Walidacja — bilans cylindrów UF₆ (IAEA Safeguards)
U/UF₆≈0.6764; bilans=otwarcie+dostawy−wysyłki−próbki; σ_U235 łączona kwadratowo.
✓
10/10 asercji zdanych
Walidacja: ✓ ZALICZONA
Obliczono: 2026-07-08 02:28:39 UTC · PHP 8.1.2-1ubuntu2.24
Niezmienniki fizyczne
| Stan | Asercja | Wynik | Oczekiwane |
|---|---|---|---|
| ✓ | expected_closing = opening + receipts − shipments − sampled (bilans masowy) Zasada zachowania masy: zapas zamknięcia = otwarcie + dostawy − wysyłki − próbki. |
12 600 kg UF₆ | 12 600 kg UF₆ |
| ✓ | closing_difference = 0 gdy measured = expected (idealne zamknięcie) Przy braku strat/błędów: różnica zamknięcia = 0; brak nieprawidłowości. |
0 kg UF₆ | 0 kg UF₆ |
| ✓ | U/UF₆ ≈ 0.6764 (masa uranu/masa hexafluorku — stechiometria) UF₆: M(U-238)=238.03, M(F)=18.998; U/UF₆ = 238.03/352.02 ≈ 0.6764 (IAEA SM-367/10/02). |
0,6762 | 0,6762 |
| ✓ | measured_uranium_kg = measured_closing_uf6 × U/UF₆ Masa uranu = masa UF₆ × (M_U / M_{UF6}); IAEA Standard: przelicznik masy do safeguards. |
8 519,8852 kg U | 8 519,8852 kg U |
| ✓ | u235_kg = measured_uranium_kg × assay_pct / 100 Masa U-235 = całkowita masa U × wzbogacenie; IAEA Safeguards Term: U-235 content. |
298,196 kg U-235 | 298,196 kg U-235 |
| ✓ | mass_z_score = 0 dla idealnego zamknięcia (diff=0, sigma=1.5 kg) Z-score = closing_diff / sigma_wagi; dla diff=0: z=0 (brak anomalii statystycznej). |
0 | 0 |
| ✓ | u235_sigma > 0 (niepewność łączona z masy i analizy wzbogacenia) σ_U235 = √(σ_masa² + σ_assay²); zawsze > 0 bo ważenie ma skończoną niepewność. |
u235_sigma = 4.2601 kg U-235 | > 0 |
| ✓ | closing_difference ≠ 0 gdy measured ≠ expected (5 kg brakuje) expected=12600 − measured=12595 = +5 kg UF₆ różnicy; może wskazywać na błąd lub stratę. |
5 kg UF₆ | 5 kg UF₆ |
| ✓ | u235_kg rośnie z assayPct: 2% < 4% < 90% U-235 U-235 = U_total × assay/100: wyższe wzbogacenie → proporcjonalnie więcej U-235. |
13,524 kg < 27,047 kg < 608,563 kg | rosnąca kolejność |
| ✓ | interpretation jest niepustym tekstem (ocena różnicy) Wynik zawiera interpretację statystyczną różnicy zamknięcia (z-score < 1: ok; ≥ 2: wymaga wyjaśnienia). |
zamknięcie arkusza jest zgodne z niepewnością ważenia | tekst > 5 znaków |
Porównanie z benchmarkami
Benchmarki obejmują rachunek, który musi być poprawny niezależnie od danych wejściowych: stechiometrię UF6, zamknięcie masy cylindra i przeliczenie assay na masę U-235.
| Benchmark | Wynik modelu | Punkt odniesienia | Ocena |
|---|---|---|---|
| Stechiometria masowa UF6 Benchmark jest niezależny od konkretnego cylindra: wynika z mas atomowych U i F. |
U/UF6 = 0.6761814 | 238,02891 / (238,02891 + 6*18,998403163) = 0.6761814 | Jakościowy ✓ |
| Zamknięcie księgi cylindra Kontrola rachunku materiałowego: przy idealnym pomiarze różnica zamknięcia ma wynosić zero. |
expected 12600.000 kg UF6, measured 12600.000 kg UF6 | 12500 + 1000 - 800 - 100 = 12600 kg UF6 | Jakościowy ✓ |
| Przeliczenie UF6 na masę uranu To podstawowy benchmark rachunku safeguards, bo assay odnosi się do masy uranu, nie całego UF6. |
8519.885 kg U | 12600 kg UF6 * 0.6761814 = 8519.885 kg U | Jakościowy ✓ |
| Masa U-235 z assay 3,5% Benchmark pokazuje użytkownikowi, gdzie w bilansie pojawia się realna zawartość izotopu U-235. |
298.196 kg U-235 | 8519.885 kg U * 3,5% = 298.196 kg U-235 | Jakościowy ✓ |
Kontekst metodologiczny:
Walidacja nie potwierdza rzeczywistego stanu konkretnego cylindra. Potwierdza, że kalkulator prawidłowo wykonuje rachunek materiałowy, który później można zasilić realnymi pomiarami masy, przepływów i wzbogacenia.
Zakres walidacji
Sprawdzone: bilans masowy, diff=0 przy idealnym, U/UF₆≈0.6764, u235=U×assay/100, z-score=0, σ>0, diff≠0 przy odchyleniu, monotoniczność.
Audyt modelu: Arkusz cylindra UF6
Kalkulator zamyka syntetyczny arkusz cylindra UF6, przelicza zmierzoną masę UF6 na masę uranu i masę U-235 oraz rozdziela niepewność pochodzącą od ważenia i oznaczenia wzbogacenia.
Najważniejsze uproszczenia
- Nie jest instrukcją obsługi cylindra, pobierania próbek ani transportu UF6.
- Nie obejmuje reakcji chemicznych, temperatur, ciśnień ani wymagań sprzętowych.
- Zakres oznaczenia izotopowego pozostaje poniżej 20% U-235.
Co można liczyć dokładniej
- Dodać wielocylindrową tabelę zbiorczą bez parametrów operacyjnych.
- Dodać eksport wyniku do budżetu niepewności bilansu materiałowego.
- Dodać wariant porównujący masę UF6 i kgU w kilku jednostkach ewidencyjnych.