Ядерна та радіаційна безпека під час транспортування: наскільки захищені перевезення радіоактивних матеріалів?

Щодня тисячі партій радіоактивних матеріалів, включаючи відходи (РАВ) та відпрацьоване ядерне паливо (ВЯП), транспортуються по всьому світу. Використання джерел іонізуючого випромінювання (ДІВ) у промисловості, медицині та сільському господарстві значно зросло за останнє десятиліття, тому перевезення стали частішими та більшими за обсягом.

Крім того, безпека транспортування є найважливішим пріоритетом на всіх етапах ядерного паливного циклу – від перевезення уранових концентратів та нових тепловиділяючих збірок для АЕС до вивезення РАВ та ВЯП для зберігання або захоронення.

Саме тому редакція вебсайту Uatom.org вирішила заглибитися в цю тему та підготувала новий аналітичний матеріал про те, наскільки захищені перевезення радіоактивних матеріалів.

Інциденти, пов’язані з транспортуванням радіоактивних матеріалів

Як ви знаєте, транспортування радіоактивних матеріалів створює ризик аварій з потенційним радіаційним опроміненням. У світовій історії відомо кілька випадків, коли перевезення радіоактивних матеріалів спричинило негативний вплив або інцидент потенційно міг вплинути на безпеку людей, майна та навколишнього середовища.

Іспанія. У 1966 році під час повітряного патрулювання стратегічний бомбардувальник Boeing B-52G Stratofortress, що ніс ядерні бомби, зіштовхнувся з літаком-заправником під час дозаправлення й отримав пошкодження. В результаті 4 термоядерні бомби впали: дві – на землю неподалік іспанського селища Паломарес, дві – у Середземне море. Під час приземлення двох бомб вибухнули звичайні неядерні заряди і плутоній забруднив ділянку приблизно на 2 км². Очищення і збір забрудненого ґрунту тривали кілька років. За результатами пошуків, один заряд вдалося підняти з дна моря.

Велика Британія. За даними звітів, з 1958 до 2010 року у Великій Британії задокументовано близько 980 подій, які сталися під час перевезення радіоактивних матеріалів на території країни. Наприклад, у 2010-му було зафіксовано 30 подій, серед яких 8 випадків із контейнерами відпрацьованого палива, на яких було неправильне маркування або документи не відповідали вимогам до вантажу. Але в результаті цих подій ані працівники, ані населення не були опромінені і не отримали значних доз радіації.

Австралія. У січні 2023-го влада Західної Австралії оголосила радіаційну загрозу в частині штату через те, що з вантажівки під час транспортування випала невелика капсула із радіоактивним ізотопом Цезієм-137 – 8-міліметрова капсула, що використовувалась як джерело для промислового сенсора. Вантаж перевозили на відстань близько 1 400 км – і лише за кілька тижнів після доставки під час перевірки виявилося, що капсули немає. Операція з пошуку загубленої радіоактивної капсули охопила 1400 кілометрів території від малонаселеної місцевості до столиці Перту та увінчалася успіхом лише за сім днів. За цей час серйозного радіаційного забруднення не сталося.

І, хоча головну відповідальність за безпеку несуть організації, відповідальні за об’єкти та діяльність, що спричиняють ці ризики, держави-учасниці МАГАТЕ у 1980 році розробили і підписали Конвенцію про фізичний захист ядерного матеріалу [1], присвячену значною мірою фізичному захисту перевезень. Ця Конвенція не лише впроваджувала класифікацію ядерних матеріалів, відповідно до небезпеки, яку може становити цей матеріал у випадку вчинення злочину щодо нього, а й встановлювала загальні вимоги до рівнів фізичного захисту ядерних матеріалів під час їх міжнародного перевезення.

Особливості конструкції контейнера для транспортування радіоактивних матеріалів

Сфера застосування правил безпеки перевезень радіоактивних матеріалів МАГАТЕ включає конструкцію та склад транспортної упаковки, категоризацію матеріалів, документацію, маркування контейнерів. Ці правила стосуються конкретної транспортної діяльності, включаючи фактичні перевезення, спеціальні домовленості та транспортний індексний номер, присвоєний упаковці для забезпечення контролю над радіоактивним опроміненням.

Розрізняють такі типи контейнерів для перевезення радіоактивних матеріалів [9]:

• контейнери типу А – для радіофармпрепаратів, радіонуклідів для промислового застосування та деяких видів радіоактивних відходів;
• контейнери типу B(U) або B(M) – варіюються від невеликих контейнерів вагою кілька кілограмів (наприклад, що містять ДІВ) до великих упаковок вагою до 100 тон (наприклад, що містять ВЯП);
• контейнери типу C – призначені для транспортування високоактивних радіоактивних матеріалів літаками.

Контейнери для транспортування ВЯП мають стінки, виготовлені зі сталі та захисних матеріалів товщиною від 12 до 38 см. Вони також герметично закриваються масивною кришкою. Ці конструктивні особливості розроблені для захисту працівників та населення від радіації. Контейнери, які перевозять вантажівки, важать близько 25 тон, якщо в них завантажувати 1-2 тонни відпрацьованого палива. Контейнери для залізниці можуть важити до 180 тон і перевозити до 25 тон відпрацьованого палива всередині. Зовні контейнери захищені від ударів, а у випадку аварії обмежувачі удару розчавлюються, поглинаючи силу удару та захищаючи контейнер та її вантаж. Контейнери з ВЯП герметично запаяні та частково забезпечують екранування вмісту відпрацьованого палива, адже блокувати все випромінювання за допомогою екранування неможливо.

Перед використанням конструкція контейнера має пройти випробування нормальними та потенційними аварійними умовами, серед яких падіння на тверду поверхню, на металевий стрижень, пожежа та занурення у воду.

Супроводжуючий персонал проводить ретельні незалежні перевірки, щоб засвідчити, що контейнери для ВЯП відповідають проєктним стандартам та умовам випробувань, викладеним у правилах. Перед будь-яким транспортуванням відпрацьованого палива переглядається та затверджується план маршруту, наданий перевізником. План включає попередньо підготовлені безпечні місця, розташовані вздовж маршруту, а також домовленості з місцевими правоохоронними органами щодо супроводу.

Перевезення радіоактивних матеріалів морем, авто, залізницею та літаками

Морські перевезення є найпоширенішим способом для великих партій радіоактивних матеріалів, наприклад ВЯП. Судна, що перевозять такі вантажі, проходять додаткову сертифікацію щодо пожежної безпеки та стійкості. Лідерами морських перевезень є Франція, Велика Британія, Японія та США.

Для перевезення радіоактивних матеріалів автотранспортом використовують вантажівки з жорстко закріпленими контейнерами, платформи для важких касет (якщо йдеться про паливо), автомобілі з системами фіксації, що не дозволяють зміщення вантажу. Для медичних ізотопів невеликого об’єму часто використовують звичайні фургони або машини кур’єрської доставки, але упаковка завжди сертифікована й герметична. Перед виїздом і після прибуття проводиться радіаційний контроль упаковки. Для високоактивних матеріалів може використовуватися супровід та GPS-відстеження. Автотранспорт обов’язково має бути з відповідним маркуванням, а також відповідним пакетом документів із зазначенням вантажу, його активності та типу упаковки. Автомобілі для перевезення радіоактивних матеріалів використовують в усьому світі, але особливо активно в Європі для перевезення медичних ізотопів між лікарнями та центрами виробництва.

Залізничний транспорт є одним із основних способів транспортування радіоактивних матеріалів на середні та великі дистанції в межах континентів. Це стосується як ядерного палива для АЕС, так і медичних чи промислових ізотопів. Радіоактивні матеріали перевозять у закритих вантажних вагонах або у платформних вагонах, де контейнер закріплений фіксаторами. У кожному місці, де ядерний матеріал приймається до перевезення або розміщується в поїзді, перевізник повинен перевірити кожен залізничний вагон, що містить матеріал, на наявність необхідних маркувань, етикеток, надійності закриття та цілісності контейнера. Кожен залізничний вагон також перевіряється на наявність ознак несанкціонованого втручання – цілісність пломб, наявність підозрілих предметів або предметів, що не належать до складу контейнера тощо. Залізницею для перевезень ядерних матеріалів найчастіше користуються у Франції, Німеччині, Чехії, Словаччині, Україні.

Авіаперевезення радіоактивних матеріалів застосовуються значно рідше, зазвичай для малих партій медичних або наукових ізотопів, які мають короткий період напіврозпаду і потребують швидкої доставки. Пасажирськими літаками дозволено перевозити лише низькоактивні радіонукліди (наприклад, для медичної діагностики). Високоактивні матеріали перевозяться лише чартерними спецрейсами із залученням державних регуляторів. Авіаперевезення очолює Канада як один із найбільших виробників медичних ізотопів. В трійці лідерів Бельгія та Нідерланди, які є найбільшими виробниками Молібдену-99 для радіодіагностики.

Безпека перевезень радіоактивних матеріалів в Україні

В Україні безпеку перевезення радіоактивних матеріалів регулює Державна інспекція ядерного регулювання України (Держатомрегулювання), забезпечуючи виконання законодавчої ініціативи, розробку нормативно-правових актів, видачу дозвільних документів (ліцензій на право провадження діяльності з перевезення радіоактивних матеріалів, дозволів на здійснення міжнародних перевезень радіоактивних матеріалів, сертифікатів про затвердження у разі перевезення радіоактивних матеріалів) та проведення заходів державного нагляду за дотриманням вимог ядерної та радіаційної безпеки.

У перші ж роки незалежності Україна приєдналася до Конвенції про фізичний захист ядерного матеріалу і зобов’язалася виконувати всі вимоги фізичного захисту. Встановлені Конвенцією класифікація і вимоги до рівнів фізичного захисту були впроваджені Постановою Кабінету Міністрів [1] як обов’язкові не лише для міжнародних, а й внутрішніх перевезень. Базовим нормативно-правовим актом, який регулює вимоги безпеки, повноваження учасників та інші аспекти перевезень ядерних та інших радіоактивних матеріалів, є Закон України «Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку» [2]. Цим же законом встановлюються і основні вимоги щодо забезпечення фізичного захисту під час здійснення будь-якої діяльності з ядерними матеріалами, включаючи перевезення. Закон України «Про фізичний захист ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання» [4] визначає цілі фізичного захисту під час перевезення та завдання системи фізичного захисту перевезення. Вимоги до рівня фізичного захисту ядерних матеріалів визначені Правилами фізичного захисту ядерних установок та ядерних матеріалів [5] для всіх категорій ядерних матеріалів і перевезень всіма видами транспорту.

Основним інструментом забезпечення відповідного рівня фізичного захисту конкретного перевезення є створення системи фізичного захисту – комплексу інженерно-технічних та організаційно-правових заходів, у тому числі забезпечення охорони та безперервного контролю транспортування. Порядок створення і функціонування системи фізичного захисту, обов’язки і відповідальність учасників перевезення, вимоги до транспортних засобів визначені у Загальних вимогах до систем фізичного захисту ядерних матеріалів при їх перевезенні [6].

Фізичний захист є основним видом діяльності у забезпеченні захищеності радіоактивних матеріалів і його забезпечення завжди було одним з пріоритетів під час перевезення радіоактивних матеріалів. Проте загрози, що виникли внаслідок повномасштабного вторгнення рф в Україну, захоплення Чорнобильської та Запорізької АЕС, ведення військових дій на їх територіях, поставили нові виклики, які вимагають нових підходів і нових засобів. Наразі експерти Держатомрегулювання та Державного науково-технічного центру з ядерної та радіаційної безпеки (ДНТЦ ЯРБ) за підтримки Норвезького агентства з радіаційної та ядерної безпеки (DSA) працюють над удосконаленням нормативних вимог з питань безпеки перевезення радіоактивних матеріалів в умовах воєнних ризиків. Реалізуючи проєкт «Перевезення» (Сonveyance), експерти розробляють низку документів, зокрема «Рекомендований підхід до державного регулювання виконання робіт з перевезення радіоактивних матеріалів, у тому числі ДІВ, в умовах воєнних ризиків» та «Рекомендований порядок виконання робіт з перевезення радіоактивних матеріалів, у тому числі ДІВ, в умовах воєнних ризиків». Ці документи забезпечать створення необхідної бази для регулювання безпеки виконання робіт з перевезення радіоактивних матеріалів під час війни.

На сьогодні забезпечення ядерної захищеності, крім фізичного захисту, включає в себе оцінку загроз, захист чутливої інформації, кіберзахист, запобігання незаконному обігу ядерних та інших радіоактивних матеріалів. Ці заходи захищеності радіоактивних матеріалів під час перевезення та переміщення через державний кордон сприятимуть поліпшенню ядерної і радіаційної безпеки перевезень радіоактивних матеріалів. Вони були впроваджені Загальними положеннями захищеності ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання [7] у минулому році.

До повномасштабного вторгнення через Україну проводились транзитні перевезення свіжого ядерного палива до Словаччини, Болгарії, Угорщини, Румунії. У зворотному напрямку до росії вивозили з цих країн відпрацьоване ядерне паливо також транзитом через нашу територію. Окрім залізничного, транзит радіоактивних матеріалів здійснювався і морським, і річковим транспортом по Дунаю. У 2012 році, коли від нас вивозився високозбагачений ядерний матеріал, зокрема уран і плутоній, перевезення здійснювалося літаками.

Внаслідок запровадженого з 24 лютого 2022 року воєнного стану в Україні звичні маршрути транспортування радіоактивних матеріалів потребували перегляду. З метою забезпечення безперебійної роботи АЕС, закладів охорони здоров’я, інших підприємств формувались нові логістичні ланцюжки. Основним пріоритетом у державному регулюванні безпеки перевезення радіоактивних матеріалів Держатомрегулюванням було обрано принцип виправданості, передбачений Основними санітарними правилами забезпечення радіаційної безпеки України (ОСПУ-2005), щодо кожного конкретного перевезення з урахуванням реальних ризиків та здійсненням відповідних заходів для забезпечення радіаційної безпеки [8].

«Через військові дії транзиту ядерних матеріалів через Україну наразі немає. Треба звернути увагу, що відпрацьоване ядерне паливо значно небезпечніше, ніж свіже, бо належить вже до іншої категорії. Взагалі будь-який ядерний матеріал, який хоча б побував в реакторі, – це вже інший ступінь вимог до безпеки, більш високий», – розповідає Ігор Кузмяк, старший науковий співробітник лабораторії ядерної захищеності ДНТЦ ЯРБ.

Наразі внутрішні перевезення радіоактивних матеріалів відбуваються в супроводі представників Національної гвардії України. На АЕС завозять свіже ядерне паливо, а ВЯП вивозять зі станцій в Центральне сховище відпрацьованого ядерного палива. Також в Україні автотранспортом регулярно перевозять медичні ізотопи (Tc-99m, I-131 тощо), промислові джерела для дефектоскопії, зразки для лабораторних досліджень.

За оцінками МАГАТЕ, у світі перевозяться мільйони партій радіоактивних матеріалів щорічно. Проте були випадки, коли радіоактивних матеріали губились, контейнери для їхнього перевезення були неналежної якості, або через людську помилку була загроза розповсюдження радіації. Завдяки впровадженню суворих норм безпеки, сертифікації контейнерів для перевезення радіоактивних матеріалів, контролю режиму транспортування та багаторівневому регулюванню інциденти, які призводять до викиду радіації або катастрофи, трапляються надзвичайно рідко. Це допомагає зрозуміти, чому міжнародні норми перевезень надзвичайно жорсткі.

Редакція вебсайту Uatom.org

Список використаних джерел:

1. Convention on the Physical Protection of Nuclear Material, INFCIRC/274/Rev.1, IAEA, Vienna (1980). 12p.
2. Закон України «Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку»
3. Постанова Кабінету Міністрів України від 26.04.2003 №625 «Про затвердження Порядку визначення рівня фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання відповідно до їх категорії»
4. Закон України «Про фізичний захист ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання» No. 2064-III // Відомості Верховної ради України (ВВР).-2001.-№ 1-Ст.1.
5. Правила фізичного захисту ядерних установок та ядерних матеріалів. — Затверджено наказом ДКЯР України 04.08.2006 № 116 та зареєстровано в Мін’юсті від 21.09.2006 № 1067/12941.
6. Загальні вимоги до систем фізичного захисту ядерних матеріалів при їх перевезенні» (НП 306.8.147-2008) — Затверджено наказом ДКЯР України 28.08.2008 № 156 та зареєстровано в Мін’юсті 21.10.2008 № 1000/15691.
7. Загальні положення захищеності ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання — Затверджено наказом ДІЯРУ 27.09.2024 № 1071  та зареєстровано в Мін’юсті 21.10.2008 № 1000/15691.
8. Доповідь про стан ядерної та радіаційної безпеки в Україні у 2024 році. – Київ, 2025. – 112 с. : іл.
9. Preparedness and Response for a Nuclear or Radiological Emergency Involving the Transport of Radioactive Material. IAEA Safety Standards Series. – International Atomic Energy Agency, 2022. – 110