanicznie lub pod wpływem działania fotonów.

Wtórne neutrony uwalniane w czasie rozszczepienia powodują drugie rozszczepienie i powstanie następnych wtórnych neutronów i tak dalej. Powtarzanie się tego procesu wywołuje reakcję łańcuchową.

Prawdopodobieństwo rozszczepienia jest dla niektórych nuklidów (U233, U235, Pu239) ogólnie bardzo wysokie, jeśli użyto wolnych neutronów tj. neutronów o średniej prędkości ok. 2200 m/s (lub energii 1/40 elektronowolta (eV)). A gdy ta prędkość odpowiada w przybliżeniu prędkości cząsteczek cieczy (ruch termiczny), wolne neutrony nazywamy termicznymi.

Z rozszczepienia spowodowanego neutronami termicznymi korzysta się obecnie najczęściej w reaktorach atomowych.

Z tego powodu termin rozszczepialne jest stosowany głównie do opisu izotopów ulegających rozszczepieniu pod wpływem neutronów termicznych, szczególnie uranu 233, uranu 235, plutonu 239 i pierwiastków chemicznych zawierających je, szczególnie uranu i plutonu.

Pozostałe nuklidy, takie jak uran 238 i tor 232 ulegają tylko bezpośredniemu rozszczepieniu pod wpływem szybkich neutronów i są uważane głównie nie za rozszczepialne, ale za paliworodne. Termin „paliworodność” bierze się stąd, że nuklidy te mogą absorbować wolne neutrony dając początek powstaniu odpowiednio rozszczepialnego plutonu 239 i uranu 233.

Ponieważ w termicznych reaktorach jądrowych (z neutronami spowolnionymi) energia wtórnych neutronów uwalnianych w rozszczepieniu jest bardzo wysoka (w przybliżeniu 2 mln eV), neutrony te muszą być spowalniane, jeśli ma przebiegać reakcja łańcuchowa. Efekt ten można osiągnąć za pomocą moderatorów, tj. produktów o niskiej masie atomowej (takich jak woda, ciężka woda, niektóre węglowodory, grafit, beryl itp.), które chociaż absorbują część energii neutronów przez sukcesywne uderzenia, nie absorbują samych neutronów lub absorbują tylko nieznaczną ich ilość.

Do zapoczątkowania i podtrzymania reakcji łańcuchowej przeciętna liczba wtórnych neutronów produkowanych przez rozszczepianie musi co najmniej kompensować neutrony tracone w nieprowadzących do rozszczepienia zjawiskach wychwytu i ucieczki.

Pierwiastki chemiczne rozszczepialne i paliworodne wymieniono niżej:

(1)Uran naturalny.

W stanie naturalnym uran składa się z trzech izotopów: uranu 238, który stanowi 99,28 % masy całkowitej, uranu 235, który reprezentuje 0,71 % i mało znaczącej ilości (około 0,006 %) uranu 234; w konsekwencji więc można go uważać zarówno za pierwiastek rozszczepialny (ze względu na składnik U235) jak i paliworodny (ze względu na jego składnik U238).

Uran wydobywany jest głównie z blendy smolistej, uranitu, autunitu, brannerytu, karnotytu lub torbernitu. Pochodzi również z innych, wtórnych źródeł, takich jak pozostałości z wytwarzania superfosfatów lub odpady górnictwa złota. Typowy proces polega na redukcji tetrafluorku wapniem lub magnezem albo na elektrolizie.

Uran jest pierwiastkiem słabo promieniotwórczym, bardzo ciężkim (o gęstości 19) i twardym. Jego błyszcząca, srebrnoszara powierzchnia matowieje w kontakcie z tlenem z powietrza przez tworzenie tlenków. Uran w postaci proszku utlenia się i zapala gwałtownie w kontakcie z powietrzem.

Sprzedaje się go zwykle w postaci sztab gotowych do polerowania, napełniania, walcowania itp. (do produkcji prętów, rur, arkuszy, drutu itp.).

(2)Tor.

Toryt i orangit, minerały bardzo bogate w tor występują rzadko, wobec tego tor otrzymywany jest głównie z monacytu, który jest również źródłem metali ziem rzadkich.

Zanieczyszczony metal występuje w postaci nadzwyczaj samozapalnego, szarego proszku. Otrzymywany jest przez elektrolizę fluorków lub przez redukcję fluorków, chlorków lub tlenków. Powstały metal podlega oczyszczaniu i spiekaniu w atmosferze obojętnej i przekształceniu w ciężkie, stalowoszare sztaby (o gęstości 11,5); są one twarde (chociaż mniej twarde od uranowych) i utleniają się szybko w kontakcie z powietrzem.

Sztaby te są walcowane, wytłaczane lub ciągnione dla otrzymania arkuszy, prętów, rur, drutu itp. Podstawowym składnikiem naturalnego toru jest izotop toru 232.

Tor i niektóre jego stopy używane są głównie jako materiały paliworodne w reaktorach jądrowych; stopy tor-magnez i tor-wolfram używane są natomiast w przemyśle lotniczym lub do wyrobu urządzeń termojonowych.

Niniejsza pozycja nie obejmuje artykułów lub części artykułów wykonanych z toru z sekcji od XVI do XIX.

(3)Pluton.

Pluton przemysłowy jest otrzymywany przez napromieniowanie uranu 238 w reaktorze jądrowym.

Jest bardzo ciężki (o gęstości 19,8), promieniotwórczy i bardzo toksyczny. Wykazuje podobieństwo do uranu pod względem wyglądu oraz skłonności do utleniania.

W handlu występuje w tych samych postaciach, co wzbogacony uran i wymaga największej ostrożności przy obchodzeniu się z nim.

Izotopy rozszczepialne obejmują:

(1)Uran 233: otrzymywany jest z toru 232 w reaktorach jądrowych, który przekształca się kolejno w tor 233, protaktyn 233 i uran 233.

(2)Uran 235: jest jedynym rozszczepialnym izotopem uranu istniejącym w naturze, obecnym w uranie naturalnym w proporcji 0,71 %.

Aby otrzymać uran wzbogacony w U235 i uran zubożony w U235 (wzbogacony w U238) heksafluorek uranu poddaje się rozdzielaniu izotopowemu przez wirowanie elektromagnetyczne lub proces dyfuzji gazowej.

(3)Pluton 239: jest otrzymywany w reaktorach jądrowych z uranu 238, który kolejno przekształca się w uran 239, neptun 239 i pluton 239.

Należy również wspomnieć o niektórych izotopach pierwiastków transplutonowych, takich jak kaliforn 252, ameryk 241, kiur 242 i kiur 244, które mogą dawać wzrost rozszczepialności (nawet spontanicznej), lub które mogą być użyte jako intensywne źródło neutronów.

Z izotopów paliworodnych, oprócz toru 232, należy wspomnieć o uranie zubożonym (tj. zubożonym w U235 i w rezultacie wzbogaconym w U238). Metal ten jest produktem ubocznym w procesie produkcji uranu wzbogaconego w U235. Ze względu na jego dużo niższy koszt i dostępność w dużych ilościach, zastępuje naturalny uran, szczególnie jako materiał paliworodny, w ekranach antyradiacyjnych, jako ciężki metal do wyrobu kół zamachowych lub do przygotowywania zestawów absorpcyjnych (getterów) stosowany do oczyszczania niektórych gazów.

Niniejsza pozycja nie obejmuje artykułów lub części artykułów, wykonanych z uranu zubożonego w U235 z sekcji od XVI do XIX.

(B)            Związki rozszczepialnych i paliworodnych pierwiastków chemicznych lub izotopów

Niniejsza pozycja obejmuje, w szczególności, następujące związki:

(1)uranu:

(a)tlenki UO2, U3O8 i UO3

(b)fluorki UF4 i UF6 (ten ostatni sublimuje w temperaturze 56°C)

(c)węgliki UC i UC2

(d)uraniany Na2U2O7 i (NH4)2U2O7

(e)diazotan (V) ditlenek uranu (VI) (azotan (V) uranylu) UO2 (NO3)2.6H2O

(f)siarczan (VI) ditlenek uranu (VI) (siarczan (VI) uranylu) UO2SO4.3H2O

(2)plutonu:

(a)tetrafluorek PuF4

(b)ditlenek PuO2

(c)azotan (V) PuO2(NO3)2

(d)węgliki PuC i Pu2C3

(e)azotek PuN.

Związki uranu lub plutonu są stosowane głównie w przemyśle jądrowym, zarówno jako produkty pośrednie jak i gotowe. Heksafluorek uranu jest przedstawiany zwykle w szczelnych pojemnikach; jest on dość toksyczny i wymaga ostrożności w obsłudze.

(3)toru:

(a)tlenek i wodorotlenek. Tlenek toru (IV) (ThO2) (ditlenek toru) jest białawo-żółtym proszkiem, nierozpuszczalnym w wodzie. Wodorotlenek toru Th(OH)4 jest uwodnionym tlenkiem toru (IV). Obydwa związki otrzymuje się z monacytu. Stosowane są do produkcji koszulek gazowych, jako produkty ognioodporne lub jako katalizatory (synteza acetonu). Tlenek jest stosowany jako materiał paliworodny w reaktorach atomowych;

(b)             sole nieorganiczne. Te sole zazwyczaj są barwy białej. Najważniejszymi są:

(i)azotan (V) toru, który występuje w stanie mniej lub bardziej uwodnionym i przyjmuje postać kryształów lub proszku (azotan (V) kalcynowany). Stosowany jest do produkcji barwników luminescencyjnych. Zmieszany z azotanem (V) ceru, służy do impregnowania koszulek gazowych;

(ii)             siarczan (VI) toru, krystaliczny proszek rozpuszczalny w zimnej wodzie; wodorosiarczan (VI) toru i alkaliczny podwójny siarczan (VI) toru;

(iii)          chlorek toru (ThCl4), bezwodny lub uwodniony oraz tlenochlorek;

(iv)azotek toru i węglik toru. Stosowane jako materiały ognioodporne, materiały ścierne lub jako materiały paliworodne w reaktorach atomowych;

(c)związki organiczne. Najbardziej znanymi zwiazkami organicznymi są mrówczan, octan, winian i benzoesan toru, wszystkie stosowanie w medycynie.

(C)Stopy, dyspersje (włącznie z cermetalami), produkty ceramiczne, mieszaniny i pozostałości zawierające rozszczepialne lub paliworodne pierwiastki lub izotopy albo ich związki organiczne lub nieorganiczne.

Najważniejszymi produktami objętymi niniejszą pozycją są:

(1)Stopy uranu lub plutonu z glinem, chromem, cyrkonem, molibdenem, tytanem, niobem lub wanadem. Także stopy uranu z plutonem lub z żelazem.

(2)Dyspersje ditlenku uranu (UO2) lub węglika uranu (UC), (nawet zmieszane z ditlenkiem lub węglikiem toru) w graficie lub polietylenie.

(3)Cermetale składające się z różnych metali (np. stali nierdzewnej) wraz z ditlenkiem uranu (UO2), ditlenkiem plutonu (PuO2), węglikiem uranu (UC) lub węglikiem plutonu (PuC), (albo z mieszanin tych związków z ditlenkiem lub węglikiem toru).

Produkty te w postaci prętów, płyt, kul, drutów, proszku itp. Są stosowane albo do produkcji pierwiastków spełniających rolę paliwa lub w pewnych przypadkach bezpośrednio w reaktorach.

Pręty, płyty i kule otoczone powłoką i wyposażone tak, aby można było nimi manipulować, objęte są pozycją 8401.

(4)Zużyte lub napromieniowane elementy paliwowe (wkłady), to znaczy takie, które po dłuższym lub krótszym ich stosowaniu trzeba wymienić (np. z powodu nagromadzenia produktów rozszczepialnych przeszkadzających w reakcji łańcuchowej lub z uwagi na zniszczenie ich osłonek). Po magazynowaniu ich przez dostateczny okres w bardzo głębokiej wodzie dla obniżenia ich temperatury i zmniejszenia promieniotwórczości, elementy paliwowe przewozi się w pojemnikach ołowianych do wyspecjalizowanych zakładów wyposażonych w instalacje do odzyskiwania resztek materiału rozszczepialnego, materiału rozszczepialnego pochodzącego z przekształcenia lub z pierwiastków paliworodnych (które są zazwyczaj zawarte w elementach paliwowych) i z produktów rozszczepienia.