Ядрена безопасност

Методи за анализ на риска и нива на защита

Областта на ядрената енергетика винаги е била обект на дебат относно правилния баланс между полза и риск. Първото се изразява в осигуряването на евтина и екологично чиста електроенергия. Необходимостта от ограничаване на рисковете се осъществява посредством регулиране и управление, целящи предотвратяването на негативни влияния върху обществото като цяло, а контролът се осъществява чрез регулярно провеждани стрес тестове.

В технологичен аспект безопасността на ядрените централи се осигурява посредством разполагането на система от физически бариери по пътя на разпространението на йонизиращите лъчения и радиоактивните вещества при нормална експлоатация, както и при очаквани експлоатационни, проектни и надпроектни събития; изграждане на нива на защита на оборудването и дейности за поддържане на целостта на физическите бариери, както и гаранция, че защитните функции се изпълняват надеждно и са с достатъчен резерв за компенсиране на откази на оборудването и човешки грешки.

През 2004 г. Агенцията за ядрена безопасност (АЯР) приема Наредба за осигуряване безопасността на ядрените централи, чрез която се определят основните критерии и правила за ядрена безопасност и радиационна защита (безопасност) на ядрените централи, както и организационните мерки и техническите изисквания за осигуряване на безопасността про избор на площадка, проектиране, строителство, въвеждане в експлоатация и експлоатация.

Методи за анализ на риска

Според текста на наредбата, за да бъдат доказани проектните основи и ефективността на защитата в дълбочина, безопасността в ядрените централи задължително се оценява с детерминистични и вероятностни методи, посочени в нормативния документ.

Детерминистичните методи включват: потвърждаване на съответствието на пределите и условията за експлоатация с проектните допускания за нормална експлоатация; определяне на зададените изходни събития, включително характерните за площадката, които трябва да бъдат отчетени в проектните основи; анализ на граничните сценарии като резултат от определените изходни събития; анализ на последствията и верификация, че са изпълнени критериите за приемливост, и други.

Вероятностните методи допълват детерминистичните по отношение на т. нар. остатъчен риск (риск, който продължава да съществува, независимо че са предприети всички технически и организационни мерки). Вероятностният подход дава възможност по-добре да се оценят основните фактори, които допринасят за този риск.

Вероятностният анализ на безопасността трябва да анализира систематично съответствието на общата безопасност на ядрения блок с основните критерии за безопасност; демонстрира балансираността на проекта, при който всяко зададено изходно събитие има пропорционанлно влияние върху общия риск от ядрената централа и безопасността се осигурява основно с първите две нива на защита в дълбочина; доказва, че са предотвратени малки отклонения на експлоатационните параметри, които могат да доведат до негативни изменения в енергийния блок; оцени честотата за повреда на активната зона и за големи радиоактивни изхвърляния в околната среда; оцени честотата и последствията от характерните за площадката външни събития; класифицира конструкции и оборудване, за които са необходими проектни подобрения или изменение на експлоатационните инструкции, водещи до намаляване на честотата на тежките аварии или до ограничаване на последствията от тях, както и да оцени аварийните инструкции.

Според чл. 2 от споменатата наредба, дадена ядрена централа се смята за безопасна, ако нейното радиационно въздействие при всички експлоатационни състояния се поддържа по-ниско от нормативно определените дози за вътрешно и външно облъчване на персонала и населението и е на разумно достижимо ниско ниво, както и ако при всички аварии, включително такива с много ниска честота на поява, радиационното въздействие може да бъде ограничено.

Системата от физически бариери на всеки енергиен блок на дадена ядрена централа обхваща: горивна таблетка, обвивката на топлоотделящия елемент, границите на контура на топлоносителя на реактора и херметичната конструкция на реакторната инсталация.

В наредбата е посочено и, че системата от технически и организационни мерки обхваща следните нива на защита:

Първо ниво - предотвратяване на очакваните експлоатационни събития:

- оценка и избор на подходяща площадка;

- определяне на радиационнозащитна и наблюдавана зона около ядрената централа за извършване на необходимия за целите на радиационната защита контрол и за осъществяване на планирани защитни мерки;

- разработване на проекта на ядрената централа на основата на консервативен подход и осигуряване на вътрешна самозащита на реакторната инсталация;

- осигуряване на необходимото качество на конструкциите, системите и компонентите (КСК) на ядрената централа и на изпълняваните дейности;

- експлоатация на ядрената централа в съответствие с нормативните актове, пределите и условията за експлоатация и инструкциите за това;

- поддържане в изправно състояние на КСК, важни за безопасността, чрез своевременно откриване на дефектите, предприемане на профилактични мерки, замяна на отработилите ресурса си конструкции и компоненти и организация на ефективна система за документиране на резултатите от изпълняваните дейности и от експлоатационния контрол;

- подбор и осигуряване на необходимата квалификация и култура на безопасност на персонала на ядрената централа за действия при всички експлоатационни състояния и аварийни условия.

Второ ниво - предотвратяване на възникването на проектните аварии със системите за нормална експлоатация:

- откриване на отклоненията от нормалната експлоатация и тяхното отстраняване;

- експлоатация с отклонения.

Трето ниво - предотвратяване на надпроектните аварии със системите за безопасност:

- предотвратяване на превръщането на изходните събития в проектни аварии, а на проектните аварии - в надпроектни, чрез използване на системите за безопасност;

- ограничаване на последствията от авариите, които не са били предотвратени, чрез локализиране на отделените радиоактивни вещества.

Четвърто ниво - управление на надпроектните аварии:

- предотвратяване на развитието на надпроектните аварии и ограничаване на техните последствия;

- защита на херметичната конструкция на реакторната инсталация от разрушаване при надпроектни аварии и поддържане на нейната работоспособност;

- възстановяване на ядрена централа в контролирано състояние, при което се прекратява верижната реакция на делене, осигурява се постоянно охлаждане на ядреното гориво и радиоактивните вещества се локализират в определените граници.

Пето ниво - подготовка и изпълнение на вътрешни и външни аварийни планове.