Экологические проблемы атомных электростанций

 

Есть расчётные модели особого рода, оперирующие не с  параметрами, а с событиями, рассчитывающими  не температуры и давления, а вероятности  разных сложных событий. Соответственно, исходными данными служат вероятности  простых событий – разных отказов  оборудования или вероятности ошибок персонала.

Решения получаются в таком  виде: если что-то на балаковском энергоблоке произойдёт, то с вероятностью примерно 99.989 % энергоблок будет безопасно остановлен, а с вероятностью 0.011 % топливо может быть повреждено.

 

Следует иметь в виду, что слова «если что-то произойдёт»  означают какой-либо крупный отказ, требующий останова энергоблока, а  такие события редки. Кроме того, повреждение топлива ещё не означает выхода радиоактивности в окружающую среду – топливо находится  в реакторе с герметичным первым контуром, реактор расположен внутри специальной герметичной оболочки, препятствующей распространению радиоактивности  наружу. И вероятность выхода радиоактивности  в окружающую среду ещё в несколько раз ниже.

С учётом вероятности самого «если что-то произойдёт», для Балаковской АЭС рассчитаны риски причинения вреда имуществу (повреждение топлива и, возможно, оборудования), риски причинения вреда окружающей среде (выброс радиоактивности из-за повреждения топлива и прохода радиоактивности мимо гермооболочки), риски причинения прямого вреда жизни населения БМО (Балаковского муниципального образования).

 

Эти расчёты выполнялись  специалистами двух московских институтов. При этом учитывались необходимые  действия властей по защите населения.

Эти риски из-за их величины следует назвать остаточными. Они  являются одними из немногих прямых количественных показателей безопасности АЭС.

Оценка "риска" в год  для среднестатического жителя БМО

Новообразования (спонтанный рак) - 0.0020

Туберкулёз - 0.00013

Несчастные случаи, всего - 0.0022

В том числе ДТП - 0.00019

Самоубийств - 0.00040

Убийств - 0.00035

Несчастных случаев с огнем - 0.00012

Утоплений - 0.00018

Отравлений алкоголем - 0.00014

"Атомный риск" - 0.00000002

Отсюда видно, в чём  заключаются основные опасности нашей жизни.

В соответствии с нормами  радиационной безопасности НРБ–99 (основанными  на мировой практике) риск в одну миллионную считается приемлемым. У  нас «атомный риск» ещё в 50 раз ниже.

Отсюда вывод: Балаковская АЭС удовлетворяет определению закона о техническом регулировании о безопасности – неприемлемый риск отсутствует.

Такого рода расчётам рисков посвящён так называемый вероятностный  анализ безопасности – метод комплексной  оценки безопасности. Комплексной –  учитывающей всевозможные пути развития аварий, сопровождающихся отказами оборудования и ошибочными действиями людей.

 

Метод уже довольно широко применяется в атомной энергетике разных стран мира, особенно в США. Сегодня в России подобные методы начинают применяться и в оценке безопасности других производств –  у нефтяников и химиков. Тем более  что серьёзных оценок риска теперь требует закон.

Вероятностные модели объекта (например, энергоблока АЭС) и применяемые  программные средства предоставляют  много другой полезной информации.

Например, компьютер в  считанные минуты даёт количественный ответ, как сильно влияет конкретный отказ оборудования или неправильное действие человека на риск повредить  топливо в реакторе – можно  сортировать отказы по важности и уделять больше внимания предупреждению важных отказов.

В США на многих АЭС учитывают  в реальном времени, как влияют переключения в важных технологических системах на риск повредить топливо.

В соответствии с недавно  утверждённой отраслевой программой работ  на АЭС России тоже будет постепенно внедряться такой метод слежения за риском.

Оценка риска повредить  топливо и риска упустить при  этом радиоактивность в окружающую среду выполнена и для проекта  достройки энергоблока № 5 Балаковской атомной станции.

Проектируемые изменения  в системах безопасности в десять раз понизили риск. То есть на фоне четырёх  энергоблоков пятый энергоблок не добавит  в общий риск от АЭС практически ничего.

Здоровье в  зоне АЭС

Недавно в отрасли стартовало интересное исследование - "Мониторинг состояния здоровья населения, проживающего в зоне наблюдения АЭС".

Его первые результаты, а  также перспективы обсуждались  на заседании Пятого научно-технического совета Минатома России ("Человек  и экология в ядерно-топливном  цикле. Проблемы ядерной и радиационной безопасности"). Отчетный доклад представили академик РАМН д.м. н. Л. А. Булдаков и к.м. н. П. В. Ижевский.

Мониторинг проводится в  соответствии с Законом "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" и приказом Федерального управления "Медико-биологических  и экстремальных проблем", силами специалистов ГНЦ "Институт биофизики" на средства, выделяемые концерном "Росэнергоатом".

Принципы и методы мониторинга  были разработаны на основе уникального  опыта, накопленного в ГНЦ ИБФ, под  методическим руководством академика  РАМН Л. А. Ильина. Объект исследования - люди, проживающие рядом с атомными электростанциями в тридцатикилометровой зоне наблюдения. Смысл исследования - оценить, насколько влияет на их здоровье близость АЭС.

На первом этапе исследований была разработана концепция и  программа проведения мониторинга, выбраны критерии и методы оценки здоровья людей, выявлены основные факторы окружающей среды, способные повлиять на здоровье людей, на основе современных информационных технологий создан единый банк данных для хранения и систематизации всей накопленной информации. Он состоит из медицинской и гигиенической баз данных. В первой содержатся сведения медицинской статистики и результаты обследований, во второй - сведения о радиационной обстановке и о наличии вредных химических веществ в ареале наблюдения.

Наблюдения ведутся в  зоне расположения двух атомных станций - Калининской и Ростовской. Первая - работает долгие годы, вторая - недавно  пущена. Ростовская АЭС, пуск которой  был осуществлен после начала исследования, дала медикам уникальную возможность оценить так называемый "нулевой фон", то есть состояние  здоровья населения в период, предшествующий началу эксплуатации энергоблока.

 

Исследование началось с  изучения радиационно-гигиенической  обстановки, уровня химических полютантов, оценки надежности показателей государственной статистики.

В ходе мониторинга специалисты  ГНЦ "Институт биофизики" обследовали  людей, а также собирали медицинские  данные обследуемых за последние  пять лет. Они изучали демографическую и медицинскую статистику - показатели рождаемости, смертности и заболеваемости в основной и контрольной группах населения. Основная группа - люди, проживающие в зоне наблюдения, контрольная - жители отдаленных от АЭС населенных пунктов, имеющих сходные климатические и демографические условия.

С особой тщательностью, методом  углубленного медицинского обследования, изучалось состояние здоровья у  наиболее чувствительных к воздействию  радиации групп населения - детей, подростков, беременных. Предметом изучения было не только общее состояние здоровья, но и состояние критических систем организма, таких как кроветворная, эндокринная, репродуктивная.

В общей сложности исследованиями были охвачены 36 тысяч жителей Ростовской области и 75 тысяч жителей Калининской.

В ходе мониторинга определялся  и такой важный параметр как частота  врожденной и наследственной патологии, так называемый генетический груз. Частота наследственных болезней в популяциях - фундаментальный параметр, от которого отталкиваются при расчете оценок генетических последствий облучения. При проведении мониторинга специалисты ИБФ пользовались специально разработанным для популяционных исследований и получившим одобрение Всемирной организации здравоохранения протоколом. Он включает в себя целый комплекс исследований, направленных на выявление возможного влияния различных факторов на формирование наследственных болезней.

Исследования показали, что  груз наследственных болезней у людей, живущих по соседству с АЭС, близок к среднему по России. Для серьезных  выводов необходимо продолжить исследование и существенно расширить круг обследуемых лиц.

 

В рамках мониторинга изучался также уровень социально-психологической  напряженности - "радиофобии" - среди населения.

Первые результаты исследования уже получены, но выводы пока делать преждевременно - для этого потребуются  многолетние наблюдения. Однако некоторые  результаты можно привести в качестве примера.

Так, стало очевидно, что  проработавшая долгие годы Калинская АЭС не является существенным загрязнителем окружающей среды Удомельского района Калининской области, загрязнение атмосферного воздуха, наземных и подземных вод не связаны с ее деятельностью. На обеих станциях - и Калининской, и Ростовской - радиационная обстановка благоприятная. Содержание основных радионуклидов в пищевых продуктах растительного и животного происхождения и питьевой воде такое же, как в аналогичных продуктах других регионов страны, и составляет доли процентов от регламентируемых санитарными нормами и правилами.

Медики не обнаружили отрицательного влияния соседства АЭС на человеческий организм - показатели здоровья населения, проживающего радом со станциями, не хуже, чем у остальных россиян. А некоторые показатели даже лучше. Например, смертность детей до одного года в Удомле намного ниже, чем в целом по стране.

Исследование получило одобрение  членов Пятого научно-технического совета - его признали актуальным и своевременным. Оно будет продолжено. Специалисты  считают, что мониторинг полностью  выполнит свою задачу, если наблюдения будут вестись в течение всего периода эксплуатации АЭС - для недавно пущенной Ростовской станции это возможно. При одном условии - если хватит средств.

Обеспечения радиационной безопасности

Обеспечение радиационной безопасности – это, прежде всего обеспечение  безопасности человека. Международная  комиссия по радиологической защите (МКРЗ) считает, что если обеспечена радиационная безопасность человека, как наиболее радиочувствительного биологического вида, то обеспечена и  безопасность других биологических  видов и экосистем, хотя отдельным  особям может быть причинен вред.

Радиационные нормативы  не могут рассматриваться как  граница между опасным и безопасным уровнем облучения человека. Это  связано с беспороговым характером действия ионизирующего излучения и полностью исключить вредное влияние ионизирующего излучения невозможно. Абсолютно безопасного уровня облучения людей не существует. Радиационные нормативы представляют собой разумный компромисс между стремлением снизить уровень облучения людей и практическими возможностями снижения этого уровня.

Соблюдение установленных  нормативов является необходимым, но не достаточным условием соблюдения радиационной безопасности. Необходима оценка того, достигнут ли оптимальный уровень  радиационной безопасности (радиационного  благополучия, радиационной обстановки). При конкретных видах работ разумно  достижимый уровень облучения может  быть значительно ниже дозового предела. При значениях доз облучения  людей ниже нормативов также необходимо проведение мероприятий по их снижению, но не любых, а достаточно простых  и дешевых, удовлетворяющих принципу оптимизации. Краткая формулировка принципа оптимизации это - снижение доз облучения людей до разумно  низкого уровня с учетом экономических и социальных факторов.

Для достижения оптимального уровня облучения и контроля его  соблюдения нормы радиационной безопасности требуют устанавливать контрольные  уровни, как для отдельных радиационных факторов, так и для уровня облучения работников.

Стратегия обеспечения радиационной безопасности населения основывается на следующих принципах:

 

- Наибольшее внимание  должно уделяться оценке доз,  закономерностям их формирования  и снижению облучения населения  от тех источников ионизирующего  излучения, для которых возможно  достичь максимального снижения  суммарной дозы облучения населения при наименьших затратах.

- Первоочередные защитные  мероприятия должны проводиться  для групп населения, получающих  наибольшие дозы от данного источника (критических групп)

Проведение оценки доз  от всех источников ионизирующего излучения  позволит в каждом конкретном случае определить, для какого источника  защитные мероприятия могут быть наиболее эффективными, провести эти  мероприятия и оценить их эффективность  по измерению суммарной дозы облучения  группы людей, для которых проводились  эти мероприятия.

 

Нормы радиационной безопасности распространяются на следующие виды облучения:

 

- Облучение персонала  и населения в условиях нормальной  эксплуатации техногенных источников  ионизирующего излучения.

- Облучение персонала  и населения в условиях радиационной аварии.

- Облучение работников  промышленных предприятий и населения  природными источниками ионизирующего излучения.

- Медицинское облучение населения.

Первые два вида облучения  создают около 1 (одного) процента средней  дозы облучения населения. Ставить  задачу существенного улучшения  радиационной обстановки в стране, уменьшения общего количества онкологических заболеваний, вызванных воздействием ионизирующего излучения, путем  снижения доз от этих видов облучения бессмысленно.

Третий и четвертый  виды облучения, за счет природных и  медицинских источников излучения, создают около 99 (девяносто девяти) процентов средней дозы облучения  населения. Для этих видов облучения  вполне реальна постановка задачи не только в плане снижения облучения  отдельных групп, но и существенного улучшения радиационной обстановки во всей стране.

Природные источники ионизирующего  излучения создают основной вклад  в суммарную дозу облучения населения. Они воздействуют на человека, как  в производственных, так и в коммунальных условиях.

Внедрение в практику радиационно-гигиенической  паспортизации организаций и  территорий позволит получать объективную  информацию о степени благополучия радиационной обстановки.