Анализ безопасности АЭС

Необходимо особо подчеркнуть, что аналогичных шкал в других промышленных технологиях не существует. Подобные шкалы были разработаны  лишь для оценки стихий: 12-балльная – для силы ветра и 9-балльная – для землетрясений. Хотя для каждого уровня подобных шкал имеются точные количественные определения (например, скорость ветра), пользователям этих шкал знать их необязательно. Для них имеются качественные критерии, например, как ведут себя предметы в комнате при воздействии подземных толчков и т.п. Разработка такой шкалы, как INES, следует отнести к достижениям, которыми не обладают другие промышленные объекты.

Шкала INES имеет восемь уровней (от 0 до 7) оценок, причем наибольший балл получила пока лишь одна авария – та, что произошла на Чернобыльской АЭС. Шкала разделена на две части. Нижняя включает три уровня (1-3) и относится к инцидентам (происшествиям), верхняя часть из четырех уровней (4-7) соответствует авариям (рисунок 3.1.) [12].

Рисунок 3.1. Международная шкала ядерных событий

Классифицируемые в шкале события  относятся только к ядерной или  радиационной безопасности. Промышленные аварии или другие события, не связанные  с ядерными или радиационными  операциями, считаются выходящими за рамки шкалы. Например, события, воздействующие лишь на эксплуатационную готовность турбины или генератора, которые могли, но не оказали воздействие на оборудование, связанное с безопасностью, будут классифицированы как выходящие за рамки шкалы.

Пожары, землетрясения, авиакатастрофы, важные сами по себе, рассматриваются вне шкалы, когда они радиационно-безопасные. События, не существенные с точки зрения безопасности, классифицируются ниже шкалы (уровень 0) и называются отклонениями [11].

Нижняя группа событий (уровни 1-3) представляет фактически лишь потенциальную угрозу для населения. Появление таких событий может восприниматься как ухудшение работы АЭС и вызывать тревогу. Такая группа событий не несет еще реальной опасности для населения, но является уже потенциально опасной. Надо сказать, что аварии гораздо чаще случаются там, где из-за низкого уровня эксплуатации происходит много потенциально опасных событий. Активная реакция населения на них может способствовать предотвращению возможного ухудшения ситуации.

События уровня 4-7 представляют непосредственную опасность для населения. К этой группе относятся события, которые  приводят к радиационному воздействию  на население, превышающему допустимое при нормальной эксплуатации.

Шкала является приблизительно логарифмической. Это означает, что число событий уменьшается примерно в 10 раз для каждого более высокого уровня.

INES оценивает события по трем  критериям: воздействия на производственной  площадке, воздействия вне производственной  площадки, разрушение эшелонированной защиты. Для использования в различных странах эти критерии должны соотноситься с принятыми национальными нормами по безопасности. Для этого шкалу необходимо адаптировать, т.е. согласовать с национальными нормами. Международная шкала в этом отношении обобщенная [11].

Первый критерий шкалы описывается  выбросом радиоактивных продуктов  в окружающую среду. Очевидно, для  общественности этот критерий наиболее интересен. Нижний уровень по этому  критерию соответствует выбросу, в  результате которого возможно облучение людей, находящихся вне площадки, максимальной дозой, приблизительно равной 1/10 годового предела для населения. Это соответствует уровню 3. Такая доза также равна 1/10 среднегодовой, получаемой за счет естественного фона. В России этому уровню соответствует событие, при котором выброс радиоактивных продуктов в окружающую среду превышает установленный для нормальной эксплуатации, но не более 5-кратного допустимого суточного выброса газообразных и летучих радиоактивных продуктов в атмосферу и/или 1/10 допустимого годового поступления этих продуктов с жидкими отходами. Наиболее высокий уровень 7 соответствует большой ядерной аварии с обширными последствиями для населения и окружающей среды.

С помощью второго критерия оцениваются  внутренние последствия событий. Эта категория охватывает диапазон уровней от 2-го (загрязнение и/или переоблучение персонала) до 5-го (серьезная авария на станции, такая, как расплавление активной зоны ядерного реактора) [11].

Все ядерные установки проектируются  таким образом, что существует ряд слоев (барьеров) безопасности, предотвращающие распространение радиоактивных отходов, а целостность этих барьеров гарантируется планируемыми с достаточной избыточностью системами безопасности. Действие всех этих слоев безопасности должно быть исчерпано прежде, чем произойдут существенные события на площадке или за ее пределами. Совокупность этих слоев безопасности называют «глубокоэшелонированной защитой». Третьим критерием описываются происшествия на ядерной установке, сопровождающиеся ухудшением глубокоэшелонированной защиты. Инциденты по этому критерию классифицируются на уровнях 1-3.

Событие, которое включает характеристики, представленные более чем одним  критерием, всегда классифицируется по наивысшему уровню, достигаемому по одному из критериев.

Некоторые события, несмотря на то, что  не могут прямо повлиять на безопасность, имеют, тем не менее, некоторое значение, поскольку отражают недостатки в  культуре безопасности. Такие события  включают ошибки персонала, несоответствие процедур или их нарушение и должны оцениваться уровнем 1. Они могут приводить к нарушениям надлежащего контроля над радиоактивными материалами или в системах дозиметрического контроля [11].

Главная цель INES – облегчить связь и взаимопонимание между специалистами атомной промышленности, средствами массовой информации и общественностью по поводу значимости с точки зрения безопасности событий (происшествий), случающихся на ядерных установках. Она позволяет оценить уровень опасности аварий и перейти к последствиям для населения и окружающей среды. Опасность связана с возможным выходом радиоактивных веществ, которые в аварийной ситуации могут попасть в окружающую среду и создать уровни загрязнения и концентрации радионуклидов в воде, на почве или в окружающем воздухе сверх допустимых значений. Риск – мера опасности при эксплуатации технологического объекта. Риск может быть измерен числом аварий или катастроф в единицу времени.

Рассмотрим аварии, произошедшие за последние 50 лет на различных АЭС. Проранжируем их по причинам возникновения (таблица 3.1.), установим тяжесть событий по шкале INES (таблица 3.2.) и определим последствия (таблица 3.3.).

Таблица 3.1

Основные причины аварий