Законом Украины «Об использовании ядерной энергии и радиационной безопасности» определено, что ядерная безопасность это соблюдение норм, правил, стандартов и условий использования ядерных материалов, обеспечивающих радиационную безопасность. В свою очередь, радиационная безопасность — соблюдение допустимых пределов радиационного влияния на персонал, население и окружающую среду, установленных нормами, правилами и стандартами по безопасности.

Согласно статье 5 того же Закона государственная политика в области использования ядерной энергии и радиационной защиты реализуется, в частности, путем создания оптимальной системы государственного регулирования ядерной и радиационной безопасности, т. е. регулирования с учетом дифференцированного подхода к требованиям безопасности в зависимости от потенциальной ядерной и радиационной опасности от конкретного вида деятельности с конкретными установками (источниками).

История развития ядерного регулирования интересна и порой захватывающа. Колоссальный потенциал ядерной энергии был сразу осознан учеными, специалистами и политиками, определил ее роль и место в военных целях, обозначил ее перспективы в мирных целях.

Первыми были США и принятые в этой стране решения по вопросам организации режима ядерной безопасности в той или иной степени в итоге продублированы другими странами. Отец американской водородной бомбы, Эдвард Теллер, в 1947 году возглавил первый в мире международный Консультативный комитет по безопасности реакторов и сформулировал основные постулаты безопасности ядерных установок: «Мы не можем следовать обычным методом проб и ошибок. Этот метод был неотъемлемой частью индустриального прогресса до ядерного века. С его приходом этот метод представляет недопустимые риски. Ошибка при изготовлении автомобиля может привести к гибели от одного до десяти человек. Ошибка при проектировании самолета может стоить жизни 150 особам. Выброс радиоактивности может подвергнуть опасности население города. В реакторной безопасности все испытания должны фиксироваться документально, поскольку действительные ошибки могут носить катастрофический характер».

teller

Эдвард Теллер — отец американской водородной бомбы

Американские политики осознали, что потенциал ядерной энергии не может использоваться без жестких законодательных ограничений, касается ли это мирного или военного назначения, и в 1946 году вступил в силу первый в мире «атомный закон». В соответствие с этим законом был создан, как указан выше, также первый в мире международный Консультативный комитет по безопасности реакторов Комиссии по атомной энергии США. Основная задача, которая стояла перед Комиссией, — производство ядерного оружия. Вторичная задача — содействие развитию ядерной энергии в мирных целях.

В 1947 году году КАЭ, осознавая важность взаимодействия с населением и прессой, создает офис по информированию общественности, а Конгресс США формирует Совместный комитет по атомной энергии, который стал «сторожевым псом» для КАЭ и сделал, очевидно, первое в мире политическое заявление о будущей роли ядерной энергии в мирной деятельности: «Развитие и применение атомной энергии, как только это станет практически возможным, должно быть направлено на улучшение благосостояния людей, повышение стандартов жизни, развитие свободной конкуренции в частном секторе и продвижение мира».

В 1947—1949 гг. в США формируются условия передачи в частный сектор информации, полученной в процессе создания ядерного оружия. Тогда же публикуется документ «Атомная энергия и частное предприятие», и в 1953 году комитет Конгресса США открывает общественные слушания, необходимые для «развития понимания в обществе роли частного предпринимательства в развитии атомной энергии в мирных целях». Роль, которая отводилась в США частному предпринимательству в развитии ядерной энергии, определила и задачу государства — установить пределы и условия безопасности при использовании атомной энергии и зафиксировать их в лицензии, которая позволяет соответствующую деятельность.

В феврале 1954 года Президент США Д. Эйзенхаур предлагает Конгрессу возложить на КАЭ обязанность «определения минимальных регулирующих требований по безопасности и радиационной защите при получении и использовании делящихся материалов», а уже 30 августа 1954 года вступил в силу в новой редакции Атомный закон.

eizenhauer

Президент США Д. Эйзенхаур

Впервые в мировой практике было введено регулирование и лицензирование «для защиты здоровья и безопасности общества». Согласно Закону, КАЭ должна была предоставлять промышленности специальные ядерные материалы для использования в качестве топлива в энергетических реакторах, передать информацию, которая ранее классифицировалась как «секретная», для использования в развитии ядерной энергетики, лицензировать частные атомные электростанции, а также применять принудительные меры, чтобы заставить выполнять требования регулирующих документов. Закон определил меры, обеспечивающие независимость выполнения функций регулирования и лицензирования внутри КАЭ. Высказывались и опасения, что «самый большой риск заключается в том, что это великое благо для человечества (атомная энергия) может быть уничтожено при его зарождении чрезмерным регулированием».

Еще в 1954 году проектом Атомного закона предусматривалось создание двух агентств — по развитию и регулированию безопасности. Но предложение не было поддержано парламентариями США, поскольку казалось невозможным в те годы обеспечить два агентства квалифицированными кадрами. Разделение произошло только в 1975 году, когда на базе КАЭ были созданы Министерство энергетики и Комиссия ядерного регулирования.

Классический набор функций национального органа ядерного регулирования, который был наработан сначала в Комиссии ядерного регулирования США, а затем, с небольшими отличиями, реализованный в органах ядерного регулирования других стран, включает:

  • развитие критериев и принципов безопасности, норм, правил и стандартов по безопасности (нормативное регулирование);
  • оценку безопасности заявленной деятельности и выдачу, при положительных результатах такой оценки, лицензии (разрешения) на заявленную деятельность, включая утверждение лимитов и условий безопасности этой деятельности (лицензирование);
  • контроль соблюдения лицензиатом лимитов и условий безопасности разрешенной деятельности (надзор);
  • применение принудительных мер, чтобы побудить Лицензиата придерживаться лимитов и условий безопасности, установленных лицензией (принуждение).

Таким образом, одной из важнейших задач органов регулирования ядерной безопасности с самого начала стало формирование концепции безопасности ядерных установок, целей, принципов и критериев их безопасности. Формирование этой триады шло не в безвоздушном пространстве. В начале своего пути оно опиралось на опыт военных предшественников и опыт стандартизации в смежных отраслях промышленности.

Любая производственная деятельность опирается на систему нормативных документов, что позволяет согласовывать деятельность многих предприятий, организаций и отдельных лиц во времени и пространстве. Нормативные документы являются продуктом совместной деятельности науки и практики. В начале своего пути ядерная энергетика не имела практического опыта, да и результаты научных исследований не позволяли иметь достаточно обоснованную основу для специализированной нормативной базы. Философия, изначально заложенная в основу безопасности ядерной энергетики, — высокое качество систем и элементов, высокая квалификация персонала, что должно было предотвратить чрезвычайные ситуации.

Во многом приходилось опираться на опыт и стандарты смежных отраслей: энергетики, химической и металлургической промышленности, военного машиностроения. «Собственные» нормативные документы в первую очередь разрабатывались по специфическим аспектам ядерной энергетики — физике реакторов, радиационному материаловедению, радиационной защите и т. п. Предполагалось, что высокое качество позволит ограничить возможные повреждения систем, которые создаются для отвода тепла, выделяемого ядерным топливом, течью конечных размеров.

Впервые требования к безопасности АЭС комплексно были изложены в «Общих критериях проектирования АЭС» (Свод федеральных правил США, 10 CFR 50, приложение А). Этот документ включал 64 критерия, в которых, по сути, была изложена философия безопасности АЭС, опирающаяся на стратегию глубокоэшелонированной защиты. С сожалением следует отметить, что в СССР к официальной формулировке требований обеспечения безопасности АЭС на основе глубокоэшелонированной защиты пришли только в 1988 году, после Чернобыльской аварии.

Стратегия глубокоэшелонированной защиты включает несколько уровней.

Уровень 1. Предотвращение нарушений нормальной эксплуатации — выбор площадки, проект, качество систем и элементов АС, эксплуатационная документация, ТО, ремонт, модернизация, квалификация персонала, формирование культуры безопасности.

Уровень 2. Обеспечение безопасности при нарушениях нормальной эксплуатации и предотвращение аварийных ситуаций — устранение отклонений от нормальной эксплуатации; автоматически действующие защиты и блокировок, предотвращающих перерастание нарушений нормальной эксплуатации в аварийные ситуации, эксплуатационные процедуры; тренировки персонала.

Уровень 3. Предотвращение и ликвидация аварий — системы безопасности, аварийные процедуры, тренировки персонала.

Уровень 4. Управление запроектными авариями — использование систем нормальной эксплуатации и систем безопасности для предотвращения запроектных аварий, ограничения их последствий, а также возврат РУ в контролируемое состояние; инструкции по управлению запроектными авариями, тренировки персонала.

Уровень 5. Аварийная готовность и реагирование — санитарно защитная зона и зона наблюдения, аварийные планы, противоаварийные тренировки/обучения, противорадиационные убежища и кризисные центры.

Система требований к безопасности АЭС, изложенных в нормативных документах СССР, начала формироваться в 60-х годах прошлого столетия. Основу нормативной базы по безопасности ядерной энергетики составили «Общие положения обеспечения безопасности атомных электростанций при проектировании, строительстве и эксплуатации», которые вступили в силу в 1973 году, или ОПБ-73 (двумя годами ранее были приняты временные
ОПБ-71 под таким же названием, но предназначенные для ограниченного применения).

Безопасность («…обеспеченная защита персонала и населения от внешнего и внутреннего облучения, а окружающей среды — от загрязнения радиоактивными веществами в пределах допустимых норм, как в случае длительной стационарной эксплуатации, так и в аварийных ситуациях») должна была обеспечиваться в маловероятных аварийных условиях, таких как разрыв циркуляционного контура. При анализе безопасности АЭС все ее устройства и системы должны разделяться на три группы: устройства нормальной эксплуатации, защитные устройства и локализующие устройства.

Основа безопасности — высокое качество систем нормальной эксплуатации, защитные устройства для предотвращения выхода из строя систем нормальной эксплуатации, локализующие устройства, ограничивающие распространение радиоактивных веществ, высокая квалификация персонала. Важное внимание уделялось корректному выбору площадки, ее удаленности от крупных населенных пунктов, аварийной готовности. Безопасность должна была обеспечиваться при любом единичном отказе устройства нормальной эксплуатации и длительном невыявлении нарушения другого устройства. Одновременно с выходом из строя приборов нормальной эксплуатации должен был рассматриваться отказ одного из независимых активных защитных устройств и одного независимого прибора локализации.

Обсуждалось, что АЭС должна проектироваться с учетом экстремальных природных событий, для защитных и локализующих устройств желательно было использовать «пассивные» устройства. Требовалось представить в проекте количественный анализ надежности, количественный анализ вероятности аварийных ситуаций, рассматриваемых в проекте. Высокая надежность систем аварийной защиты должна была достигаться за счет высокого качества, многоканальности, проверок и испытаний, а также наличия резервных источников энергопитания. Пределы повреждения тепловыделяющих элементов (твэлов) и связанные с этим уровни радиоактивности сред должны были определяться при проектировании. Определялись режимы эксплуатации (с достаточными допусками на неопределенность), для которых должно было исключаться повреждение твэлов. Устанавливались достаточно детальные требования к проектированию активной зоны реактора, которые в дальнейшем перешли в Правила ядерной безопасности, вышедшие годом позже.

Ко времени разработки и введения в действие ОПБ-73, в СССР уже находились в эксплуатации Белоярская, Ново-Воронежска и 1-я очередь Кольской АЭС, а также строилось несколько АЭС (Ленинградская, Чернобыльская, Курская, Билибинская, Армянская). Собственно говоря, с ОПБ-73 и начинается история нормативного регулирования безопасности АЭС в нашей стране. Несмотря на очевидные терминологические расхождения, отсутствие формализованного понятия глубокоэшелонированной защиты, другие отличия от требований безопасности, сформулированных к настоящему времени в мире, на основе ОПБ-3 были спроектированы и успешно эксплуатируются во многих странах мира такие энергоблоки, как ВВЭР-1000/302, ВВЭР-1000/338 и ВВЭР-440/213.

Понятно, что только опыт строительства и эксплуатации позволяет создавать нормативные документы, отвечающие требованиям времени. Поэтому в ОПБ-73 был приведен Перечень норм и правил к «Общим положениям обеспечения безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации АЭС» с примечанием, что перечисленные в перечне нормы и правила вводятся в действие по мере завершения их разработки и утверждения. А до этого «… допустимо руководствоваться нормами и правилами, действующими в энергетике» (ст. 1.1.2, ОПБ-73).

Следующим шагом в развитии требований безопасности АЭС стали ОПБ-82. Концепция безопасности практически не изменилась по сравнению с ОПБ-73, однако были введены некоторые новшества, которые значительно усовершенствовали требования, сделали их более конкретными.

Впервые были сформулированы основные термины и определения (терминология существенно отличается от принятой сегодня). Четко сформулированы основные функции безопасности: управление цепной реакцией деления; отвод тепла от ядерного топлива и удержание радиоактивных веществ в установленных пределах.

Введено понятие эксплуатирующая организация — организация, которой подчинена АЭС, но ее ответственность фактически была ограничена обеспечением безопасной эксплуатации. Определены понятия: проектная авария (устанавливается действующими нормами и правилами), при которой безопасность АЭС обеспечивается проектом); максимальная проектная авария (проектная авария с наиболее тяжелым исходным событием, устанавливается для каждого типа реактора) и гипотетическая авария, для которой проектом не предусматриваются технические меры, обеспечивающие безопасность АЭС. Было также введено понятие максимальная гипотетическая авария (МГА) — гипотетическая авария, приводящая к максимально возможному выбросу радиоактивных веществ в окружающую среду при расплавлении твэлов и разрушении локализующих систем. Определено, что перечни исходных событий приводятся в техническом обосновании безопасности и согласуются с органами государственного надзора.

Четко сформулированы понятия систем, важных для безопасности (системы нормальной эксплуатации, повреждения или отказы которых являются исходными событиями аварий, и системы безопасности), а также систем безопасности (системы, предназначенные для предупреждения аварий и ограничения их последствий). Определены требования к системам и устройствам, важным для безопасности АЭС, — они должны проектироваться, изготавливаться и монтироваться с учетом возможных механических, тепловых, химических и других воздействий, возникающих в результате проектных аварий, и присущих площадке природных событий.

После аварии на ЧАЭС в ОПБ-82 были введены дополнения: о необходимости проведения анализов гипотетических аварий, результаты которых должны быть положены в основу инструкций по действиям в аварийных условиях и аварийных планов; о необходимости создания учебных тренировочных центров; о мерах по предупреждению образования взрывоопасных концентраций газов; о средствах радиационного контроля при гипотетических авариях, была удалена прямая фраза о допустимости положительного мощностного эффекта реактивности, который стал одной из причин катастрофы 1986 года.

chaes86

Авария на Чернобыльской АЭС (1986 год)

Авария на Чернобыльской АЭС (1986 год) привела к существенным изменениям в регулировании ядерной безопасности. Были разработаны и введены в действие «Основные положения обеспечения безопасности атомных станций» (ОПБ-88). Значительно расширен раздел «термины и определения». Введены такие понятия, как управление запроектной аварией, предпусковые наладочные работы, физический и энергетический пуск, функции безопасности, элементы, отказ по общей причине, культура безопасности, ввод в эксплуатацию, специальные нормы и правило и т. п., что значительно расширило согласованное терминологическое поле и облегчило взаимодействие при проектировании и эксплуатации АЭС. Документом четко определено, что безопасность АЭС должна обеспечиваться последовательной реализацией принципа глубокоэшелонированной защиты, основанного на системе барьеров на пути распространения ионизирующих излучений и радиоактивных веществ и системе мер по защите этих барьеров.

Для проектной аварии должны быть определены исходные события и конечные состояния и предусмотрены системы безопасности, обеспечивающие с учетом принципа единичного отказа систем безопасности или одной, независимой от исходного события, ошибки персонала ограничение ее последствий установленными для таких аварий пределами. Понятие максимально проектной аварии исключены.

Введено понятие запроектной аварии (исключены понятия гипотетической и максимально гипотетической аварий), которая вызывается исходными событиями, которые не учитываются в проектных авариях, или характеризуется дополнительными по сравнению с проектными авариями отказами, ошибочностью действий персонала, которые приводят к тяжелым повреждениям (плавлению) активных зоны.

Было введено понятие тяжелой аварии (авария с повреждением ядерного топлива) и установлена необходимость анализа сценариев запроектных аварий для определения мер управления такими авариями и ограничения их последствий. Введена обязательность вероятностного анализа безопасности и установлены целевые ориентиры приемлемости результатов анализа для оценки доверия к инженерно-техническим решениям, принятым в проекте АЭС.

Сформулированы в общем виде требования к физической защите, противопожарной безопасности, средствам связи и оповещения и ряд других требований, сформированных по результатам анализа аварии на ЧАЭС.

В ОПБ-88 введена классификация по влиянию систем и элементов (понятие элемент введен впервые) на безопасность с целью определения требований к их качеству. Сформулировано понятие специальных норм и правил безопасности, которые должны быть либо утверждены органом ядерного регулирования, или допущены им к применению. Введен в практику принцип культуры безопасности всех лиц, причастных к деятельности, влияющей на безопасность АЭС.

Понятие «Эксплуатирующая организация» было приведено к признанному в мировой практике. В основу были положены принцип полной ответственности ЭО, которая не делегируется, за безопасность АЭС, а также разделение ответственности между ЭО и органом ядерного регулирования. Четко сформулированы требования к ЭО иметь лицензию органа ядерного регулирования на соответствующую деятельность.

В 2000 году в Украине разработаны и введены «Общие положения безопасности атомных станций» ОПБУ-2000, которые не внесли значимых изменений в ОПБ-88, были выполнены корректировки, связанные с различиями в системе управления и ядерного регулирования государства.

Через восемь лет была подготовлена и введена в действие новая версия «Общих положений безопасности атомных станций» ОПБУ-2008. Этим документом внесены дополнения в содержание требований по безопасности АЭС, изменена структура документа с целью изложения основных принципов и критериев безопасности АЭС на основе публикаций МАГАТЭ, изложенных в «Основных принципах безопасности атомных станций» (INSAG-12).

Аварии на АЭС «Три-Майл-Айленд» и Чернобыльской АЭС оказали серьезное влияние на развитие атомной энергетики, привели к значительному переосмыслению требований безопасности и казалось, что принятыми мерами тяжелые аварии АЭС исключены. Но в 2011 году авария на АЭС «Фукусима» продемонстрировала еще одну характерную особенность — практическую невозможность предсказать заранее сочетание исходных событий и последовательности их развития, особенно там, где большое влияние так называемого человеческого фактора.

tree_mail_ailand

АЭС «Три-Майл-Айленд»

И авария на Чернобыльской АЭС, и авария на АЭС «Фукусима» развивались по сценариям, не рассмотренным в проектах не потому, что их нельзя было предвидеть. Возможные причины будущей чернобыльской катастрофы были известны за много лет до аварии, но никто не верил, что они могут реализоваться. Примерно то же можно сказать и об аварии на АЭС «Фукусима». Знание того, что может произойти, еще не говорит о том, что будут приняты меры по предупреждению реализации известных событий.

fukusima

АЭС «Фукусима» до аварии

И низкая вероятность события также не говорит о том, что оно не произойдет («любая вероятность может реализоваться бесконечное количество раз»). Совершенно понятно, что именно человек на всех этапах жизненного цикла АЭС, от ее проектирования до вывода из эксплуатации, является наименее предсказуемым звеном в обеспечении безопасности АЭС.

Причиной всех известных тяжелых аварий в той или иной степени был так называемый человеческий фактор, хотя и проявлял он себя в разное время, иногда задолго до самой аварии. Поэтому все возможные исходные события и их комбинации, сценарии аварий должны рассматриваться в проекте, и проектом должны быть разработаны дополнительные к системам безопасности технические средства для управления авариями, когда их масштаб выходит за пределы, на которые такие системы безопасности рассчитаны.

Это понимание стало толчком для очередного усовершенствования требований по безопасности АЭС. Существуют два принципа исключения рассмотрения аварий в проекте. Один — детерминистический, когда внутренние свойства самозащищенности реактора позволяют исключить аварии из рассмотрения, поскольку аварии принципиально не может быть. Второй принцип — вероятностный, согласно которому нужно стремиться к тому, чтобы вероятность предельного аварийного выброса не превышала 10-7 на реактор в год. Если это требование не выполняется, должны быть приняты дополнительные технические меры по управлению аварией с целью ослабления ее последствий.

Идущий в настоящее время процесс совершенствования требований по обеспечению безопасности АЭС направлен, прежде всего, на:

  • повышение эффективности барьеров глибокоэшелонированной защиты, обеспечение их независимости иустойчивости при различных исходных событиях;
  • гарантированное обеспечение АЭС электроэнергией иотвод остаточного тепла ядерного топлива в течение времени, необходимого для восстановления внешней инфраструктуры, если она разрушена при чрезвычайных происшествиях природного или техногенного происхождения;
  • обеспечение работоспособности последнего барьера, герметичного ограждения реакторной установки втяжелых и маловероятных обстоятельствах, включая аварии с тяжелым повреждением активной зоны, чтобы предотвратить выход радиоактивных веществ за пределы АЭС.

Важно отметить, что и регулирующие органы, и эксплуатирующие организации мира пришли к консенсусу относительно основного критерия безопасности. Согласованная позиция заключается в необходимости стремиться к тому, чтобы при любой возможной аварии выход радиоактивных веществ за пределы АЭС не превышал значений, которые могут привести к необходимости быстрых мер вмешательства (укрытие населения или эвакуация), и ограничивал меры вмешательства непродолжительным периодом времени и только на ограниченной по размерам территории.

Конечно, конкретные критерии будут отличаться в разных странах и зависеть от характеристик той или иной АЭС и площадки, на которой она размещена. Сегодня повсюду идет процесс совершенствования требований к безопасности АЭС на основе указанных подходов.

Также к важным дополнениям следует отнести и решение об учете возможных изменений природных условий площадки, что предполагается реализовать увеличением запасов характеристик АЭС по отношению к внешним воздействиям, например к землетрясениям.

Главное — основа философии и практики безопасности АЭС, глубокоэшелонированная защита АЭС — остается незыблемым. Более того, произошедшие тяжелые аварии показали, что отступление от стратегии глубокоэшелонированной защиты ведет к непредвиденным событиям, негативным последствиям для безопасности. И в этом отношении нет никаких оснований говорить о коренном пересмотре концепции или требований безопасности АЭС. Идет планомерное совершенствование требований на основе приобретенного опыта как в положительных, так и, к сожалению, в отрицательных аспектах проектирования и эксплуатации АЭС.

Основные вызовы режиму ядерного регулирования в Украине в 2014 году

В 2014 году основные вызовы режиму ядерного регулирования в Украине были связаны с внешней угрозой — аннексией Автономной Республики Крым и военными действиями на Востоке Украины. Международное сообщество признало факт нарушения положений Будапештского меморандума в отношении Украины. Об этом в своей речи на Гаагском саммите по ядерной защищенности 24 марта 2014 года заявил Генеральный секретарь ООН Пан Ги Мун, отметив, что гарантии безопасности были важным условием для присоединения Украины к Договору о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО), но их надежность была серьезно подорвана событиями вокруг Украины. Генсек ООН выразил мнение, что это будет иметь негативные последствия как для региональной безопасности, так и для всего режима нераспространения ядерного оружия.

Из-за внешней агрессии Украина утратила регулирующий контроль на территориях АР Крым и отдельных территориях Донецкой и Луганской областей. Связь с Крымской государственной инспекцией по ядерной и радиационной безопасности фактически была потеряна в мае-июне, а с сентября она официально перешла в подчинение Ростехнадзора РФ. Юго-восточная государственная инспекция по ядерной и радиационной безопасности, которая была расположена в г. Донецке, продолжала свою работу и в декабре 2014 года была переведена в г. Запорожье.

На территории АР Крым расположены такие ядерные объекты, как исследовательский реактор ДР-100 Севастопольского национального университета ядерной энергии и промышленности (СНУЯЭиП) и две подкритические сборки на низкообогащенном и природном уране. Кроме того, на территории АРК находится несколько предприятий и лечебных учреждений, в которых используются приборы и контейнеры с радиационной защитой из обедненного урана, а также высокоактивные источники ионизирующего излучения — в 5 учреждениях, в основном это онкоклиники. В зоне так называемых ДНР и ЛНР, к счастью, нет ядерных установок, есть лишь ядерные материалы в небольших количествах в виде радиационной защиты контейнеров для транспортировки и хранения ИИИ и аппаратов лучевой терапии в онкологических клиниках, а также высокоактивные ИИИ.

Источник:

  1. Материалы Госатомрегулирования.