Гордон Безопасност ядерныкх обектов 2014

авария – разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ» [14].

Пожарная безопасность (ПБ) – «состояние защищённости личности, имущества, общества и государства от пожаров;

пожар – неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства» [15].

Заодно приведём и следующее определение, упомянутое в [12], которое понадобится нам в дальнейшем.

Экологическая безопасность – «состояние защищённости природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий;

негативное воздействие – воздействие хозяйственной и иной деятельности, последствия которой приводят к негативным изменениям качества окружающей среды» [16].

Для лучшего понимания последующего изложения следует подчеркнуть, что понятие ядерной безопасности определено через вероятность аварии, и вне вероятностных анализов её просто нельзя рассчитать. Причём определение ЯБ дано по глоссарию в связи с тем, что при согласовании правил ЯБ РУ АС [31] специалисты Минюста сочли это определение настолько широко известным, что исключили его из первоначального проекта документа. В глоссарии же содержатся аналогичные определения ЯБ и других объектов: исследовательских реакторов, ядерных установок судов и т.п. Уместно также отметить, что законы направлены на безопасность человека и окружающей среды, а федеральные нормы и правила, в первую очередь, – на безопасность соответствующих объектов, обусловливающую безопасность человека и природы.

Очевидно, что все приведённые определения оперируют понятиями вреда, ущерба, угрозы, опасности, которые сами не определены в соответствующих законах. Первые два термина воспринимаются как синонимы, хотя существуют попытки [17] понятие «вред» связать с реальными, постоянно действующими воздействиями, приводящими к профессиональным заболеваниям, а

21

«ущерб» – с аварийными условиями, травматизмом, летальными исходами и т.п. Конечно, синонимы свидетельствуют о богатстве, избыточности языка и в научных текстах затрудняют понимание, но облегчают объяснение.

Вместе с тем термин «опасность» воспринимается как антоним безопасности, и в его определениях сохраняется связь с возможностью, вероятностью реализации. А у понятия «угроза» такой контаминации нет, поэтому в статье 14 федерального закона [14] ис-

пользуется конструкция: «оценка риска аварии и связанной с ней угрозы», которая может быть определена как потенциал опасности безотносительно к вероятности реализации. То есть можно под угрозой понимать свойство объекта представлять опасность независимо от путей и вероятностей её реализации.

Иными словами, угрозу можно определить как свойство, изначально присущее объекту и зависящее от всего набора существующих в нём опасностей. Тогда под аварией можно понимать один из возможных сценариев реализации угрозы.

В последнее время делаются попытки определить безопасность как свойство объекта через другие признаки объекта. А. Вейнбергом введён термин «inherent safety», переводимый как внутренне присущая безопасность. В [93] использовано понятие «естественная безопасность», под которой понимается способность АС исключать аварии, требующие эвакуации населения и выводящие из хозяйственного использования значительные территории. Во второй части будет показано, что, по мнению автора, эти понятия вполне эквивалентны термину «внутренняя самозащищённость»,

определённому в [18] как свойство «обеспечивать безопасность на основе естественных обратных связей, процессов и характеристик».

Для определения понятия «угроза» можно использовать все существующие инструменты классификации и идентификации опасностей, а для её количественной оценки применять расчёты опасностей безотносительно к вероятностям их реализации, качеству воздействия, времени существования, периоду воздействия на человека, размеру зоны действия и т.д., то есть угроза может рассматриваться как потенциал возможного воздействия.

22

Такое разграничение терминов «опасность» и «угроза» и придание им разных значений было бы весьма удобным, но прежде оно должно быть воспринято сообществом специалистов, которое достаточно консервативно относится к изменению привычной терминологии. Вообще, надо сказать, что любая попытка создать замкнутую систему терминов, не определяемых друг через друга, наталкивается на многообразие мира, разнообразие мнений и отсутствие количественных аргументов в пользу общего единого подхода. Поэтому в дальнейшем будем избегать терминологических новаций и относиться к понятиям «угроза» и «опасность» как к синонимам. В табл. 2.1 сопоставлены разные определения безопасности.

23

Разумеется, внимательный читатель может найти в этих определениях неточности или противоречия. При этом возникает соблазн их устранить и предложить свои формулировки, свободные от этих недостатков. Такие попытки существуют в литературе. Но нормативные определения отличаются от прочих тем, что являются результатом согласования различных позиций и отражают существующий уровень знаний и представлений. Подробнее эта проблема будет освещена в главе 12.

Так как это пособие посвящено безопасности ядерных объектов, рис. 2.1 следует детализировать и рассмотреть, какие бывают типы этих объектов. Классификация исследуемых объектов – важный и необходимый элемент научной работы. Правильная классификация лежит в основе успешной постановки задач исследований и интерпретации их результатов. Известны общие принципы различных классификаций в зависимости от их целей и назначения. Существуют идеальные требования к любой классификации, которая должна быть полной, чистой, ясной, чёткой и гибкой. Первое свойство состоит в том, что она должна охватывать всё множество классифицируемых объектов. Второе заключается в том, чтобы одни и те же объекты не попадали в разные классы. Ясность требует легко измеряемых, рассчитываемых или определяемых качественно ключевых признаков классификации. Чёткость состоит в том, чтобы границы классов не были бы размыты. И наконец, последнее свойство сводится к тому, чтобы каждый новый объект мог быть легко включён в уже существующие классы.

Поэтому любая классификация предпринимается в два этапа. На первом – выделяется группа предметов или явлений, признаваемых по общим признакам однородными. Затем однородные объекты подразделяются на группы по ключевому признаку классификации. Эти ключевые признаки – критерии классификации – зависят от цели: получение новых знаний, передача, систематизация или применение имеющихся знаний, совершенствование регулирования безопасности, аварийная готовность и т.п. Например, в качестве однородных объектов можно рассматривать все антропогенные объекты, выделить из них опасные производственные объекты и радиационные объекты, а из последних – ядерные объекты.

24

Классификация радиационных объектов предложена в статье [109], которая положена в основу последующего изложения. Понятие радиационный объект (РО) введено в [21]: «физический объект

(сооружения, здания, огороженный комплекс зданий), где осуществляется обращение с техногенными источниками ионизирующе-

го излучения». Понятие ядерный объект (ЯО) введено в [116]: «предприятие (организация, воинская часть), на территории которого используется или хранится ядерный материал либо размещается и (или) эксплуатируется ядерная установка или пункт хранения». Эти понятия представляются более общими и правильными, чем часто используемые на практике термины: «радиацион- но-опасный объект» или «ядерно-опасный объект», которые концентрируют внимание на опасности, как непременном атрибуте объектов.

Для целей обеспечения и регулирования безопасности при использовании атомной энергии систематизация РО позволяет разработать научно обоснованный реестр РО, разграничить области законодательного регулирования в соответствии с компетенцией федеральных органов исполнительной власти, сконцентрировать усилия на наиболее опасных объектах, обосновать дифференцированный подход к выдаче лицензий на виды деятельности, к объему инспекций и т.п. Основной проблемой классификации является выбор критериев, по которым проводится разделение классифицируемых групп, идентификация объектов.

В существующих классификациях радиационных объектов [22,110] в качестве критерия выбрана величина возможного радиационного воздействия на население при радиационной аварии. Иными словами, объекты идентифицируются по потенциальной опасности. Это удобно для подготовки к ликвидации чрезвычайных ситуаций, для аварийного реагирования, для работы с радиационными источниками и т.п. Но очевидно, что отнесение объекта к категориям, установленным в [22], требует каждый раз постановки предварительной, особой научной работы, состоящей из выбора и анализа сценариев возможных аварий и расчетов величины их радиационных последствий. Для атомных станций, предприятий ядерного топливного цикла при отнесении объектов к первым двум категориям нужен вероятностный анализ безопасности (ВАБ) 3-го

25

уровня, тогда как даже для АС в России пока выполняется только ВАБ-1. Разумеется, в ряде случаев можно ограничиться простыми детерминистскими расчетами последствий по основным радионуклидам, эти расчеты не столь громоздки, но приблизительны.

Классификация атомных объектов МАГАТЭ [110] также разработана для аварийного реагирования. Значения критериев классификации установлены экспертно и представляются произвольными. Поэтому была поставлена задача – создать такую классификацию объектов использования атомной энергии, которая распространялась бы на всё их множество и критерием которой служили исходные конструктивные данные объектов. Хотелось создать классификацию, которая базируется на характеристиках объектов и свойствах, имеющихся в наличии, а не на возможных с некоторой вероятностью их состояниях, отличающихся различным радиационным воздействием. Чтобы не нужно было, спроектировав объект, проводить сложные и не всегда обоснованные расчеты последствий возможных радиационных аварий.

В основу классификации радиационных объектов положено описанное выше разделение объектов на природные и антропогенные. То есть критерием принято происхождение объекта: создан природой или человеком. Известно, что радионуклиды очень неравномерно распространены в природе. Существуют природные объекты с аномально высоким содержанием ядерных материалов, радона и ряда других радиоактивных веществ. В свою очередь антропогенные РО могут подразделяться на созданные в рамках развития атомной промышленности и возникающие в других отраслях промышленности (нефтяной, добывающей, теплоэнергетике, и пр.). Последние связаны с содержанием радионуклидов в природе (руде, нефти, воде и т.п.), концентрацией их при использовании и рассматриваются в этих отраслях как отходы.

Объекты атомной промышленности в соответствии с законами [10,59] разделены на два комплекса по критерию предназначения: военного или мирного использования (ядерно-оружейный комплекс и атомно-энергопромышленный комплекс, АЭПК). Продукция атомной промышленности мирного назначения применяется во всех отраслях экономики (медицине, металлургии, машиностроении и т.п.). Наряду с этими категориями объектов, исходя из прак-

26

тики их эксплуатации, выделены территории, загрязненные радионуклидами, которые возникли в результате деятельности как оружейных, так и энергопромышленных ядерных объектов, но не входят, в состав упомянутых комплексов. Рис. 2.4 иллюстрирует сказанное о систематизации РО.

Данная классификация оказалась весьма удобной для иллюстрации разделения сфер ответственности различных ведомств в области радиационного контроля, надзора за радиационной безопасностью населения и за ядерной и радиационной безопасностью ОИАЭ. Однако для целей последнего ее оказалось недостаточно. Необходимо было сделать следующий шаг и попытаться систематизировать сами ОИАЭ уже не по критерию предназначения, а по физическим свойствам. Для их классификации предложено в качестве критерия разделения объектов по группам использовать физическое различие между ядерными материалами и радиоактивными веществами в соответствии с определениями [10].

Рис. 2.4. Иллюстрация к систематизации радиационных объектов

27

Всвою очередь объекты, содержащие ядерные материалы, были разделены на две группы по следующему критерию: сопровожда-

ется ли технология образованием или наличием продуктов деления и активации или обращением с ними. Конечно, наиболее потенциально опасны ядерные объекты класса 1, в который входят ядерные реакторы, предприятия по переработке и хранению отработавшего (облученного) ядерного топлива (ОЯТ), хранилища высокоактивных отходов (ВАО). Именно к этой группе относятся представляющие глобальную опасность объекты, которые отличают атомную отрасль от всех иных. На объектах 1-го класса образуются в результате ядерных реакций в реакторах продукты деления и активации, хранится свежее и отработавшее (облученное) ядерное топливо, высокоактивные отходы. На объектах этого класса происходили самые тяжелые аварии (Кыштым, Чернобыль, Три- Майл-Айленд, Фукусима).

Может показаться, что критерием разграничения классов 1 и 2 может служить наличие или отсутствие самоподдерживающейся цепной реакции. Но при переработке ОЯТ, хранении ВАО цепная реакция отсутствует. Вот почему этот критерий неудачен. Именно наличие продуктов деления и активации является критерием, отличающим класс 1 от 2, на объектах которого осуществляются различные переделы ядерных материалов. На них при нормальной эксплуатации продукты деления отсутствуют, но могут возникнуть как следствие самоподдерживающейся цепной реакции деления, то есть при нарушениях технологии, авариях. К этому же классу можно отнести критические и подкритические сборки, хранилища среднеактивных отходов (САО).

Вкласс 3 входят предприятия по производству, переработке, хранению радионуклидных источников (РнИ). Сюда же можно отнести открытые РнИ.

Пять классов составляют радиационные источники, в составе которых использованы закрытые РнИ, систематизация которых по пяти категориям у нас в стране предложена в [111] и вполне соответствует рекомендациям МАГАТЭ. Строго говоря, к их числу относятся источники нейтронов на базе ядерных материалов (америций, калифорний), но все же они только радиационно опасны.

28

К классу 9 отнесены источники, генерирующие излучение, так как они подпадают под действие закона [10]. И наконец, к последнему классу относятся пункты хранения и переработки низкоактивных отходов (НАО), в которых могут быть следы ядерных материалов и продуктов деления. Категоризация жидких и твердых радиоактивных отходов принята согласно [22]. Разумеется, если на предприятии находятся объекты, принадлежащие к разным классам, то само предприятие как РО следует относить к более высокому классу. Предлагаемая классификация ОИАЭ приведена на рис. 2.5, а более подробно – в табл. 2.2.

Из таблицы чётко следует, что понятие «ядерные объекты» покрывает первые два класса предложенной классификации. Именно эти объекты несут наибольшие угрозы, имеют отмеченные в предыдущей главе особенности, и именно они составляют костяк атомной отрасли. В то же время регулирование безопасности осуществляется применительно ко всем объектам использования атомной энергии, поэтому описание этой деятельности отнесено в Приложение.

Объекты использования атомной энергии

4 5 6 7 8

Рис. 2.5. Иллюстрация к систематизации объектов использования атомной энергии

29

Приведённые классификации позволяют сопоставить нормативные определения разных видов безопасности. На рис. 2.6 схематично представлено такое сопоставление. Каждое понятие безопасности имеет некий объём субъектов, которых он защищает, и широту охвата самих объектов, от которых исходят угрозы, и их свойств. Очевидно, что закон [10] направлен на безопасность человека и окружающей среды, которые являются субъектами защиты этого закона. Субъектом закона [13] является только население, человек. А федеральные нормы и правила содержат требования к безопасности объектов, подпадающих под действие закона [10], так называемые объекты использования атомной энергии, свойства которых обусловливают безопасность человека и окружающей среды.

Поэтому эти определения тесно связаны между собой. Для целей данной главы мысленно расширим число субъектов [13], исходя из общепринятой гипотезы [62]: если защищён человек, то защищена и окружающая среда. Тогда понятие радиационной безопасности человека и окружающей среды распространяется на радиационные объекты, которых много больше, чем объектов использования атомной энергии (см. рис. 2.4). Вместе с тем свойство ядерной и радиационной безопасности шире, чем ядерной безопас-

30