Организация радиационной защиты при авариях на аэс
ГЛАВА 9.
КЛАССИФИКАЦИЯ АВАРИЙ И АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ
В соответствии с НРБУ-97 радиационная авария — незапланированное событие на
каком-либо объекте с радиационной или радиационно-ядерной технологией, если при
возникновении этого события выполняются два необходимых и достаточных условия:
• потеря регулирующего контроля над источником;
• реальное (или потенциальное) облучение людей, связанное с потерей регулирующего
контроля над источником.
Любое незапланированное событие, отвечающее вышеперечисленным условиям и
возникшее на энергетическом, транспортно-энергетическом, исследовательском или
промышленном атомном реакторе, квалифицируется как радиационная авария независимо
от причин и масштабов этой аварии.
В случае, если подобная аварии возникла с одновременной утерей контроля над цепной
ядерной реакцией и возникновением реальной или потенциальной угрозы самопроизвольной
цепной реакции, то такое событие квалифицируется как авария радиациото -ядерная.
К классу промышленных относятся такие радиационные аварии, последствия которых не
распространяются за границы территорий производственных помещений и промплощадки
объекта, а аварийное облучение получает лишь персонал.
К классу коммунальных относятся радиационные аварии, последствия которых не
ограничиваются помещениями объекта и его промплощадкой, а распространяются на
окружающие территории, где проживает население. Последнее становится, таким образом,
объектом реального или потенциального аварийного облучения.
По масштабам коммунальные радиационные аварии более детально делятся на:
• локальные, если в зоне аварии проживает население общей численностью до десяти
тысяч человек;
• региональные, при которых β зоне аварии оказываются территории нескольких
населенных пунктов, один или несколько административных районов и даже областей,
а общая численность втянутого в аварию населения превышает десять тысяч человек:
• глобальные — это коммунальные радиационные аварии, вследствие которых втягивается
значительная часть (или вся) территория страны и ее население;
• трансграничные — это такие глобальные коммунальные аварии, когда зона аварии
распространяется за пределы страны, в которой она произошла.
Аварии на АЭС подразделяют на проектные и запроектные.
Проектная авария — авария, для которой проектом определены исходные события и
конечные состояния и предусмотрены системы безопасности, обеспечивающие с учетом
принципа единичного отказа систем безопасности или иной, независимой от исходного
события ошибки персонала, ограничение ее последствий установленными для таких аварий
пределами.
Запроектная авария — авария, вызванная не учитываемыми для проектных аварий
исходными событиями или сопровождающаяся дополнительными, по сравнению с проектными
авариями, отказами систем безопасности сверх единичного отказа, реализацией ошибочных
решений персонала, которые могут привести к тяжелым повреждениям или к расплавлению
активной зоны. Уменьшение последствий запроектной аварии достигается управлением
аварией и/или реализацией планов мероприятий по защите персонала и населения.
Аварийная ситуация — состояние АЭС, характеризующееся нарушением пределов и/
или условий безопасной эксплуатации, не перешедшее в аварию.
Экспериментально установлено, что в случае самой тяжелой из возможных аварий в
механическую энергию взрыва может перейти лишь 1 % энергии делящихся ядер. Это значит,
что мощность теплового взрыва реактора в несколько сот раз меньше мощности взрыва
номинальной атомной бомбы, эквивалентной 20000 т тротила. Таким образом, главная
потенциальная опасность АЭС в случае аварии обусловлена в основном выбросом в
окружающую среду радиоактивных продуктов деления, накопленных в реакторе за время
его работы.
Международной группой экспертов под эгидой МАГАТЕ и Агентства по ядерной
энергетике разработана международная шкала событий на АЭС (INES).
Главная цель шкалы — содействовать взаимопониманию между специалистами атомной
промышленности, общественностью и прессой. С помощью шкалы делается попытка ввести
дифференцированное восприятие происшествий и аварий, объясняя в доступной форме их
значение и относительную важность для безопасности.
Она позволяет оперативно и согласовано оповещать общество о значимости (с точки
зрения безопасности) событий на ядерных установках, о которых поступают сообщения.
Реально характеризуя события, шкала может упростить достижение единого понимания
событий ядерным сообществом, средствами массовой информации и обществом.
События классифицируются по семизначной шкале.
Шкала представлена в трех формах. Во-первых, в форме простой матрицы (табл 9.1) с
ключевыми словами, в основном указывающими на значимость событий, для демонстрации
трех отдельных критериев, использующихся для классификации событий и для выявления
эквивалентности уровней по различным критериям, представленным в колонках матрицы.
Слова в этой матрице выбраны таким образом, чтобы дать основное представление о
значимости события с точки зрения безопасности, и не претендуют на точность и
определенность.
| Таблица 9.1, Основная структура шкалы INES | |||
| Уровень, тип аварии | KpffTepHff И | тти Yanairf рртггтипги Лелппяснпсгги | |
| Влияние за пределами площадки | Влияние на площадке | Деградация глубокоэшелонированной зашиты | |
| 7 Крупная авария | Большой выброс: крупномасштабные влияния на здоровье и окружающую среду | ||
| 6 Серьезная авария | Значительный выброс: полное осуществление запланированных контрмер | ||
| 5 Авария, сопровожд. риском за пределами площадки | Ограниченный выброс; частичное осуществление запланированных контрмер | Серьезные повреждения активной зоны реактора/ радиационных барьеров | |
| А Авария, не сопровождаемая значительным риском за пределами площадки | Незначительный выброс: облучение населения по порядку сравнимо с установленными пределами | Частичное повреждение активной зоны реактора/ радиационных барьеров/ острые влияния на здоровье персонала | |
| 3 Серьезный инцидент | Очень незначительный выброс: облучение населения на уровне долей установленных пределов | Крупное распространение загрязнения Переоблучение персонала | Близко к аварии повреждение барьеров эшелонированной защита |
| 2 Инцидент | Инциденты со значительными отказами устройств ,/; безопасности | ||
| 1 Аномалия | Аномалия, выходящая за рамки разрешен, режима эксплуатации | ||
| О Отклонения (событие ниже шкапы) | Не имеет значения с точки зрения безопасности | ||
| Событие, выходящее за рамки шкалы | Не касается безопасности |
Во-вторых, в виде дескрипторов, в форме, предназначенной для информирования
общественности, объединяющей три критерия и предоставляя номер критерия и определения
по каждому уровню шкалы. В-третьих, в форме подробного руководства для облегчения
оценки инцидентов и аварий, для того, чтобы присвоить им позицию по шкале в соответствии
с международными правилами. В этом подробном руководстве также содержатся примеры
использования шкалы для распределения по категориям ряда реальных событий (табл. 9.2).
События в шкале INES классифицируются по семиуровневой шкале. Нижние уровни
(1-3)названыинцидентами, аверхние(4—7) —авариями. События, не имеющие значимости
с точки зрения безопасности, классифицируются как относящиеся к О уровню, находящемуся
ниже шкалы, и называются отклонениями. События, не касающиеся вопросов безопасности,
определяются как выходящие за пределы шкалы.
События рассматриваются с точки зрения трех характеристик или критериев
безопасности, приведенных в каждой из трех шпонок влияние за пределами площадки, влияние
наплощадке и деградация глубоко эшелонированной защиты.
Все ядерные установки проектируются таким образом, что существует ряд барьеров
безопасности, которые предотвращают возникновение значительного влияния на площадке
иди за ее пределами, а размеры предусмотренных барьеров безопасности в целом
соответствуют возможности влияния на площадке или за ее пределами. Действие всех этих
барьеров безопасности называют "глубоко эшелонированной защитой". Четвертая колонка
матрицы связана с инцидентами на ядерных установках или во время перевозки
радиоактивных материалов, во время которых деградировали свойства глубоко
эшелонированной защиты. Инциденты классифицируются на уровнях 1 — 3.
Событие, включающее характеристики, представленные более чем одним критерием, всегда
классифицируется на самом высоком уровне, соответствующем какому-либо отдельно
взятому критерию.
При пользовании шкалой INES должны быть использованы следующие рекомендации
• Хотя шкала предназначена для использования непосредственно после события,
возможны случаи, когда для того, чтобы понять и оценить последствия события, необходимо
более длительное время. В этих редких случаях проводится предварительная классификация
с последующим подтверждением. Возможно также, что в результате поступления
дополнительной информации может понадобиться реклассификация события.
• Если радиационная аварийная ситуация возникает вблизи ядерной установки или во
время перевозки радиоактивных материалов, то применяются существующие национальные
планы противоаварийных мероприятий. Шкала не должна использоваться как часть
официальных противоаварийных мер.
• Если для всех установок используется единая шкала, все-таки на некоторых типах
установок физически невозможно возникновение событий, связанных с выбросом в
окружающую среду значительного количества радиоактивных веществ. Для этих установок
верхние уровни шкалы являются неприменимыми. К таким установкам относятся
исследовательские реакторы, установки по переработке необлученного ядерного топлива и
площадки для захоронения отходов.
• Промышленные аварии или другие события, не связанные с ядерными или
радиационными операциями, не классифицируются и определяются как таковые, которые
"выходят за рамки шкалы". Например, хотя события, связанные с турбиной или генератором,
могут повлиять на оборудование, связанное с безопасностью, отказы, влияющие лишь на
эксплуатационную готовность турбины или генератора, будут классифицироваться как
таковые, которые выходят за рамки шкалы. Подобным образом такие события, как пожары,
нужно считать такими, которые выходят за рамки шкалы, когда они не связаны с какой-
нибудь возможной радиационной опасностью и не влияют на барьеры безопасности.
• Шкалу нельзя использовать как основу для отбора событий с целью учета опыта
эксплуатации, поскольку часто важные уроки не извлекаются из событий, имеющих
относительно небольшую значимость.
• Использование шкалы с целью сравнения показателей безопасности в разных странах
является нецелесообразным. В каждой стране существуют свои особенные меры
относительно информирования общественности о незначительных событиях, но трудно
обеспечить в международных масштабах точную слаженность при классификации событий
на границе между уровнями 0 и 1. Статистически небольшое количество таких событий и
отличие их количества год от года усложняет проведение достоверных международных
сравнений.
• Критерии ядерной и радиационной безопасности, хотя в широком понимании и уравнены,
но терминология, используемая для их описания, различается в разных странах INES
разработана с учетом этих обстоятельств.
Таблица 9. 2
Международная шкала ядерных событий на АЭС
Для оперативной передачи сообщений о важности событий с точки зрения безопасности
| Уровень аварии | Тип | Критерии | Примеры |
| Крупная авария | * Внешний выброс значительной части радиоактивного материала на большой установке (например из активной зоны энергетического реактора) Состоит из смеси коротко- и долгоживущих радиоактивных продуктов деления (в количествах, радио логически эквивалентных десяткам тысяч терабеккереллей 131I Такой выброс приводит к возможности острого влияния на здоровье людей, задержанным влиянием на здоровье в большинстве районов, которые, возможно, охватывают территории нескольких стран, и к долгосрочным экологическим последствиям | Чернобыльская АЭС, 1986 год, СССР | |
| Серьезная авария | * Внешний выброс радиоактивных материалов (в количествах, радиологически эквивалентных тысячам/ десяткам тысяч терабеккереллей йода-131) После такого выброса вероятно полное осуществление контрмер, предусмотренных местными планами противоаварийных мероприятий с целью ограничения серьезных последствий для здоровья | Завод переработки топлива в Кыштыме, 1957 год, СССР (Россия) | |
| Авария, сопровождающаяся риском за пределами площадки | * Внешний выброс радиоактивного материала (в количествах, радиологически эквивалентных сотням или тысячам терабеккереллей йода-131) Такой выброс может привести к частичному осуществлению контрмер, предвиденных планами противоаварийных мероприятий с келью снижения вероятности влияния на здоровье * Серьезное повреждение ядерной установки Это может являться повреждением значительной части активной зоны реактора, большой аварией, связанной с критичностью, или большим пожаром или взрывом с выбросом большого количества радиоактивности в пределах установки | Реактор в Уиндскейле, Соединенное Королевство, 1973 год АЭС Три-Майл Айленд, США, 1979 год |
| Уровень аварии | Тип | Критерии | Примеры |
| Авария, не сопро- вождающаяся значительным риском за пределами площадки | * Внешний выброс радиоактивности, что приводит к дозе облучения наиболее облученных лиц за пределами площадки порядка нескольких милизиверт* При таком выбросе необходимость в контрмерах за пределами площадки конечно маловероятная, за исключением, возможно, местного контроля продуктов питания * Значительное повреждение ядерной установки При такой аварии могут быть повреждения ядерной установки, в результате которых возникают серьезные проблемы с восстановительными работами, как, например, частичное расплавление активной зоны энергетического реактора и сравнимые события на нереакторных установках * Облучение одного или несколько работников, которое приводит к переоблучению с высокой вероятностью ранней преждевременной смерти | АЭС Сен- Лоран, Франция, 1980 г Критическая сборка в Буенос- Айресе Аргентина, 1983г | |
| Серьезный инцидент | * Внешний выброс радиоактивности, превышающий установленные пределы, что приводит к дозе облучения наиболее переоблученных лиц за пределами площадки порядка десятых долей милизиверта* При таком выбросе контрмеры за пределами площадки могут не понадобится * Высокие уровни облучения и/или загрязнения на площадке в результате отказов оборудования или эксплуатационных инцидентов Переоблучение персонала (доза индивидуального облучения, превышающая 50 мЗв) * Инциденты, при которых дальнейший отказ систем безопасности может привести к аварийной обстановке, или ситуация, когда системы безопасности будут не в состоянии предотвратить аварию в случае возникновения определенных инициирующих событий | АЭС Вандельос, Испания, 1989год | |
| Инцидент | * Технические инциденты или аномалии которые, хотя и не оказывают непосредственного влияния на безопасность станции, ведут к последующей переоценке мер безопасности | ||
| Аномалия | * Аномалия, выходящаяза пределы разрешенного режима эксплуатации Она может быть обусловлена отказом оборудования, ошибкой человека или неправильными его действиями (Такие аномалии следует отличать от ситуаций, при которых не превышаются эксплуатационные пределы и условия, отрегулированные в соответствии с процедурами Конечно, oral классифицируются как такие, которые находятся 'ниже шкалы ') | ||
| Ниже шкалы 1HyTO, | Отклонения | Не имеет значения с точки зрения безопасности |
* Дозы облучения определяются в эффективных дозах Эти критерии могут, также в зависимости от обстоятельств определятся
соответствующими пределами годового выброса инфлюентов, разрешенных национальными компетентными органами
Все события на AC приведшие к отклонениям от нормальной эксплуатации, отклонениям
от пределов и/или условий безопасной эксплуатации AC классифицируются в нормативных
документах Украины как нарушения в работе AC. Все они подлежат учету и расследованию
с целью установления:
• категорий нарушений в работе AC;
• порядка устранений нарушений в работе AC (определение непосредственных и коренных
причин аномальных событий, приведших к нарушениям; оценка с точки зрения безопасности,
разработка корректирующих мер для ликвидации последствий нарушений и предотвращения
их повторения; повышения безопасности и надежности AC);
• порядка учета нарушений, формы и порядка сообщения AC о нарушениях.
Нарушение характеризуется последствиями, перечисленными в табл. 9.3.
В зависимости от тяжести этих последствий нарушения подразделяются на аварии
(категории A0l-А04) и происшествия (категории П01-П10)
Таблица 9.3.