Гордон Безопасност ядерныкх обектов 2014

ности, так как распространяется на большее количество объектов и существует больше причин потери этого свойства. Ведь ЯРБ может быть нарушена при радиационной аварии из-за сверхнормативных выбросов и сбросов радиоактивных веществ или при потере управления радиационным источником, а ядерная безопасность нарушается только вследствие ядерной аварии.

Рис. 2.6. Сопоставление понятий безопасности

Вчисло радиационных объектов входят и природные, и антропогенные. Объекты использования атомной энергии – это часть радиационных объектов. Ядерные объекты (ЯО) представляют собой часть объектов использования атомной энергии первых двух классов, в число которых входят АС. Это сопоставление будет использовано в следующей главе.

Взавершение главы отметим, что рассмотренные выше понятия безопасности – это не законы природы, а результат временного соглашения специалистов на базе имеющихся знаний. Законы и правила меняются по мере получения нового опыта. Например, безопасность объекта вполне можно определить как состояние объекта, при котором его характеристики не превышают установленных в проекте пределов и условий безопасной эксплуатации. О них подробнее будем говорить во второй части.

Вразных странах понятие «безопасность» также определяется по-разному, в зависимости от традиций, культуры, свойств языка и т.п. Это в российских нормах установлено, что безопасность человека – это его состояние защищенности от угроз, вредных воздей-

31

ствий, а безопасность объекта – его свойство ограничивать опасные воздействия установленными пределами. В одной из недавних директив Европейского сообщества ядерная безопасность «означает достижение правильных условий эксплуатации, предупреждение аварий и смягчение последствий аварии, результатом чего является защита работников и широких слоев населения от опасностей, возникающих из-за ионизирующей радиации с ядерных установок».

Во французском законодательстве [100] можно найти следую-

щее определение: «Ядерная безопасность – это ряд технических и организационных мер, принимаемых для предотвращения аварий или ограничения их воздействия и относящихся к проектированию, строительству, эксплуатации, останову и выводу из эксплуатации ядерных установок, а также к транспортированию радиоактивных веществ».

Представляется, что суть всех этих определений безопасности практически одинакова, а вот характеристики безопасности требуют дополнительных комментариев. Вопросам, чем измеряется и как обеспечивается безопасность, посвящена следующая глава.

Контрольные вопросы

1.Как вы определите понятие «безопасность»?

2.Приведите определение безопасности из закона «Об использовании атомной энергии».

3.Какие четыре вида безопасности установлены в законе «Об использовании атомной энергии»?

4.Как вы понимаете различие терминов «опасность» и «угроза»?

32

Глава 3 СМЫСЛ ПОНЯТИЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Объяснения смысла понятий весьма субъективны, так как каждый из нас имеет свои представления, сложившиеся из персонального опыта, иногда интуитивные, но всегда обеспечивающие существование. Тем не менее такая попытка может иметь перспективу, если основана на нормативных определениях, которые обобщают согласованный опыт разных специалистов.

Многие авторы в приоритете безопасности видят глубокий метафизический смысл. Из трёх основных инстинктов, характерных для всех живых существ главным является самосохранение, ибо при наличии опасности стремления к еде и продолжению рода отступают на второй план. Инстинкт самосохранения нуждается в состоянии безопасности. Другие – в классификации человеческих целей ставят безопасность сразу после естественных потребностей в воздухе, тепле, воде и пище, хотя смертельные опасности способны исключить нужду в любых потребностях.

Без воздуха человек может прожить несколько минут, в условиях переохлаждения – несколько часов. Без воды – несколько дней, без пищи – несколько недель. А различные опасности сопровождают нас всю жизнь в зависимости от их содержания, интенсивности и длительности. Поэтому-то столь важно составить чёткое представление о том, что такое безопасность, какое содержание вкладывается в это понятие.

Не так уж много работ посвящено комплексному изучению этой проблемы. Собственно, монография [4] написана для того, чтобы из анализа имеющихся частных ответов сформировать ясные представления о безопасности атомных объектов. В связи с этим пришлось рассмотреть подходы и определения из смежных отраслей, так как отмеченные в главе 1 отличия атомной технологии от иных не выводят ее за пределы антропогенной деятельности и не требуют специальных представлений о безопасности объектов.

В этой главе речь пойдёт, в основном, о безопасности объектов, понятия которой содержатся в целом ряде федеральных норм и правил, например [18,19], в которых безопасность объекта опре-

33

деляется, как его свойство ограничивать вредные воздействия

установленными пределами, в том числе и при авариях. Предыдущие рассуждения позволяют обосновать важное и об-

щепринятое соображение, что любые воздействия подразделяются на активные (реальные, действительные) и потенциальные

(виртуальные, пассивные). Активные воздействия, опасности или угрозы, постоянные и переменные, существуют, создают реальную опасность, их носителем являются вещество или энергия. Они воздействуют в реальности, могут быть охарактеризованы численно, измерены инструментально и уменьшены до заведомо известных величин именно в силу детерминированности причин их возникновения. Масштабом их измерения служат превышения реальных доз и концентраций над предельно допустимыми значениями.

Таким образом, состояние защищенности (безопасность) человека, рукотворных объектов и природы от активных угроз также может быть измерено численно, следовательно, эта составляющая безопасности может быть повышена или понижена.

Концентрация химического вещества в воздухе при нормальной эксплуатации объекта может быть измерена, а с помощью фильтров – уменьшена. Точно так же может быть измерено радиационное воздействие, и его доза зависит от толщины биологической защиты, мощности радиационного источника и времени пребывания вблизи него. Концентрация вредных веществ, количество радиоактивных веществ, мощность дозы могут быть измерены, рассчитаны по известным аналитическим формулам, сопоставлены с нормативными значениями и между собой.

Так как химическое и радиационное воздействия могут быть измерены, то вполне допустимо сопоставление состояний одного и того же, скажем, химического завода в зависимости от его воздействия на окружающую среду при нормальной эксплуатации. При этом вполне оправдано заключение о повышении химической безопасности при снижении концентрации вредных веществ, которые больше предельно допустимых. Также вполне допустимо сопоставлять между собой различные заводы по величинам концентрации вредных веществ оценивать их безопасность для окружающей среды. Но как сравнивать два объекта, несущие активные угрозы различной физической природы? Для этого используются по-

34

нятия предельно допустимых доз (ПДД) и предельно допустимых концентраций (ПДК). И если микробиологический завод создает в данном месте загрязнение равное ПДК, а АС в этом же месте создает излучение ниже ПДД, то АС создает активную угрозу меньшую, чем завод, хотя и иной физической природы.

Надо подчеркнуть, что все предыдущие рассуждения касаются активных угроз, измеренных или рассчитанных для некой точки в пространстве безотносительно к человеку. В этой точке объективно существует химически опасное вещество или радиоактивное излучение, и как только человек будет помещен в эту точку, он начнет подвергаться этим опасностям. И тогда сразу возникает вероятностный по природе риск потери здоровья или риск смерти, о чем мы будет говорить далее.

Потенциальные угрозы представляют объекты, воздействие которых на окружающую среду, как правило, меньше допустимого и при эксплуатации, и при ее прекращении. Их вредное воздействие возникает только при серьезных нарушениях эксплуатации, при авариях, которые возникают случайно, вследствие самых разных факторов. Поэтому потенциальные угрозы имеют вероятностную природу, их носителем являются наши представления до тех пор, пока эти опасности не реализуются.

Потенциальная составляющая безопасности имеет дело с отсутствующими в реальности опасностями, которые нам кажутся возможными (мнятся). Это значит, что вероятность нарушений может быть только рассчитана на основании наблюдений за поведением конкретного объекта и подобных ему. Потенциальные угрозы создают виртуальную опасность и для оценки этих угроз прибегают к методам вероятностных анализов безопасности и риска.

Кран с поднятым над головой грузом, сосуд под давлением не оказывают никакого механического воздействия на окружающую среду при нормальных условиях их эксплуатации, так же как не создает реального воздействия герметичный баллон с водородом. То есть в этих случаях воздействия на среду возникают лишь при авариях: обрыве строп, разрыве баллона и т.п. Такой же характер носит пожарная безопасность, так как, по сути дела, пожар – это авария.

35

Ядерная опасность представляет собой пассивную угрозу, так как радиоактивное воздействие от ядерной аварии возникает только при ее реализации. При нормальной эксплуатации, скажем, ядерного реактора, цепная реакция контролируется, теплоотдача от твэлов не нарушается, хотя существует множество иных причин, приводящих к повреждению твэлов. То есть при нормальной эксплуатации ядерный реактор является источником радиоактивного излучения, связанного с выбросами, сбросами, проникновением нейтронного и гамма-излучения за установленные физические границы и т.п.

Таким образом, ядерный реактор – это пример объектов, которые несут комплексную угрозу, состоящую из как активной составляющей, так и потенциальной компоненты. Радиационный источник при нормальной эксплуатации испускает радиоактивное излучение также меньшее предельно допустимого. Но в случае потери управления этим источником возникает радиационная авария, при которой радиоактивное воздействие может превысить допустимые значения. Такой же природы химические воздействия.

То есть при нормальной эксплуатации комплексные угрозы существуют в допустимых пределах, а при авариях, чаще всего, существенно их превышают. Величина комплексной угрозы от АС должна рассчитываться с учетом сравнительно небольшой активной, детерминистской составляющей и значительно превышающей ее – потенциальной, вероятностной составляющей. Когда авторы [108] пишут, что весь мировой парк действующих АС характеризуется «неустранимым потенциалом опасности в виде запасённой энергии, способной мобилизовать накопленную радиоактивность в случае запроектной аварии», то они констатируют то, что сказано выше. Вообще говоря, большинство антропогенных объектов характеризуется таким потенциалом, всё дело в его величине.

Здесь напрашивается аналогия с комплексными числами, которые представляют собой вектор, имеющий действительную и мнимую части. В атомной энергетике, как правило, мнимая часть по модулю существенно превышает действительную, что показано на рис. 3.1. Обе составляющие имеют разную экзистенциальную природу: активная – детерминирована, потенциальная – случайна. Но так как ущерб может измеряться в тех же единицах, что и действи-

36

тельное воздействие, то, в отличие от комплексного числа, безопасность объекта аддитивна, то есть равна сумме своих составляющих.

Потенциальная угроза

Активная угроза

Рис. 3.1. Иллюстрация к определению комплексной угрозы

Потенциально опасные объекты оказывают воздействие на окружающую среду только при нарушениях нормальной эксплуатации, которые возникают случайно, вследствие самых различных факторов. Это значит, что вероятность нарушений может быть рассчитана на основании наблюдений за поведением конкретного объекта и подобных ему. На рис. 3.2 представлена классификация возможных воздействий.

Если носителями активной угрозы являются вещество или энергия, реально воздействующие на окружающую среду, то носители потенциальной угрозы – накопленная потенциальная энергия вещества и наши представления о вероятностях реализации и о величинах последствий ее высвобождения. Именно этим объясняются знакомые всем атомщикам факты радиофобии.

37

Рис. 3.2. Классификация воздействий ОИАЭ на другие объекты

До этого потенциальная составляющая может быть только рассчитана с учётом вероятности возникновения. Масштабом, мерилом, ее принимается величина риска реализации угрозы – произведение вероятности события на величину последствий (ущерб), о котором подробнее будем говорить в следующей главе.

Например, имеется радиоактивный (химический) объект, радиационное (химическое) воздействие которого на его границе может быть измерено радиометром (измерителем концентрации). Существует вероятность аварии (разрушение объекта), в результате которой часть радиоактивных (химических) веществ выйдет за пределы объекта. Тогда измерительный прибор покажет сумму воздействий, так как потенциальная угроза реализуется. Но до аварии активную составляющую можно измерить, а потенциальную – только рассчитать.

38

Можно привести и такую аналогию. Ваша кредитоспособность определяется суммой денег в кошельке и в банке. Но наличные вы можете ощутить и пересчитать, а на безналичные – только рассчитывать: могут набежать проценты, прийти новые поступления, с некой вероятностью банк может обанкротиться или хакер залезет на ваш счет и т.п.

Втаком подходе нет ничего нового, он широко используется на практике. Так, например, в сфере промышленной безопасности рассматривается только потенциальная составляющая, связанная с авариями, а эксплуатационные воздействия относятся к областям охраны труда и промышленной экологии. Новым можно считать последовательное применение этого подхода к различным видам безопасности и обобщение его в наглядной форме.

Трактуя безопасность как состояние защищенности от угроз или как свойство ограничивать угрозы, надо повторить, что предложенные типы угроз имеют принципиально различную феноме-

нологическую природу. Защита от активных угроз не спасает от

потенциальных, а защита от потенциальных угроз осуществляется иными мероприятиями, чем от активных. Кстати отметим,

что эти обстоятельства обусловливают различие между экологической экспертизой и экспертизой обеспечения ядерной и радиационной безопасности. Первая чаще всего оценивает воздействия от реализации активных угроз, вторая, в основном, анализирует меры по предупреждению потенциальных воздействий

В[20] подробно рассмотрены соотношения обоих определений безопасности человека и объекта в сфере использования атомной энергии и показано, что они не противоречат друг другу, являются двумя сторонами медали, но эти стороны не равновелики. Внутри объекта существует весьма неравномерное поле радиационного воздействия. Для обеспечения безопасности человека проектом предусмотрены помещения постоянного или временного пребывания, а эксплуатационными документами – контроль доступа персонала в эти помещения, радиационный контроль и т.п. Если же объект с некоторой вероятностью теряет свойство быть безопасным, то безопасность человека еще может быть обеспечена за счет различных организационно-технических мер. Часть этих мер осуществля-

39

ется эксплуатирующими организациями, другая – специально уполномоченными органами государственной власти.

Процесс потери этого свойства не одномоментный: существуют показатели предаварийной ситуации, предвестники аварии. При их возникновении орган управления может остановить объект, орган регулирования безопасности – приостановить действие лицензии. Собственно, все регулирование безопасности направлено, в первую очередь, на предотвращение, предупреждение аварии. Но если запроектная авария произошла, то есть ядерная и радиационная безопасность объекта нарушена, существуют меры аварийного реагирования для снижения последствий аварии. Радиационная безопасность человека может быть еще обеспечена с помощью индивидуальных мер защиты, убежищ, дезактивации и, наконец, эвакуации. Аварийная готовность – это комплекс организационных мер и технических средств, позволяющих в случаях нарушения ядерной и радиационной безопасности обеспечить безопасность при использовании атомной энергии.

Если объект с некоторой вероятностью может потерять свойство быть безопасным, то для сохранения состояния защищенности людей и окружающей среды создаются государственные органы регулирования и системы административного управления, разрабатываются меры по аварийной готовности и реагированию при авариях, методы оценки и расчета этой вероятности (вероятности аварий). Если бы объект можно было признать полностью безопасным, то эти системы, меры и методы были бы излишни, и безопасность объекта была бы тождественна безопасности человека при условии сохранения режима нераспространения. Можно сказать, что «чемоданчик безопасности» при использовании атомной энергии состоит из четырёх отделений. Это закреплено в законе [10] и продемонстрировано на рис. 3.3.

Второй фактор на рисунке обусловлен отличием, о котором говорилось в главе 1. Учет, контроль ЯМ, физическая защита ЯМ и ЯУ – это принципиально иная деятельность, чем производство электроэнергии. Если безопасность технологии, объекта обеспечена свойствами самого объекта, то существует угроза проникновения на объект, кражи радионуклидов, диверсии и т.п. Защита от этих действий осуществляется другими средствами, чем защита от

40