Ядерная и радиационная безопасность¶

Ядерная и радиационная безопасность — это комплекс научно-технических, организационных, правовых и санитарно-гигиенических мер, направленных на обеспечение защиты персонала, населения и окружающей среды от вредного воздействия ионизирующего излучения при использовании атомной энергии, обращении с радиоактивными веществами и ядерными материалами, а также при ликвидации последствий радиационных аварий. Целью обеспечения ядерной и радиационной безопасности является предотвращение неконтролируемого выхода радиоактивных веществ в окружающую среду, снижение доз облучения людей до приемлемого уровня и минимизация рисков возникновения аварийных ситуаций.

¶Основные принципы

Система ядерной и радиационной безопасности базируется на трёх фундаментальных принципах, сформулированных Международной комиссией по радиологической защите (МКРЗ) и закреплённых в нормах безопасности МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии):

Принцип обоснования — любая деятельность, связанная с облучением людей, должна приносить больше пользы, чем вреда. Запрещается применение источников ионизирующего излучения, если ожидаемый ущерб превышает пользу.
Принцип оптимизации — уровни индивидуальных доз облучения и число облучаемых лиц должны быть настолько низкими, насколько это разумно достижимо (принцип ALARA — As Low As Reasonably Achievable) с учётом экономических и социальных факторов.
Принцип нормирования — не допускается превышение установленных федеральными нормами и правилами (НРБ, ОСПОРБ) пределов доз облучения для персонала и населения.

¶Классификация

¶По объекту защиты

Безопасность персонала — меры защиты работников атомных станций, предприятий по переработке ядерного топлива, медицинских учреждений (рентгенология, радиотерапия), научных лабораторий.
Безопасность населения — защита людей, проживающих вблизи радиационно опасных объектов, а также в зонах возможного радиоактивного загрязнения.
Экологическая безопасность — защита биосферы, почв, водных ресурсов и атмосферы от загрязнения радиоактивными веществами.

¶По типу угрозы

Ядерная безопасность — предотвращение ядерных аварий (самоподдерживающаяся цепная реакция деления) и минимизация их последствий. Относится к реакторам, хранилищам ядерного топлива, критическим сборкам.
Радиационная безопасность — защита от внешнего и внутреннего облучения при обращении с любыми источниками ионизирующего излучения (радиоактивные отходы, закрытые и открытые источники, ускорители).

¶Нормативно-правовая база в России

В Российской Федерации регулирование в области ядерной и радиационной безопасности осуществляется на основе Федерального закона № 170-ФЗ «Об использовании атомной энергии» (1995 г.) и Федерального закона № 3-ФЗ «О радиационной безопасности населения» (1996 г.). Ключевыми подзаконными актами являются:

Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009) — устанавливают пределы доз облучения, допустимые уровни загрязнения и классификацию лиц по категориям облучаемых.
Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010) — регламентируют требования к размещению, проектированию, эксплуатации и выводу из эксплуатации радиационных объектов.
Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии (НП) — детальные требования к безопасности ядерных установок, пунктов хранения, транспортных упаковочных комплектов.

Государственный надзор за соблюдением этих норм осуществляет Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор). Вопросы лицензирования и выдачи разрешений на виды деятельности в области использования атомной энергии также находятся в компетенции Ростехнадзора и Госкорпорации «Росатом».

¶Ключевые элементы системы безопасности

¶Глубокоэшелонированная защита

Основной принцип обеспечения безопасности ядерных объектов — глубокоэшелонированная защита, предполагающая создание нескольких последовательных физических барьеров на пути распространения радиоактивных веществ и систем безопасности, предотвращающих их разрушение. Для ядерных реакторов типичными барьерами являются:

Топливная матрица (керамическая таблетка диоксида урана) — удерживает основную массу продуктов деления.
Герметичная оболочка твэла (циркониевая трубка) — предотвращает выход газообразных продуктов деления.
Границы контура теплоносителя (корпус реактора, трубопроводы первого контура) — удерживает радиоактивный теплоноситель.
Герметичное ограждение (защитная оболочка) — бетонный купол или гермозона, способная выдержать внутреннее давление и внешние воздействия.

¶Системы безопасности

Активные системы — требуют подачи энергии (электричества, сжатого воздуха) для срабатывания (например, системы аварийного впрыска бора, насосы расхолаживания).
Пассивные системы — функционируют на основе естественных физических процессов (гравитация, тепловая конвекция, испарение) без внешнего источника энергии (например, система пассивного отвода тепла от корпуса реактора ВВЭР-1200).

¶Радиационный контроль

Включает непрерывный мониторинг мощности дозы гамма-излучения, плотности потока нейтронов, объёмной активности аэрозолей и газов в производственных помещениях и на промплощадке. В России применяются автоматизированные системы контроля радиационной обстановки (АСКРО), которые в реальном времени передают данные в центры управления.

¶Обращение с радиоактивными отходами (РАО)

Обеспечение радиационной безопасности при обращении с РАО включает их сбор, сортировку, кондиционирование (цементирование, битумирование, остекловывание), временное хранение и окончательное захоронение. В России действует Федеральная целевая программа «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016–2020 годы и на период до 2035 года», предусматривающая создание пунктов глубинного захоронения высокоактивных отходов (например, проект «Енисей» в Красноярском крае).

¶Радиационные аварии и их уроки

Крупнейшие радиационные аварии в истории — авария на Чернобыльской АЭС (1986 год) и авария на АЭС Фукусима-1 (2011 год) — привели к пересмотру подходов к безопасности. В России после Чернобыля были внедрены:

Обязательное наличие герметичной защитной оболочки на всех новых энергоблоках.
Ужесточение требований к системам управления и защиты реакторов.
Создание единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) в части радиационной опасности.

После аварии на Фукусиме-1 в России проведена стресс-тестирование всех действующих АЭС на предмет устойчивости к запроектным авариям (землетрясения, цунами, полное обесточивание). Разработаны и внедрены мобильные средства аварийного реагирования (передвижные дизель-генераторы, насосные станции).

¶Современные тенденции

Усиление физической защиты — предотвращение несанкционированного доступа к ядерным материалам и объектам (в рамках Конвенции о физической защите ядерного материала).
Развитие систем управления знаниями — подготовка и аттестация персонала, использование тренажёров-имитаторов (полномасштабные тренажёры реакторов ВВЭР).
Международное сотрудничество — участие России в программах МАГАТЭ по безопасности, обмен опытом, проведение совместных учений (например, «Безопасность-2024»).
Переход к реакторам IV поколения — проекты с повышенной внутренней самозащищённостью (БРЕСТ-ОД-300, ВВЭР-1200), где пассивные системы безопасности снижают вероятность аварий до уровня, не требующего эвакуации населения.

¶Источники

Федеральный закон от 21.11.1995 № 170-ФЗ «Об использовании атомной энергии».
Федеральный закон от 09.01.1996 № 3-ФЗ «О радиационной безопасности населения».
Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009): Санитарные правила и нормативы. — М., 2009.
Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010). — М., 2010.
Международные основные нормы безопасности для защиты от ионизирующих излучений и безопасного обращения с источниками излучения (Серия норм безопасности МАГАТЭ № GSR Part 3). — Вена: МАГАТЭ, 2014.
Атомная энергия: проблемы и перспективы / Под ред. А.Ю. Гагаринского. — М.: ИздАТ, 2019.
Отчёт о стресс-тестах российских АЭС. — Концерн «Росэнергоатом», 2012.
Федеральная целевая программа «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016–2020 годы и на период до 2035 года».