г л
безопасное развитие
атомной энергетики в эпоху
актуального незнания
V_)
л. г. асеев, с. а. субботин
(НИЦ "Курчатовский институт")
"Природу самых очевиднейших вещей нам увидеть так же трудно, как сове - солнечный свет" - Слова Аристотеля из книги Николая Кузанского "Обучёном незнании"
Создавая технические объекты на основе накопленного знания, повышая их мощность и увеличивая масштабы их использования мы постоянно увеличиваем риск различных непредвиденных последствий, и нам всё в большей степени приходится говорить о том и оценивать то, о чём пока у нас точного знания нет. То есть то, что ранее возникало как продукт научного постижения на основе роста наших знаний, сейчас сделалось актуальным, имеющим отношение к действительности, к непосредственным нашим интересам, весьма злободневным и насущным. У нас нет права просто отмахнуться от множества процессов, знаний о которых у нас не достаточно и, вполне вероятно, полное знание о которых нам в ближайшем будущем останется недоступным.
Для обеспечения безопасности ядерной энергетики (ЯЭ) современная наука идёт по пути создания различных математических моделей, в которых учитываются разнообразные факторы её воздействия на окружающую среду, их взаимодействия между собой и обратные связи. И за много лет не разработано ни одной модели, которая могла бы точно всё учесть, все они являются лишь приближёнными к действительности. И всё это вместе взятое не даёт возможности обеспечить полную безопасность существующей ЯЭ.
Производству ядерной энергии всегда будет сопутствовать определённое количество ионизирующего излучения, связанного в основном с процессом расщепления ядерного топлива. И рассматривая безопасность ЯЭ, можно говорить лишь о допустимо приемлемом уровне опасности. Специфической опасностью ЯЭ является радиационная опасность, которая воспринимается обществом как абсолютная опасность, т.е. опасная при любом количестве радиоактивности (беспороговая линейная концепция). Чтобы разобраться, почему при существующих подходах к обеспечению безопасности невозможно надёжно обеспечить абсолютную безопасность на протяжении длительного времени, следует рассмотреть определение безопасности. По опреде- ^ лению безопасность рассматривается § в двух аспектах1: г
а) состояние защищённости жизнен- | но важных интересов личности, обще- § ства и государства от внутренних и $ внешних угроз (жизненно важные ин- | тересы - совокупность потребностей, ^ удовлетворение которых надёжно |
1 Славин Г.Б., Чельцов М.Б. Энергетическая без- % опасность: Термины и определения / Под ред. Л Н.И. Воропая; Иркутск, ИСЭМ СО РАН, 1999; |
Безопасность России. Правовые, социально- « экономические и научно-технические аспекты. Словарь терминов и определений. М.: МГФ Знание", 1999.
© Л. Г. Асеев, С. А. Субботин
17
обеспечивает существование и возможности прогрессивного развития личности, общества и государства);
б)свойство объекта не допускать ситуаций, опасных для людей и окружающей среды.
Первый аспект этого определения характеризует безопасность как состояние объекта в плане защиты от опасности, второе - как свойство объекта потенциальной опасности. Общей целью ядерной безопасности является защита отдельных людей, общества и окружающей среды от вредного воздействия путём создания и обеспечения функционирования в ядерных установках эффективной защиты от вредного радиационного воздействия2.
Эта общая цель безопасности в равной мере приложима к инновационным реакторам и установкам ядерного топливного цикла в такой же степени, как это имеет место для существующих систем.
Так как основной опасностью ЯЭ является радиационная опасность, воспользуемся её определением, данным в Федеральном законе "О радиационной безопасности населения" от 5 декабря 1995 г.: "Радиационная безопасность населения - это состояние защищённости настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения".
Для определения величины опасности и её оценки введено понятие риска. Под риском понимают возможность наступления некоторого неблагоприятного события, влекущего за собой различного рода потери (например, получение физической травмы, потеря б имущества, получение доходов ниже г ожидаемого уровня). Существование | риска связано с невозможностью с ° точностью до 100% прогнозировать я- будущее. Риск имеет место только по | отношению к будущему и неразрывно ® связан с прогнозированием и планиро-I ванием, а значит и с принятием реше-| ний (вообще слово "риск" в буквальном
о
* _
о
| 2Методология оценки инновационных ядерных ® реакторов и топливных циклов. Отчёт по эта-<р пу 1Б (первая часть) Международного проекта по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам (ИНПРО). IAEA-TECDOC-1434. МАГАТЭ, декабрь 2004.
переводе означает принятие решения, результат которого неизвестен).
Риск имеет место только в тех случаях, когда принимать решение необходимо (если это не так, нет смысла рисковать). В литературе можно встретить множество его определений:
• неопределённость, связанная со стоимостью инвестиций в конце периода;
• вероятность неблагоприятного исхода;
• возможная потеря, вызванная наступлением случайных неблагоприятных событий;
• возможная опасность потерь, вытекающая из специфики тех или иных явлений природы и видов деятельности человеческого общества;
• уровень финансовой потери, выражающейся: а) в возможности не достичь поставленной цели; б) в неопределённости прогнозируемого результата; в) в субъективности оценки прогнозируемого результата.
В ЯЭ существуют оценки индивидуального и группового рисков. За количественную меру принимается средняя вероятность заболевания или гибели людей в единицу времени3. Групповой или коллективный риск - это сумма индивидуальных рисков.
Нарабатывая радионуклиды, мы увеличиваем интегрированный по времени риск. Чем дольше будет функционировать ЯЭ, тем больший риск будет накоплен.
Глубокоэшелонированная защита при современном уровне развития технологии способна обеспечить безопасное существование человека и окружающей среды при использовании яЭ. Это справедливо для всех этапов ядерного топливного цикла, кроме окончательного захоронения.
Известно, что радиационная опасность продуктов деления в отработавшем ядерном топливе определяет общую радиационную опасность только первые 100 лет. Впоследствии их радиационная опасность снижается и, примерно через 300 лет, достигает приемлемого уровня, сравнимого
3Радиация, дозы, эффекты, риск: Пер. с англ. М.: Мир, 1990.
с уровнем радиационной опасности природного урана. Долговременная радиационная опасность связана исключительно с актиноидами, в основном с изотопами плутония и америция.
При нормальном обеспечении требуемых норм безопасности, определённых в соответствующих документах, радионуклиды со средним временем жизни (период полураспада которых около 30 лет) не могут выйти из хранилищ через различные защитные техногенные и природные барьеры в окружающую среду в количествах, достаточных для нанесения какого-либо значимого радиационного ущерба. А по прошествии 300-500 лет эти нуклиды не будут уже представлять радиационной опасности, так как распадутся за это время практически полностью.
Многие долгоживущие радионуклиды сохраняют свою потенциальную опасность для человека на протяжении миллионов лет. Результаты ряда исследований в рамках конкретных проектов захоронения радиоактивных отходов (РАО) в Швейцарии4 и Швеции5, а также обобщающих исследований, проведённых Комиссией Европейского Сообщества по изучению оценки безопасности геологических изолирующих систем6, показали, что выход наиболее радиологически значимых радионуклидов из могильника в биосферу может начаться через несколько тысяч лет после запечатывания могильника, достигнет своего максимального значения через примерно сравнимый период времени и будет длиться при этом в течение периода времени в несколько раз большего, чем значение времени, для которого ожидаются максимальные поступления радионуклидов в биосферу.
4 Project Gewahr 1985. Feasibility and Safety studies for the final disposal of radioactive wastes in Switzerland. Nagra, Baden, Switzerland, 1985.
5 SKI Project-90. Swedish NuclearPower Inspectorate. SKI Technical Report 91:23. Stockholm, Sweden, 1991.
6 Cadelli N., Cottone G., Orlowski S., Bertozzi G.
Performance Assessment of Geological Isolation
Systems for Radioactive Waste. Summary CEC
Report EUR 11775 En. Commission of the European Communities, Luxembourg, 1988.
В течение 10 000 лет нынешнего послеледникового периода изменение климата происходило непрерывно. Предполагается, что за это время имели место минимум два глобальных потепления. Что касается настоящего времени, то, по данным научных прогнозов, влияние парникового эффекта может существенно изменить уровень мирового океана и очертания береговой линии уже через несколько сотен лет. Тем не менее большинство учёных сходится на том, что предположение о стабильности климата на Земле в период до 10 000 лет может быть принято при проведении качественных оценок7.
В монографии8 указывается, что типичное значение времени, после которого может начаться выход радионуклидов из могильника в биосферу, в общем случае превышает значение 10 000 лет.
В работе МАГАТЭ9 признана невозможность корректного проведения оценки дозы или риска для периодов, больших нескольких тысяч лет.
МАГАТЭ предлагает использовать несколько определённых интервалов времени как канву для обсуждения того, каким именно образом достоверность каждого критерия зависит от интервала рассматриваемого времени:
• от консервации могильника до 10 000 лет,
• от 10 000 лет до 1 000 000 лет,
• более 1 000 000 лет.
Ясно, что оценки, относящиеся к самому далёкому будущему (за пределами порядка 1 000 000 лет), характеризуются очень большой неопределён- * ностью, и даже в масштабах времени 8
--гс
7 INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, | Safety Indicators in Different Time Frames for the S Safety Assessment of Underground Radioactive и Waste Repositories. IAEA-TECDOC-767 (First | Report of the INWA
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.