Актуальные задачи совершенствования системы радиационной защиты населения и территорий

    Чернобыльская авария повлияла на последующее развитие атомной энергетики во всех странах. Из неё вынесен целый ряд уроков по совершенствованию конструкций реакторов, культуры безопасности, нормативных документов, обоснований безопасности и т.д.
    На всех российских станциях были проведены дополнительные исследования возможных аварийных ситуаций и путей их преодоления, проведена соответствующая модернизация систем безопасности. В результате предпринятых мер вероятность серьезных аварий на реакторах проекта РБМК уменьшилась примерно на два порядка.  Блоки первого поколения были остановлены и начаты работы по выводу их из эксплуатации (Белоярская и Нововоронежская АЭС).
    Произошли радикальные перемены в деятельности надзорных органов, были разработаны новые правила ядерной безопасности, которые, в частности, включали требование о создании систем управления запроектными авариями в качестве одного из барьеров глубокоэшелонированной защиты.
    В наибольшей степени технические уроки ЧАЭС и Фукусимы были учтены в российских проектах АЭС третьего поколения: безопасность реакторов ВВЭР обеспечивается сочетанием пассивных и активных систем безопасности, резервированием оборудования и разделением систем безопасности. Например, в случае максимальной проектной аварии двухконтурные схемы воздушного охлаждения позволили увеличить время отвода тепла от реактора без участия персонала с 24 до 72 часов. В проектах третьего поколения предусмотрены также «ловушка расплава», двойная защитная оболочка из предварительно напряжённого бетона, спринклерная система, «дожигатели» водорода *. Обеспечена низкая чувствительность к ошибкам персонала при управлении авариями; срок службы основного оборудования увеличен до 60 лет. В проекте учитывается комплекс «запроектных» аварий, включая различные экстремальные внешние воздействия, как по отдельности, так и в сочетании. Проводившиеся в 2012 году стресс-тесты на устойчивость к внешним аномальным воздействиям и проверки противоаварийной готовности подтвердили соответствие российских АЭС современным требованиям безопасности.
    Существенные изменения произошли также в системе подготовки и обучения эксплуатационного персонала АЭС. Важнейшей составляющей этой системы стало обучение на тренажёрах.  В отрасли создана мощная ведомственная система аварийного реагирования. В ее составе – группа ОПАС, аварийно-технические центры и 14 центров технической поддержки управленческих структур и операторов ядерных установок. В ситуационно-кризисном центре концерна Росэнергоатом в режиме онлайн специалисты могут контролировать сотни параметров, важных для безопасности. Отраслевая система аварийного реагирования тренируется и тестируется каждый год по нескольку раз, причем преимущественно на тяжелоаварийных сценариях.
    В соответствие с концепцией глубокоэшелонированной защиты десятки миллиардов долларов США вкладываются в развитие технических систем безопасности  и локализации тяжелых аварий на реакторных установках АЭС. Эти системы должны обеспечить надежность четырех барьеров безопасности [35]: 

1. Предотвращение нарушений нормальной эксплуатации и отказов.
2. Контроль за нарушениями нормальной эксплуатации и обнаружение отказов.
3. Контроль аварий в пределах проектных основ.
4. Контроль тяжелых состояний станции, включая предотвращение развития аварии и смягчение последствий тяжелых аварий.

    В то же время развитию пятого барьера безопасности – аварийного реагирования за пределами площадки – в мире, в т.ч.и в России, до сих пор уделяется недостаточно внимания. И это при том, что, именно система радиационной защиты населения и территорий определяет общий масштаб последствий тяжелой аварии для общества, а механизмы масштабирования последствий понятны и управляемы.
    В результате аварии на ЧАЭС были эвакуированы 116 тыс. человек, после Фукусимы — 170тыс. человек. В то же время, по крайней мере 70 из 211 действующих в мире атомных станций расположены на более плотно заселенных территориях, чем АЭС Фукусима-1, т.е. в радиусе 30 км от этих 70 станций проживают более 172 тыс. человек; в т.ч. для 21 станции численность населения в 30-км зоне свыше 1 млн человек, для шести станций — свыше 3 млн человек [36].
    Сложность задач, которые возникают при необходимости обеспечить эффективную защиту таких больших групп населения при радиоактивном выбросе, обусловлена в первую очередь их междисциплинарным, а значит, межведомственным характером. Некоторые экономически развитые ядерные страны, например, США и Франция, продвинулись в этом направлении больше других, но и у них система радиационного нормирования не свободна от серьезных внутренних противоречий.
    Коротко рассмотрим основные вехи в пост-чернобыльском развитии системы радиационной защиты населения и территорий в России.
    Задача создания единой государственной автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (АСКРО), действующей по всей стране, была поставлена на государственном уровне еще в 1987 году. Однако первая территориальная АСКРО была введена в эксплуатацию только через 20 лет в Мурманской области **. К настоящему времени в рамках федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной радиационной безопасности на 2008 год и на период до 2015 года» территориальные АСКРО созданы еще в 28 субъектах Российской Федерации***. Эти масштабные работы проводились совместными усилиями разных организаций, прежде всего ИБРАЭ РАН и НПО «Тайфун», по заказу МЧС России, Росатома и Росгидромета.
    Функциональные подсистемы мониторинга и реагирования, входящие в состав Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС), ориентированы на решение ведомственных задач. Координация принятия решений и управление реагированием на федеральном уровне осуществляет Правительственная комиссия. Например, после объявления японских властей о ядерной аварии на АЭС Фукусима по поручению Правительства РФ к анализу ситуации в Японии и прогнозированию радиационной обстановки на российской территории были подключены и ГК «Росатом», МЧС Росси, Росгидромет и ИБРАЭ РАН. Специалисты ИБРАЭ РАН провели моделирование развития аварии отдельно на каждом из шести блоков АЭС Фукусима-1 и в бассейнах выдержки ОЯТ и прогнозирование параметров радиационной обстановки с учетом параметров метеорологической и гидрологической обстановки. Расчеты выполнялись с использованием отечественного программного кода СОКРАТ, предназначенного для анализа аварий на АЭС и соответствующего по своим характеристикам лучшим мировым аналогам [37], программного комплекса прогнозирования радиационной обстановки НОСТРАДАМУС и др. программных средств. Оперативный вывод специалистов ИБРАЭ РАН об отсутствии радиационной опасности для российского Дальнего Востока даже при наихудшем сценарии развития аварии в Японии, Правительство получило уже на второй день аварии. Этот вывод стал основой при выработке мер реагирования РСЧС и был использован при информировании населения через СМИ [38].
    Важно понимать, что в силу чрезвычайной редкости радиационных аварий специфика принятия решений по радиационной защите населения неизбежно оказывается на периферии внимания региональных властей.  В случае реальной радиационной аварии власти оказываются в еще более сложной ситуации. Например, опыт участия ИБРАЭ РАН в принятии решений по мерам вмешательства после радиационной аварии в г. Электросталь в апреле 2013 года [39] показал, что на практике принцип оптимизации радиационной защиты не понимается и не реализуется, а при выборе дозовых критериев и производных уровней вмешательства продолжает превалировать чрезмерно консервативный подход. В то же время оперативно подготовленные с участием специалистов ИБРАЭ РАН карты радиационной обстановки, детальные прогнозы радиологических последствий, реально помогли администрации города Электросталь и руководству Московской области принять достаточно взвешенные решения, не вводить в городе необоснованный в данной ситуации режим ЧС и избежать тем самым дополнительных социально-экономических потерь.
    В этой ситуации целесообразным представляется развитие государственной системы научно-технической поддержки принятия решений по радиационной защите населения и территорий. Такой подход реализован, например, в США и во Франции.
    В США в случае радиационных аварий с угрозой для населения и территорий (реальной или воспринимаемой как реальная) необходимое содействие органам власти всех уровней, в том числе при выработке мер вмешательства оказывает специальная экспертная организация под управлением  Национальной администрации по ядерной безопасности (Департамент энергетики США). В задачу этой группы также входит организация взаимодействия федеральных агентств, государственных и местных органов власти на практическом уровне, в том числе  в ходе совместных тренировок, учений, разработки и согласования аварийных планов [40].
    Во Франции аналогичные задачи решает Технический центр аварийного реагирования при Институте ядерной безопасности и радиационной защиты (IRSN). Три с лишним сотни высококвалифицированных сотрудников Технического центра обеспечивают работу центра в режиме постоянной готовности. Междисциплинарный и межведомственный подход гарантируется статусом IRSN, который находится под юрисдикцией нескольких министерств (обороны, экологии, промышленности исследований и здравоохранения).
    В заключение выскажем еще несколько соображений по проблеме оптимизации решений при выборе критериев вмешательства.
    Развитие постиндустриального общества в наиболее развитых странах мира привело к тому, что управление рисками стало одной из наиболее приоритетных общественных задач.  Поскольку оценка риска всегда имеет некоторую неопределенность, начиная с 1990-х гг. актуальность принципа предосторожности в отношении практик, способных нанести вред здоровью человека и природе, все шире признается в международной научно-технологической, экологической, биомедицинской, промышленной и торговой политиках. В 2000-е гг. принцип предосторожности декларируется в документах различных организаций ООН, и в 2005 году ЮНЕСКО выпускает специальный доклад о принципе предосторожности, где подчеркивает, что главная цель внедрения принципа предосторожности – это "создание этической основы для управления рисками и информирования общественности и политиков о возможных негативных эффектах появляющихся новых технологий" [41].
    В международной системе радиационной защиты принцип предосторожности стал применяться как инструмент управления радиационным риском еще в конце 1970-х, когда МКРЗ официально приняла беспороговую концепцию в качестве основы радиационного нормирования (26 Публикация МКРЗ, 1977 г. [42]). Последовательное развитие этого принципа привело МКРЗ к тому, что в 2007 г. Комиссия рекомендовала в качестве нижнего контрольного уровней значение 1 мЗв/год вместо рекомендованного ранее (МКРЗ Публикация 82 и др.) нижнего значения уровня вмешательства 10 мЗв/год ****.
    В то же время в качестве центрального принципа системы радиационной защиты Комиссия еще в 1977 году провозгласила принцип оптимизации, подчеркнув, что «оптимизация защиты не есть минимизация дозы» [43]. Принцип оптимизации, по мнению Комиссии, «должен равно применяться ко всем ситуациям облучения, включая ситуации аварийного облучения… Процесс оптимизации должен быть систематичным и тщательно структурированным, чтобы учесть все необходимые аспекты».
    Следует отметить, что понимание важности гармонизации национальной нормативно-правовой базы в области радиационной безопасности и защиты на основе рекомендаций МКРЗ и МАГАТЭ для «исключения масштабирования ущербов от радиационных инцидентов и аварий с малыми и ничтожными радиологическим последствиями при безусловном обеспечении защиты человека и окружающей среды» отражено в протоколе заседания Межведомственной комиссии Совета Безопасности Российской Федерации по экологической безопасности от 24.03.2011. Реализация этой задачи по-прежнему остается актуальной.
    Однако прошлый опыт показывает, что процесс принятия решений в ранний период тяжелой аварии на АЭС имеет существенные особенности по сравнению с другими ситуациями облучения. А именно, практически для всех участников процесса оптимизации характерно острое восприятие радиационной опасности. Исключение составляют специалисты в области радиационной защиты, но они, как правило, не могут четко декларировать отсутствие риска из–за провозглашенного МКРЗ этического принципа предосторожности. В этой ситуации на первый план закономерно выходит не принцип оптимизации, а этический принцип предосторожности. Поэтому в ситуации аварийного облучения нужна гораздо более четкая проработка обоснований для выбора национальных дозовых критериев вмешательства, чем предлагаемый МКРЗ коридор 100–20–1 мЗв/год *****.
    Решение этого и других вопросов практической оптимизации требует «систематической целенаправленной работы на всех уровнях работы и во всех заинтересованных организациях, так же, как и выделения средств и ресурсов для ее проведения» [43]. Для России наиболее эффективным форматом решения комплексных междисциплинарных и межведомственных задач такого рода является создание и развитие единой государственной системы научно-технической поддержки принятия решений по радиационной защите населения и территорий.
    При соответствующем внимании и финансировании единая государственная система может обеспечить развитие и поддержание на должном уровне пятого барьера безопасности в системе глубокоэшелонированной защиты, позволяющего исключить масштабирование ущербов от радиационных инцидентов и аварий.

Выводы

1. Главной предпосылкой чернобыльской и фукусимской аварий стала завышенная оценка достигнутого уровня безопасности атомных станций в части возможности предотвращения и локализации тяжелых аварий.
2. В современных проектах российских АЭС 3-го поколения существенно повышен уровень безопасности за счет разработки и создания новых активных и пассивных систем и систем локализации тяжелых аварий. Значительное развитие получила отраслевая система аварийного реагирования.
3. В 2008 – 2015 годах в рамках реализации ФЦП по обеспечению ядерной и радиационной безопасности в 28 субъектах созданы территориальные системы радиационного мониторинга и аварийного реагирования. Получили развитие также ведомственные системы реагирования на радиационные аварии МЧС России, ФМБА, Минпромторга и Росгидромета.
4. В то же время развитию системы радиационной защиты населения и территорий до сих пор уделяется недостаточное внимание. Опыт прошлых аварий показывает, что недостаточное внимание к научно-техническим, нормативно-правовым и социально-психологическим проблемам, с которыми сталкиваются руководители федерального и регионального уровня при принятии решений по защите населения и территорий, в том числе при выборе дозовых критериев и производных уровней вмешательства, приводит к многократному масштабированию последствий радиационных аварий.
5. Сохраняющаяся уязвимость пятого уровня системы глубокоэшелонированной защиты АЭС ставит в число наиболее актуальных задач обеспечения эффективной защиты населения и территорий при радиационных авариях разработку системных требований к научно-технической поддержке и нормативно-правовой базе, не уступающих современным требованиям, предъявляемым к системам, важным для безопасности.

* Вопросы водородной безопасности сохраняют свою актуальность при запроектной аварии.
** Проект по совершенствованию системы радиационного мониторинга и аварийного реагирования в Мурманской области проводился с участием ИБРАЭ РАН в рамках Соглашения о многосторонней ядерно-экологической программе в Российской Федерации (МНЭПР).
*** На середину 2015 года в Российскую Федерацию входили 85 субъектов, включая Крымский регион. 
**** При этом МКРЗ считает допустимой годовую дозу облучения за счет радона в помещениях на уровне 10 мЗв [43]
***** При радиационной аварии в диапазоне 20-100 мЗв вмешательство признается целесообразным, при этом конечной целью управления радиационным риском является достижение уровня 1 мЗв/год [43].