Walidacja modelu — bilans-safeguards
Bilans materiału jądrowego (MUF, SEID, LEMUF) dla safeguards IAEA
✓
21/21 asercji zdanych
Walidacja: ✓ ZALICZONA
Obliczono: 2026-07-08 02:28:47 UTC · PHP 8.1.2-1ubuntu2.24
Niezmienniki fizyczne i matematyczne
| Stan | Asercja | Wynik | Oczekiwane |
|---|---|---|---|
| ✓ | Book inventory = 10000 + 1000 − 800 = 10200 kg IAEA Safeguards Glossary: book inventory = beginning + receipts − removals. |
10 200 kg | 10 200 kg |
| ✓ | MUF = 10200 − 10195 = 5 kg (Material Unaccounted For) IAEA: MUF = book inventory − ending physical inventory; tutaj 10200 − 10195 = 5 kg. |
5 kg | 5 kg |
| ✓ | Sigma łączna = sqrt(9 + 2.25 + 1.44 + 12.25) ≈ 5.003 kg Propagacja niepewności w kwadracie dla czterech niezależnych składowych pomiaru. |
4,994 kg | 4,994 kg |
| ✓ | Wskaźnik z = 5 / sigma ≈ 0.999 z = MUF / combined_sigma; jest to statystyczna miara istotności różnicy materiałowej. |
1,0012 | 1,0012 |
| ✓ | MUF = 0 gdy inwentarz fizyczny = book (case idealny) Jeśli physical inventory = book inventory, bilans jest zamknięty: MUF = 0. |
0 kg | 0 kg |
| ✓ | Wskaźnik z = 0 gdy MUF = 0 MUF = 0 → z = 0/sigma = 0; wynik jest w pełni zgodny z deklaracją. |
0 | 0 |
| ✓ | Większa niepewność → mniejszy |z| przy tym samym MUF (monotoniczność) z = MUF/sigma: im większa sigma przy stałym MUF, tym mniejszy z — wzrost niepewności zmniejsza sygnał. |
|z|_duże_sigma=0.6299 < |z|_małe_sigma=3.1623 | malejąca zależność |z| od sigma |
| ✓ | Większy MUF → większy |z| przy tej samej sigma (monotoniczność) z = MUF/sigma: im większy MUF przy stałej sigma, tym większy |z|. |
|z|_20kg=4.0048 > |z|_1kg=0.2002 | rosnąca zależność |z| od MUF |
| ✓ | Interpretacja: z < 1 → "mieści się w typowym rozrzucie pomiarowym" IAEA: różnica < 1 sigma jest statystycznie nieistotna dla deklaracji bilansowej. |
z=0.0000, interpretacja: "różnica mieści się w typowym rozrzucie pomiarowym" | zawiera "mieści się" |
| ✓ | Interpretacja: z > 2 → "wymaga wyjaśnienia metrologicznego" IAEA: różnica > 2 sigma wymaga szczegółowej analizy metrologicznej i dodatkowych inspekcji. |
z=70.3598, interpretacja: "różnica jest duża względem niepewności i wymaga wyjaśnienia metrologicznego" | zawiera "wyjaśnienia metrologicznego" |
| ✓ | enrichmentCampaign zwraca klucz difference_kg_u235 Interfejs API: metoda enrichmentCampaign musi zwracać tablicę z kluczem difference_kg_u235. |
0.042130 kg | klucz istnieje |
| ✓ | enrichmentCampaign: z > 0 gdy feed-U235 przekracza sumę wyjść Jeśli feed zawiera więcej U-235 niż deklarowane wyjścia, różnica jest dodatnia, a z > 0. |
z=0.3400 | > 0 |
| ✓ | streamConsistencyAudit: zbilansowane strumienie (100 = 10+80+10) → mass_within_tolerance Feed = produkt + ogony + hold-up → masa całkowita zbilansowana; różnica = 0%. |
true | true |
| ✓ | streamConsistencyAudit: mass_difference_kg = 100 − (10+80+10) = 0 kg Weryfikacja arytmetyki: 100 − 100 = 0. |
0 kg | 0 kg |
| ✓ | uncertaintyBudget: book inventory = 8000 + 2000 − 1500 = 8500 kg Tożsamość bilansowa: book = beginning + receipts − shipments. |
8 500 kg | 8 500 kg |
| ✓ | uncertaintyBudget: sigma łączna ≥ największego składnika (RSS ≥ max) Suma kwadratów RSS: sigma = sqrt(Σσᵢ²) ≥ max(σᵢ) — zawsze co najmniej równa największemu składnikowi. |
sigma=59.0479 kg ≥ max_component=42.4900 kg | >= max składnika |
| ✓ | uncertaintyBudget: suma udziałów wariancji = 100% Udziały procentowe wariancji poszczególnych składowych muszą sumować się do 100%. |
100% | 100% |
| ✓ | Współczynnik masowy U/UF6 ≈ 0.6763 (stechiometria) M(U) = 238.029 u, M(F) = 18.998 u; U/UF6 = 238.029/(238.029+6×18.998) ≈ 0.6763. |
0,6762 | 0,6762 |
| ✓ | uf6CylinderLedger: masa U = 100 kg UF6 × 0.6763 ≈ 67.63 kg U Przeliczenie masy UF6 → masa uranu przez stały współczynnik stechiometryczny. |
67,6181 kg | 67,6181 kg |
| ✓ | uf6CylinderLedger: masa U-235 = 67.63 kg × 3.5% ≈ 2.367 kg Masa U-235 = masa_U × oznaczenie_wzbogacenia; bezpośrednia weryfikacja przeliczenia procentowego. |
2,3666 kg | 2,3666 kg |
| ✓ | Kolejność |z|: MUF=0 < MUF=10 < MUF=50 < MUF=100 kg (rosnące z) z = MUF/sigma; |z| rośnie monotonicznie wraz z MUF przy stałej sigma. |
0,000 < 2,002 < 10,012 < 20,024 | rosnąca kolejność |
Porównanie z benchmarkami
Benchmarki kontrolują osobno księgowy MUF, normalizację przez niepewność oraz przeliczenia UF6.
| Benchmark | Model | Referencja | Błąd | Ocena |
|---|---|---|---|---|
| Book inventory: 10000 + 1000 - 800 Definicja księgowego inwentarza materiału. |
10200 kg | 10200 kg | +0.000% | ✓ doskonały (≤5%) |
| MUF: 10200 - 10195 Podstawowy benchmark różnicy materiałowej. |
5 kg | 5 kg | +0.000% | ✓ doskonały (≤5%) |
| Sigma łączna RSS Propagacja niezależnych składników niepewności w kwadraturze. |
4.994 kg | 4.994 kg | +0.000% | ✓ doskonały (≤5%) |
| Wskaźnik z dla MUF = 5 kg Sprawdza statystyczną normalizację MUF przez sigma. |
1.0012 | 1.0012 | +0.000% | ✓ doskonały (≤5%) |
| Udział masowy U w UF6 Niezależna kontrola stechiometrii cylindrów UF6. |
0.676181 | 0.676181 | +0.000% | ✓ doskonały (≤5%) |
| 100 kg UF6 → masa uranu Praktyczny punkt kontrolny dla modułu cylindrów. |
67.6181 kg | 67.6181 kg | +0.000% | ✓ doskonały (≤5%) |
Kontekst metodologiczny:
Walidacja potwierdza, że kalkulator stosuje definicje safeguards w sposób księgowo i metrologicznie spójny. Nie ocenia jakości inspekcji ani prawdziwości deklaracji; pokazuje, że jeśli dane wejściowe są poprawne, MUF, SEID/LEMUF i z-score są liczone właściwie.
Zakres walidacji
Model implementuje: Bilans materiału jądrowego (MUF, SEID, LEMUF) dla safeguards IAEA.
Pełny zestaw testów (regresja, renderowanie) w public/kalkulatory/tests/.
Uruchamianie: php public/kalkulatory/tests/run.php
Audyt modelu: Bilans safeguards
Kalkulator liczy różnicę inwentarzową/MUF z początkiem okresu, przyjęciami, wydaniami, inwentarzem końcowym oraz niepewnościami pomiarów. Wynik pokazuje też prosty wskaźnik z-score jako język oceny statystycznej.
Najważniejsze uproszczenia
- To model statystyczny jednego obszaru bilansu, bez procedur inspekcyjnych.
- Nie dobiera progów alarmowych, częstotliwości kontroli ani sposobów obchodzenia monitoringu.
- Nie modeluje pełnej korelacji błędów, próbkowania laboratoryjnego ani wielu MBA naraz.
Co można liczyć dokładniej
- Dodać wielookresowy bilans materiałowy z wykresem trendu MUF.
- Dodać korelacje błędów systematycznych i przypadkowych.
- Dodać import wyników z kalkulatora UF6 — masa i U-235.