
- •Бетта(β)-излучение
- •Нейтронное излучение
- •1.1.2.2 Рентгеновские излучения
- •Единицы измерения
- •Механизмы биологического воздействия
- •Гигиеническое нормирование ионизирующих излучений
- •2.2 Воздействие на человека ионизирующих излучений
- •2.3 Экологический ущерб
- •2.4 Устойчивость аэс к внешним и внутренним угрозам
- •2.4.1 Устойчивость работы при нормальных условиях и физическая защита
- •2.4.2.2Аварийная готовность и реагирование
- •Оценка воздействия в период строительства атомной электростанции
- •3.3.2 Системы безопасности и управления запроектными авариями
- •3.4 Аварийные выбросы
- •3.4.1 Расчет плотности загрязнения при запроектных авариях
- •4.3 Управление рисками
- •4.3.1 Вероятностная оценка основных факторов риска
- •4.3.2 Риск смерти от различных причин
- •4.3.3 Методологические аспекты оценки взаимодействия в техно-экосистеме аэс
- •4.3.4 Человек как источник потенциальной опасности
- •4.3.4 Принятие решения: способность управлять рисками
- •4.4 Оценка надежности персонала на аэс
- •4.5.2 Организационные и организационно-технические мероприятия
- •4.5.2 Организационные и организационно-технические мероприятия
4.4 Оценка надежности персонала на аэс
В атомной отрасли, как и во многих других отраслях, процент аварий по вине персонала достаточно велик. Примерно половина аварийных ситуаций на АС, в том числе и самых серьезных, прямо или косвенно связана с ошибками оперативного персонала. По раз-
ным оценкам по вине оператора произошло от 15 до 40% всех аварий и от 20 до 80% всех нарушений в работе. С другой стороны, не все ошибки, допускаемые персоналом, приводят к критическим последствиям, да и сами последствия ошибок существенно зависят от режима работы. Так, только 70% ошибок человека на японских АС повлияли на изменение мощности. При этом 54% из них приводили к остановке реактора, 15% - к снижению мощности. Как правило, в этих случаях результатом ошибок становятся экономические потери, которые несет станция и эксплуатирующая организация. Известны и многочисленные случаи, когда операторы спасали ситуацию – принято считать, что оперативный персонал предупреждает
до 70% возможных инцидентов на ядерных объектах [18]. Однако хорошо известны и другие ошибки, приведшие к серьезным авариям на АС (США – Davis Besse (1985 г.), Crystal River-III (1991 г.), Salem-I (1994 г.) и даже к катастрофическим последствиям (Three Mile Island-II в США (1979 г.) и на Чернобыльской АЭС в СССР (1986 г.)).
В последнее время особенно отмечается, что последствия ошибочных действий персонала могут проявиться не сразу. По данным EDF (Electricite de France) в более чем 600 инцидентах, происшедших по вине персонала, немедленное наступление последствий ошибок наблюдалось лишь в половине случаев; другая половина инцидентов произошла с задержкой относительно момента совершения ошибки. Примерно в половине из 83% случаев на АС Гер- мании, когда последствия ошибок проявились с задержкой, величина этой задержки составляет от 15 мин да нескольких часов, в трети случаев – превышает 8 часов. Принято [19], рассматривая латентный период последствий ошибок, выделять три фазы движения
от ошибки к аварии:
- фаза накопления, в течение которой персоналом допускаются незначительные отклонения от норм ведения процесса (как правило, на этой стадии ошибки и нарушения внешне никак не проявляются);
- фаза инициации аварии, когда происходит событие (как правило, редкое и неожиданное), для которого ранее совершенные ошибки становятся значимыми и опасными;
- фаза «взрыва», когда авария становится необратимой и развивается настолько стремительно, что у оператора не остается ни времени, ни средств для ответных действий.
Прежде чем рассмотреть причины ненадежной работы персонала, возможные пути повышения надежности и место понятия «надежность персонала», следует определиться с понятийным аппаратом. Для этого потребуется ответить на следующие вопросы.
- Что следует понимать под надежностью человека?
- Каковы причины ненадежной работы оперативного персонала?
- Каким должен быть надежный оператор?
Этой проблематике посвящено достаточно много работ российских и зарубежных ученых. Так, можно выделить работы В.Д. Небылицына, А.Ф. Дьякова и др. [20, 21], где приводятся различные определения понятия «надежность персонала», «надежность человека», «надежность оператора» и т.п. Не вступая в полемику с указанными авторами, мы будем ориентироваться на определения, данные в Концепции системы обеспечения профессиональной надежности персонала ФГУП концерна «РОСЭНЕРГОАТОМ» [22]:
1. Надежность человеческого фактора (НЧФ) – совокупность профессиональных знаний, мотивационных, волевых, интеллектуальных и других качеств личности, обеспечивающих точное, безошибочное, адекватное восприятие ситуаций, своевременное и успешное выполнение регламентированных функций в различных режимах работ.
2. Надежность – вероятность того, что задача или работа будет успешно выполнена персоналом при любом требуемом уровне работы системы в течение требуемого промежутка времени (если имеется ограничение во времени).
3. Надежный работник – успешные работник, обладающий психологической готовностью, при которой обеспечение безопасности является приоритетной целью и внутренней потребностью.
Из описания наиболее известных в мире аварий и инцидентов на АС следует, что 56% ошибок было совершено операторами при работе блока на различных постоянных уровнях мощности; 35% – в переходных режимах (пуск-остановка, испытания); 9% – в стояночных режимах [23]. Подобное соотношение является типичным для большинства стран, те же причины называются и в работе [24]:
сложность задачи, организация рабочего места, организация работы, процедуры (содержание, форма, несоблюдение), личные качества (профессиональная подготовка, тренированность). Подобные же причины ошибочных действий персонала были и на советских АЭС [25].
К их числу относятся:
- неудовлетворительная подготовка или недостаточная квалификация персонала;
- неудовлетворительные условия работы (микроклимат, шум, освещение и др.), недостатки компоновки рабочих мест;
- неудовлетворительное техническое оснащение и организация рабочих мест (отмечается также, что весьма значимой причиной являются неблагоприятные психологические качества человека).
Можно сделать вывод, что кроме профессиональных знаний и умений, уровня управления в широком значении этого понятия существенное значение для обеспечения надежности оперативного персонала имеют потребностно-мотивационные факторы – безот-
ветственность, небрежность, низкая мотивированность в труде – и социально-психологические факторы – неоптимальный режим тру- да и отдыха, морально-психологический климат, социально-политическая ситуация.
В атомной отрасли накоплены большие массивы экспериментальных данных, отражающих зависимость вероятности ошибки оператора от различных факторов как технических и эргономических, так и социально-психологических. В качестве примера в табл. 5 и табл. 6 приведены результаты различных исследований, отражающих подобные зависимости[26].
Если детально проанализировать характеристики рабочего места оператора, можно достаточно точно определить конкретные факторы, влияющие на надежность персонала. Например, можно достаточно точно сказать, какое оборудование используется оператором, каково психологическое состояние конкретного оператора и т.п.
Таблица 5 Принятие решений
Операция |
Вероятность ошибки |
|
При нормальных условиях |
При аномальных условиях |
|
Диагностирование исходного события
|
– |
0,020
|
Диагностирование ситуации (процесса)
|
0,140
|
0,029 |
Диагностика работоспособ- ности оборудования
|
0,053 |
–
|
Планирование действий |
0,049
|
0,067 |
Проверка логического условия ИЛИ
|
0,0040 |
0,0077
|
Таблица 6 Когнитивные операции
Операция |
Факторы и его значения |
Вероятность ошибки |
Кратковременное запомина- ние на: |
Вид информации – буквы |
|
0,5 с |
0,1 |
|
1,0 с |
0,18 |
|
1,5 с |
0,28 |
|
Проверка логического усло- вия: |
- |
|
И |
0,0040 |
|
ИЛИ |
0,0034 |
|
Простые арифметические расчеты |
- |
0,01 |
Выстраивание объектов в очередь на обслуживание |
Подготовленность оператора: |
|
высокая |
0,001 |
|
низкая |
0,052 |
|
средняя |
0,093 |
|
Обнаружение выпадающих за пределы ряда результатов |
- |
0,05 |
Обнаружение, что прибор, с которого считывается инфор- мация, поврежден (при отсут- ствии сигнализации об этом) |
- |
0,1 |
Обнаружение сигнала и при- нятие решения |
- |
0,048 |
Прием информации, ее оцен- ка и принятие решения о ра- ботоспособности контроли- руемых частей системы |
Число воспринимаемых при- знаков 1–2, задержка во вре- мени их появления: |
|
10–12 с |
0,055 |
|
3–5 и 10–12 с |
0,047 |
|
5–6 и 15–40 с |
0,385 |
|
Обобщенная операция «При- нятие решения» |
Число логических условий: |
|
1-2 |
0,005 |
|
3-4 |
0,05 |
|
5 и более |
0,1 |
4.5 Обеспечение радиационной безопасности персонала радиационо опасных объектов
Обеспечение радиационной безопасности персонала при эксплуатации радиационно опасных объектов (использовании ионизирующих излучений), а также при радиационных авариях на них осуществляется в основном проведением медико-санитарных, организационных и организационно-технических мероприятий.
4.5.1 Медико-санитарные мероприятия
Охрана здоровья персонала радиационно опасных объектов, как и всего населения, от вредного воздействия ионизирующего излучения достигается путем соблюдения основных принципов и норм радиационной безопасности, которые устанавливаются федеральным органом санитарно-эпидемиологического надзора.
Нормами радиационной безопасности [83] определены следующие основные принципы обеспечения радиационной безопасности при эксплуатации радиационно опасных объектов:
— непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ионизирующих излучений (принцип нормирования);
— запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующих излучений, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным облучением (принцип обоснования);
— поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ионизирующих излучений (принцип оптимизации).
Следует отметить, что принцип нормирования должен соблюдаться всеми организациями и лицами, от которых зависит уровень облучения людей, на всех этапах существования радиационно опасных объектов (проектирования, строительства, эксплуатации, радиационной аварии, ремонта, вывода из эксплуатации). Принцип обоснования применяется на стадии принятия решения уполномоченными органами при проектировании радиационно опасных объектов, выдаче лицензий и утверждении нормативно-технической документации на использование источников излучения, а также при изменении условий их эксплуатации. В условиях радиационной аварии этот принцип относится не к источникам излучения и условиям облучения, а к защитным мероприятиям.
При этом в качестве величины пользы оценивается предотвращенная данными мероприятиями доза. Особенностью принципа оптимизации является то, что в условиях радиационной аварии, когда вместо пределов доз действуют более высокие уровни вмешательства, он применяется к защитным мероприятиям с учетом предотвращаемой дозы облучения и ущерба, связанного с вмешательством.
Кроме того, при радиационной аварии система обеспечения радиационной безопасности дополнительно должна основываться на таких принципах, как [150]:
— предполагаемые мероприятия по ликвидации последствий радиационной аварии должны приносить больше пользы, чем вреда;
— виды и масштаб деятельности по ликвидации последствий радиационной аварии должны быть реализованы таким образом, чтобы польза от снижения дозы ионизирующего излучения, за исключением вреда, причиненного указанной деятельностью, была максимальной.
Известно, что ионизирующая радиация при воздействии на организм человека может вызвать два вида эффектов, которые клинической медициной относятся к болезням: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой дерматит, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).
Выше, в главе 2, указывалось, что НРБ-99 установлены категории облучаемых лиц (персонал1 и население), для которых определены следующие три класса нормативов:
— основные пределы доз (ПД), приведенные в табл. 2.1;
— допустимые уровни монофакторного воздействия (для одного радионуклида или одного вида внешнего облучения), являющиеся производными от основных пределов доз: пределы годового поступления (ПГП), допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), среднегодовые удельные активности (ДУА) и другие;
— контрольные уровни (дозы, уровни, активности, плотности потоков и др.). Их значения должны учитывать достигнутый в организации уровень радиационной безопасности и обеспечивать условия, при которых радиационное воздействие будет ниже допустимого.
Следует подчеркнуть, что при одновременном воздействии на человека источников внешнего и внутреннего облучения годовая эффективная доза не должна превышать пределов доз, приведенных в табл. 2.1.
Таблица 2.1 Основные дозовые пределы
Нормируемые величины |
Дозовые пределы |
|
лица из персонала (группа А) |
Лица из населения |
|
Эффективная доза |
20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год |
1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год |
Эквивалентная доза за год в хрусталике коже кистях и стопах |
150 мЗв 500 мЗв 500 мЗв |
15 мЗв 50 мЗв 50 мЗв |
При этом НРБ-99 предусмотрены определенные ограничения допуска персонала к работам с источниками излучения по возрасту, полу, состоянию здоровья, уровню предыдущего облучения и другим показателям.
Так, например, к работам с источниками ионизирующих излучений не допускаются люди моложе 18 лет, а также имеющие медицинские противопоказания к допуску на работу, связанную с источниками излучений, вредными веществами и неблагоприятными производственными факторами. Студенты и учащиеся старше 16 лет, проходящие профессиональное обучение с использованием источников излучения, могут допускаться к этим работам, но годовые дозы их облучения не должны превышать значений, установленных для персонала группы Б.
Для женщин в возрасте до 45 лет, работающих с источниками ионизирующих излучений, введены следующие ограничения: эквивалентная доза на поверхности нижней части области живота не должна превышать 1 мЗв в месяц, а поступление радионуклидов в организм за год не должно быть более 1/20 предела годового поступления для персонала. В этих условиях эквивалентная доза облучения плода за 2 месяца невыявленной беременности не превысит 1 мЗв.
При установлении беременности женщина обязана информировать об этом администрацию и должна переводиться на работу, не связанную с источниками излучения, на периоды беременности и грудного вскармливания ребенка.
Необходимо отметить, что дозы облучения персонала, получаемые при радиационных авариях, не предусматриваются основными пределами доз облучения, приведенными в табл. 2.1. При ликвидации последствий радиационных аварий в соответствии с НРБ-99 и СП АС-03 допускается планируемое облучение персонала, участвующего в выполнении аварийных, аварийно-спасательных и ремонтно-восстановительных работ, выше установленных пределов доз, но при этом установлены достаточно строгие ограничения.
Планируемое облучение персонала группы А выше установленных пределов доз (табл. 2.1) при ликвидации или предотвращении аварии разрешается только в случае необходимости спасения людей и (или) предотвращения их облучения. Причем планируемое повышенное облучение допускается только для мужчин старше 30 лет лишь при их добровольном письменном согласии, после информирования о возможных дозах облучения и риске для здоровья.
Планируемое облучение экипажей, находящихся в море судов и кораблей с ядерными энергетическими установками, личного состава аварийно-спасательных и других специальных формирований выше установленных пределов доз при ликвидации или предотвращении аварии регламентируется ведомственными документами, согласованными с Минздравсоцразвития России. При этом планируемое повышенное облучение в эффективной дозе до 100 мЗв в год и эквивалентных дозах не более двухкратных значений, приведенных в табл. 2.1, допускается с разрешения территориальных органов санэпиднадзора, а облучение в эффективной дозе до 2 000 мЗв в год и четырехкратных значений эквивалентных доз только с разрешения федерального органа санэпиднадзора.
Повышенное облучение не допускается:
— для работников, ранее уже облученных в течение года в результате аварии или запланированного повышенного облучения с эффективной дозой 200 мЗв или с эквивалентной дозой, превышающей в четыре раза соответствующие пределы доз, приведенных в табл. 2.1;
— для лиц, имеющих медицинские противопоказания для работы с источниками излучения.
Лица, подвергшиеся облучению в эффективной зоне, превышающей 100 мЗв в течение года, при дальнейшей работе не должны подвергаться облучению в дозе свыше 20 мЗв в год.
Облучение эффективной дозой свыше 200 мЗв в течение года рассматривается как потенциально опасное. Лица, подвергшиеся такому облучению, должны немедленно выводиться из зоны облучения и направляться на медицинское обследование. Последующая работа с источниками ионизирующих излучений этим лицам может быть разрешена только в индивидуальном порядке с учетом их согласия по решению компетентной медицинской комиссии. Лица, не относящиеся к персоналу, привлекаемые для проведения аварийных и спасательных работ, приравниваются к персоналу группы А. Эти лица должны быть обучены (с проверкой знаний) для работы в зоне радиационной аварии и пройти медицинский осмотр.
Обеспечение радиационной безопасности персонала достигается также выполнением требований различных санитарных правил, учитывающих специфику используемых источников ионизирующих излучений (ОСПОРБ-99, СПОРО-2002, СП-АС-03 и другие).
Так, например, в соответствии с ОСПОРБ-99 при работе с закрытыми источниками излучения мощность дозы излучения от переносных, передвижных, стационарных дефектоскопических, терапевтических аппаратов и других установок, действие которых основано на использовании радионуклидных источников излучения, не должна превышать 20 мкГр/ч на расстоянии 1 м от поверхности защитного блока с источником излучения.
Для радиоизотопных приборов, предназначенных для использования в производственных условиях, мощность дозы излучения у поверхности блока с источником излучения не должна превышать 100 мкГр/ч, а на расстоянии 1 м от нее — 3 мкГр/ч.
Причем при работе с закрытыми источниками излучения специальные требования к отделке помещений не предъявляются. Исключение составляют помещения,
в которых проводится перезарядка, ремонт и временное хранение демонтированных приборов и установок, которые должны быть оборудованы в соответствии с требованиями для работ с открытыми источниками излучения III класса.
При работе с открытыми источниками излучения требуется учитывать, что радионуклиды как потенциальные источники внутреннего облучения разделяются по степени радиационной опасности на четыре группы в зависимости от минимально значимой активности (МЗА) [86]:
— группа А — радионуклиды с минимально значимой активностью 103 Бк;
— группа Б — радионуклиды с минимально значимой активностью 104 Бк и 105 Бк;
— группа В — радионуклиды с минимально значимой активностью 106 Бк и 107 Бк;
— группа Г — радионуклиды с минимально значимой активностью 108 Бк и более.
Принадлежность радионуклида к группе радиационной опасности устанавливается в соответствии с приложением П-4 НРБ-99. Короткоживущие радионуклиды с периодом полураспада менее 24 часов, не приведенные в этом приложении, относятся к группе Г. Степень радиационной опасности (группа) определяет перечень мер по обеспечению радиационной безопасности. Причем комплекс мероприятий по радиационной безопасности должен обеспечивать защиту персонала от внутреннего и внешнего облучения, ограничивать
загрязнение воздуха и поверхностей рабочих помещений, кожных покровов и одежды персонала, а также объектов окружающей среды — воздуха, почвы, растительности и др. как при нормальной эксплуатации, так и при проведении работ по ликвидации последствий радиационной аварии.
Медицинское обеспечение радиационной безопасности персонала, подвергающегося облучению, как отмечалось выше, включает медицинские обследования, профилактику заболеваний, а в случае необходимости лечение и реабилитацию лиц, у которых выявлены отклонения в состоянии здоровья. Все работающие с источниками ионизирующего излучения (персонал группы А) должны проходить предварительные (при поступлении на работу) и периодические профилактические медицинские осмотры в соответствии со ст. 34 Федерального закона «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» в порядке, определяемом Минздравсоцразвития России.
При проведении периодических медицинских осмотров вопрос допуска на работу персонала решается индивидуально, с учетом особенностей функционального состояния организма, характера и выраженности патологического процесса, возраста и условий труда. Работники, отказывающиеся от прохождения профилактических медицинских осмотров, не допускаются к работе.
При выполнении определенных видов деятельности в области использования атомной энергии в соответствии со ст. 27 Федерального закона «Об использовании атомной энергии» требования к проведению медицинских осмотров и психофизиологических обследований, перечень медицинских противопоказаний и перечень должностей, на которые распространены данные противопоказания, определяются Правительством Российской Федерации.
Так, например, в соответствии с СП АС-03 обязательному медицинскому обследованию подлежат лица:
— принимаемые на работу в подразделения атомной электростанции с источниками излучения;
— привлекаемые к ликвидации последствий радиационных аварий, не относящиеся к персоналу группы А;
— с превышением дозы облучения 200 мЗв/год.
Ежегодным медицинским обследованиям подлежит персонал группы А и лица, приравненные к ним по условиям труда.
При выявлении в состоянии здоровья лиц из персонала отклонений, препятствующих продолжению работы с источниками излучения, вопрос о временном или постоянном переводе этих лиц на работу вне контакта с ионизирующим излучением должен решаться в каждом конкретном случае индивидуально, с учетом санитарно-гигиенической характеристики условий труда, стойкости и тяжести выявленной патологии, а также социальных мотивов.
Периодическим медицинским обследованиям по специальным программам пожизненно подлежат лица следующих категорий:
— персонал группы А после прекращения работ с источниками излучения, если эта работа выполнялась им не менее 7,5 лет;
— любое лицо, подвергшееся радиационному воздействию в эффективной дозе более 200 мЗв за год;
— любое лицо, у которого накопленная эффективная доза составляет от одного из основных видов облучения более 500 мЗв или более 1 000 мЗв от всех видов радиационного воздействия.
При периодических медицинских осмотрах должны выявляться лица, требующие лечения, лица с высокой степенью риска возникновения радиационно зависимых заболеваний, в отношении которых должна осуществляться система мер профилактики. Лица с выявленными заболеваниями должны быть направлены на амбулаторное или стационарное лечение, а при необходимости и на реабилитацию.
Периодическое медицинское обследование лиц из персонала группы А после прекращения ими работы с источниками излучения проводится в том же медицинском учреждении, что и во время указанных работ, или в другом медицинском учреждении ведомства, в котором они работали с источниками излучения.