 |
Безопасность проектирования и эксплуатации атомных станций
|
|
|
|
Введение
Интенсивные испытания сверхдержавами ядерного и термоядерного оружия в пятидесятых-шестидесятых годах и быстрое развитие атомной энергетики привело к выбросам в атмосферу огромных масс радиоактивных веществ. К этому надо добавить загрязнение окружающей среды радионуклидами, вследствие проводимых взрывов атомных зарядов в мирных целях.
Перечисленные факты свидетельствуют о том, что миллионы людей в мире проживают сейчас в неблагоприятной радиационной обстановке, что стало особенно ясно после аварии на Чернобыльской АЭС в середине восьмидесятых годов, когда произошло весьма значительное увеличение глобального радиационного фона.
Аварии на ядерных установках и утечки радионуклидов в биосферу на данном этапе развития цивилизации – явление далеко не редкое. Поэтому каждый сознательный житель планеты должен уметь оценивать радиационную обстановку на территории, где он проживает, иметь представление об основных естественных и искусственных радионуклидах, поражающих действиях радиоактивных веществ, их физических и химических свойствах, закономерностях концентрации их в различных сферах окружающей среды, влиянии на живые организмы, продвижении по пищевым цепям, методах экспрессной оценки радиоактивности различных объектов и способах защиты от внешнего и внутреннего радиоактивного облучения.
Безопасность объектов использования атомной энергетики (ОИАЭ)
Общие понятия. Термины и определения
Использование атомной энергии – это та сфера деятельности человека, которая не может быть опасной только для одного человека, одного объекта или одной территории. В этом состоит специфика атомных процессов и особенности воздействия объектов использования атомной энергетики. Другая особенность ОИАЭ – сочетание «силы» деления ядерного ядра с другими факторами, характерными для технически сложных производственных объектов.
|
|
|
Эти особенности, с одной стороны, позволяют странам-владельцам ядерных технологий (России в их числе) обеспечивать реальные преимущества (экономические, обороноспособность), а с другой – ставят перед ними задачу обеспечения безопасности ОИАЭ, защиты населения и окружающей среды.
Понятие безопасности в области использования атомной энергии, прежде всего, связано с ядерной и радиационной безопасностью. Другие виды опасностей (механические воздействия, электромагнитное излучение, возгорания и пожары и т.п.) рассматриваются либо в качестве возможного исходного события, либо как вторичные факторы и не являются для ОИАЭ определяющими. Критериями оценки степени безопасности являются в первую очередь количественные значения тех технических показателей, которые нормируются (минимальное число дублирующих систем безопасности, максимальное количество радиоактивных выбросов за сутки (месяц, год)) и т.п. Радиационная безопасность персонала, населения и окружающей среды считается обеспеченной, если соблюдаются требования радиационной защиты, установленные Федеральными законами РФ, действующими нормами радиационной безопасности и санитарными правилами. Для обеспечения радиационной безопасности необходимо руководствоваться следующими основными принципами (см. также учебно-методическое пособие «Радиационная безопасность: природа и источники ионизирующей радиации»):
:
- принцип нормирования – непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников излучения;
- принцип обоснования – запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает возможного вреда, причиненного дополнительным облучением;
- принцип оптимизации – поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника излучения – (в английской аббревиатуре - As low As Reasonably Achievable – ALARA).
В перечне нормативных правовых актов и нормативных документов, относящихся к сфере деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору для государственного регулирования безопасности при использовании атомной энергии (П-01-01-2009) содержится ряд правил и норм по безопасности, определяющих общие подходы и критерии оценки безопасности для ОИАЭ.
|
|
|
Показатели риска для здоровья людей от эксплуатации ядерных установок и радиационных источников приведены в таблице 1.
Таблица 1
Сравнительные показатели риска для здоровья людей от эксплуатации ядерных установок и радиационных источников
| Этап ЯТЦ | Онкологические заболевания | Генетический эффект | |
| с летальным исходом | без летального исхода | ||
| Добыча урана | 1,4·10-2 | 3,4·10-2 | 2,8·10-3 |
| Производство концентратов | 8,6·10-3 | 2,1·10-4 | 1,7·10-5 |
| Отвалы в процессе эксплуатации | 8,1·10-4 | 1,9·10-4 | 1,6·10-4 |
| Отвалы после эксплуатации | 8,1·10-1 | 1,9 | 1,6·10-1 |
| Конверсия | 1,6·10-6 | 3,5·10-6 | 2,9·10-7 |
| Изотопное обогащение | 1,2·10-6 | 2,9·10-6 | 2,4·10-7 |
| Изготовление ТВС | 2,9·10-7 | 6,8·10-7 | 5,7·10-8 |
| Переработка топлива | 1,6·10-1 | 4,0·10-1 | 3,3·10-2 |
| Окончательное захоронение отходов | Количественно не определено | ||
| Транспорт | 6,5·10-5 | 1,6·10-4 | 1,3·10-5 |
Сравнение потенциальной опасности предприятий атомной энергетики можно провести на основе следующих параметров:
· число объектов в стране;
· количество радионуклидов, находящихся на объектах;
· возможность развития самоподдерживающейся цепной ядерной реакции (СЦЯР);
· напряженность технологических параметров. К таким параметрам относится давление и температура, при которых работают защитные барьеры; пожаровзрывобезопасность (имеются ввиду пожары, которые могут привести к разрушению барьеров на пути распространения радиоактивных веществ);
|
|
|
· уязвимость к внешним воздействиям: сейсмическая активность, особенности геологической площадки, метеорологические условия, воздействия, воздействия, вызванные человеческой деятельностью (падение самолета, взрывы на соседних предприятиях);
· возможная площадь загрязнения при авариях;
· наличие физических барьеров безопасности.
Безопасность проектирования и эксплуатации атомных станций
Содержание данного раздела ориентировано на освещение вопросов, связанных с обеспечением безопасности населения и приведено в соответствии с СанПиН 2.6.1.24-03. Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций (СП АС-030, далее – Правила). Данные Правила являются обязательными для организаций, осуществляющих деятельность, связанную с размещением, проектированием, строительством, вводом в эксплуатацию и эксплуатацией атомных станций (далее – АС) с реакторами различного типа (ВВЭР, РБМК, БН и др.), кроме транспортных ядерных энергетических установок и реакторных установок специального назначения.
Обеспечение радиационной безопасности АС должно осуществляться проведением комплекса специальных мероприятий:· установлением и выполнением требований радиационной безопасности на промышленной площадке АС и прилегающих к ней территориях;· контролем за состоянием физических барьеров АС на пути распространения ионизирующего излучения и радиоактивных веществ;· локализацией источников радиационного воздействия и защитой персонала и населения при нормальной эксплуатации и в случае аварии на АС.Вокруг АС устанавливаются санитарно-защитная зона (далее – СЗЗ) и зона наблюдения (далее – ЗН). В санитарно-защитной зоне АС запрещается постоянное или временное проживание, размещение детских учреждений, больниц, санаториев и других оздоровительных учреждений, а также промышленных и подсобных сооружений, не предназначенных для строительства и эксплуатации АС. В СЗЗ и ЗН силами службы радиационной безопасности АС должен проводиться радиационный контроль.Для действующих АС настоящими Правилами устанавливается квота на облучение населения, равная 250 мкЗв в год, а для проектируемых и строящихся АС - 100 мкЗв в год. Данные квоты устанавливаются на суммарное облучение населения от радиоактивных газоаэрозольных выбросов в атмосферу и жидких сбросов в поверхностные воды в целом для АС независимо от количества энергоблоков на промышленной площадке. Значения квот на облучение населения от радиационных факторов (выбросов и сбросов) при нормальной эксплуатации АС приведены в таблице 2. Таблица 2 Квоты на облучение населения от выбросов и сбросов при нормальной эксплуатации АС, мкЗв в год| Радиационный фактор | Атомная станция | |
| действующая | строящаяся или проектируемая | |
| Газоаэрозольные выбросы | 200 | 50 |
| Жидкие сбросы | 50 | 50 |
| Сумма | 250 | 100 |
Радиационные аварии
|
|
|
Радиационная авария – авария на радиационном опасном объекте (в частности ОИАЭ), приводящая к выходу (выбросу) радиоактивных продуктов и (или) ионизирующих излучений за предусмотренное проектом для нормальной эксплуатации границы в количествах, превышающие установленные пределы безопасной эксплуатации объекта. В более широком смысле радиационная авария – это потеря управления источником ионизирующего излучения с негативными последствиями для людей и окружающей среды. Радиационная авария нередко становится причиной чрезвычайной ситуации.
|
|
|
Ядерная авария – авария, связанная с повреждением тепловыделяющих элементов (ТВЭлов), превышающем установленные пределы безопасной эксплуатации, и (или) облучением персонала, превышающем допустимое для нормальной эксплуатации, вызванная:
· нарушением контроля и управления цепной ядерной реакции деления в активной зоне реактора;
· образованием критической массы при перегрузке, транспортировке и хранением ТВЭлов;
· нарушением теплоотвода от ТВЭлов.
Ядерные аварии, как правило, являются первопричиной радиационных аварий.
Основные причины аварий (по данным МАГАТЭ) приведены в таблице 3.
Таблица 3
|
|
|
