Аварии на чернобыльской аэс и фукусима 1. Чернобыль vs Фукусима. Отказаться от мирного атома

Всякая наука есть предвидение.

(Герберт Спенсер)

Всегда нужно знать в десять раз больше, чем необходимо сегодня непосредственно для работы.

(Академик Ю.Б.Харитон)

Мы должны знать о природе, о её сущности намного больше, чем можем в данный момент использовать.

(Академик М.В. Келдыш)

По мере возрастания сложности системы наша способность формулировать точные и одновременно значимые утверждения о её поведении уменьшаются вплоть до некоторого порога, за которым точность и значимость становятся взаимоисключающими.

Фактически всегда получается так, что вероятность аварий гораздо больше, чем считается проектировщиками.

(А.Д.Сахаров)

Нужна новая точка зрения, новый комплекс понятий и методов, в которых нечёткость принимается как универсальная реальность человеческого существования.

Любое неведение опасно, а глобальное – для многих смертельно опасно.

Дан обзор современного состояния проблемы безопасности ядерной энергетики по материалам открытой отечественной и зарубежной печати. Рассмотрены основные факторы, оказывающие непосредственное влияние на неопределённость рисков на атомных электростанциях (АЭС), начиная с ошибочных действий человека-оператора и заканчивая непредвиденными сбоями и отказами оборудования АЭС в аварийных и чрезвычайных ситуациях. Представлена методология анализа и оценки риска АЭС, которая позволяет в условиях неопределённости связать воедино (синтез) необходимую разнообразную тематическую информацию и современные вычислительные технологии с целью управления безопасностью АЭС.

Ключевые слова: ядерная энергетика, атомная электростанция, человеческий фактор, факторы опасности, тяжёлая авария, аварийная ситуация, радиационная авария, чрезвычайная ситуация, стрессовые нагрузки, облучённая тепловыделяющая сборка ядерного реактора, радиация, радиоактивное загрязнение, доза облучения, радиационная безопасность, риск, вероятностный анализ безопасности АЭС, неопределённости, современные вычислительные технологии, программное обеспечение, управление риском.

Катастрофы и общество

В современном высоко индустриализированном мире рост ущерба от крупнейших аварий и катастроф техногенного и природного характера создаёт реальную угрозу для экономики не только отдельных регионов, но и планеты в целом. Катастрофические последствия воздействия поражающих факторов в чрезвычайных ситуациях (ЧС) – одна из узловых глобальных проблем человечества . Во второй половине ХХ века количество экстремальных природных явлений выросло в 6 раз из расчёта на каждое десятилетие, а среднегодовой объём экономических потерь более чем в 10 раз (рис.1).

Безопасность атомной энергетики выходит за национальные границы, она становится проблематикой всего мирового сообщества. Само существование человеческой цивилизации оказывается заложником безаварийной работы ядерных технологий. Крупные аварии - это реальность существования человечества. Аварии, инциденты и катастрофы в современном мире на ядерных и радиационно-опасных объектах (ЯРОО) - явление, к большому сожалению, не столь редкое (табл.1).

Аварии на Три Майл Айленд, в Чернобыле и на Фукусиме показали, что безопасность атомной энергетики всё ещё остаётся проблемой, ждущей своего решения. Радиационный дождь может обрушиться на голову человека внезапно, где бы он не находился. Этот факт накладывает особый отпечаток на обсуждение безопасности ядерной энергетики и ответственности учёных, инженеров и политиков за эту безопасность. Любая новая авария на АЭС усиливает напряжение и поводы для формирования негативного общественного мнения в связи с технологическим риском. Вера в прогресс достигает своих пределов и переходит в недоверие к основным научно-техническим институтам.

Если произойдут одна или несколько крупных радиационных аварий, то нельзя исключать, что общественность перестанет считать использование ядерной энергии приемлемым.

Никакие дебаты о рисках и опасностях общественного развития сегодня не могут обойтись без привлечения науки, поскольку только благодаря её участию возможно обнаружить существование и масштаб угроз. Одновременно наука находится в тесной связи с наукоёмкими ядерными технологиями, которые собственно и являются весомой причиной возникновения техногенных рисков и опасностей, до настоящего времени не существовавших в обществе в такой форме, глобальный вред от которых представляет собой новый уровень угрозы для цивилизации, обусловленной интенсивным развитием техники.

Проблема распространения чувствительных ядерных технологий и материалов стала важнейшей угрозой безопасности, относящейся к категории одной из главных глобальных проблем. «Производство» рисков самой наукой и техникой и при их участии – собственно это и является новым в вопросе о рисках: наука и техника в условиях инновационного развития ядерных технологий и производств должны заниматься последствиями собственной деятельности. Снижение угроз этого направления потребовало принятия уникальных по масштабам деятельности мер руководителями СССР, России и США. Эта совместная работа не имеет прецедента по размаху решённых проблем и качеству исполнения, позволивших минимизировать последствия случившихся крупных радиационных катастроф.

Решение любых сложных задач и, в том числе задач глобальной ядерной безопасности, осуществляется, как правило, в условиях значительной неопределённости и невозможно без применения современных вычислительных технологий, краткому изложению сути которых и посвящается данная статья.

Обзор последствий крупных аварий и катастроф для устойчивости объектов экономики регионов и стран в ЧС лучше всего начать с попытки определения, что собой эти явления представляют.

Мы рассматриваем катастрофу как серьёзное, относительно внезапное, часто неожиданное разрушение нормальной структуры социально-экономической системы или подсистемы (зависящее от силы природной или социальной, внутренней по отношению к системе или внешней к ней), которое система никак не может контролировать. Это событие, сконцентрированное во времени и пространстве, при котором всё общество или относительно самостоятельная его часть подвергается серьёзной опасности и несёт потери, приводящие к нарушению социально-экономической структуры и нарушению выполнения всех или некоторых из жизненно необходимых функций существования общества.

Всемирный банк определяет катастрофу как “экстраординарный случай ограниченной продолжительности (война или гражданские беспорядки), или природное бедствие (землетрясения, наводнения, ураганы), серьёзно поражающее экономику страны”. Федеральное агентство США по организации управления при катастрофах определяет катастрофу как “событие, приводящее к возникновению разрушений такой величины с гибелью людей, которые не могут быть ликвидированы в ходе обычных мероприятий”. Реальный смысл такой катастрофы состоит в том, что она создаёт проблемы в данной конкретной ситуации, которые не могут быть решены с помощью имеющихся в данном регионе (стране) национальных ресурсов.

Типичными примерами крупнейших в мире техногенных и природных катастроф, оказавших заметное влияние на экономику наиболее развитых стран мира и судьбы миллионов людей в мире, Украине, Белоруссии и России являются радиационная авария на IV блоке ЧАЭС в бывшем СССР и разрушительные последствия факторов природного характера (9-балльное землетрясение и 10-метровая волна цунами, затопившая более 320 км2 суши) и крупная техногенная радиационная авария на японской АЭС Фукусима-1.Эти события поставили под сомнение концепцию глубокоэшелонированной защиты как способа предотвратить эксплуатационные риски.

Основные причины крупных аварий и катастроф (табл.2, 3):

• пренебрежение обеспечением ядерной и радиационной безопасности (ЯРБ);
• неправильные действия (ошибки персонала);
• недостатки проектирования, а также существующих технологий и конструкций ядерных энергетических установок (ЯЭУ);
• несовершенство научно-методической базы и программно-аппаратных средств;
• несовершенство (отсутствие) государственной (международной) системы оперативного управления радиационными рисками.

Катастрофические последствия Чернобыльской аварии

Чернобыльская авария была следствием неуправляемой цепной реакции на мгновенных нейтронах, повлекшей за собой разрушительный тепловой взрыв реактора. Это произошло по причине грубейших нарушений эксплуатационного регламента и ошибок проектирования (недостатки конструкции стержней системы управления и защиты в сочетании с неудовлетворительными физическими характеристиками реактора).

По истечении более 26 лет из Чернобыльской катастрофы было извлечено много уроков. Радиоэкологические и медицинские последствия Чернобыльской катастрофы детально рассмотрены в многочисленных отечественных и зарубежных публикациях .

Случившаяся тогда катастрофа – исключительный пример профессиональной небрежности – едва ли могла стать более тяжёлой, если бы люди специально сговорились организовать эту самую страшную трагедию в ядерной истории. Авария оценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю ядерной энергетики как по количеству погибших и пострадавших людей, так и по экономическому ущербу.

В отличие от бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, взрыв напомнил очень мощную «грязную бомбу» - основным поражающим фактором стало радиоактивное заражение. Уступая более чем на пять порядков хиросимскому взрыву по энергии механических разрушений, Чернобыльская авария превосходит его более чем на два порядка по радиоактивному заражению долгоживущими радионуклидами.

Чернобыльская авария стала событием большого общественно – политического значения для СССР. Болезненный круг социально- экономических последствий, связанный с населением, попавшим в зону радиационного воздействия аварии, ускорил распад СССР и породил системный кризис, поразивший все сферы жизни общества. Системные последствия аварии (как в отношении пострадавшего населения, так в целом страны) вышли на первый план по отношению к прямым причинам аварии.

Общественные последствия аварии на ЧАЭС известны: приостановка бурного развития атомной энергетики (основообразующей отрасли экономики) в России, резкий рост оппозиции такому развитию в ряде других стран с принятием политических решений по свёртыванию ядерной энергетики.

Главный урок, который извлекли специалисты: какие бы невероятные усилия не предпринимались по внедрению новейших и совершеннейших технологических систем, управлять ими будет человек, и если уровень его ответственности и организованности не станет расти в пропорциях, соответствующих новым технологиям, нельзя быть уверенным в безопасности и надёжности ядерной энергетики. Энергоблоком управляет личность и от свойств этой личности зависят надёжность и безопасность станции. Нельзя полагаться на технику, сколь бы надёжной она ни казалась .

С тех пор ядерная энергетика произвела значительные усовершенствования по всем аспектам безопасности АЭС, в частности, в области человеческого фактора, исключающие возможность подобных катастроф.

Человек как источник потенциальной опасности

Проблема человеческого фактора на ядерных объектах имеет исключительное значение для обеспечения безопасности . Многолетний опыт эксплуатации ЯРОО показывает, что возникновение большинства аварий и инцидентов связано с поведением людей, их отношением к своим обязанностям и обеспечению безопасности. Так, по отдельным оценкам, при обеспечении радиационной безопасности причинами более 80 % аварий и техногенных катастроф являются ошибки персонала, что представлено на схеме (статистика Ростехнадзора).

Незнание причин не позволяет построить обоснованную программу, направленную на их ликвидацию. По данным INPO, вклад в ошибки персонала погрешности и нечёткости в инструкциях, предписаниях и другой документации составляет 43%, недостаток знаний, профессиональной подготовки-18%, отступления персонала от предписаний и инструкций - 16%, неправильное планирование работ - 10%, неэффективная связь между сотрудниками станции - 6%, другие причины - 7%.

Исследования показали, что ошибочные действия или бездействия операторов в сложных и ответственных ситуациях находятся в определённой связи с состоянием нервной системы человека . Как справедливо заметил А.Эйнштейн: «человек – нервная машина, управляемая темпераментом». Часть рисков имеет явно человеческую природу.

Находясь в эпицентре различных воздействий, человек получает огромное количество сигналов. Часть из них не воспринимается психическими системами по причине слабых сигналов в силу того, что они выходят за пределы восприятия, часть обрабатывается на бессознательном и подсознательном уровне без привлечения структур собственно сознания (простые сигналы) и только некоторая часть сигналов воспринимается с участием сознания. Основным моментом, привносимым сознанием в общую причинно-следственную цепь, является многовариантность (по меткому выражению Р.Беллмана «проклятие размерности») и неопределённость процесса принятия решения.

Процессы восприятия внешних раздражений и реакция психики на эту информацию подчиняются статистическим закономерностям, то есть имеют разброс относительно того, что считается правильным (нормальным). Эта закономерность вытекает из объективных статистических законов и не зависит от человека. Вероятность неправильного решения всегда существует, а в случае собственно мыслительных процессов она ещё и весьма высока. Это обусловлено объективно существующими трудностями психических, биологических и физиологических процессов. С человеческими ошибками связаны следующие проблемы: определение видов ошибок; корректное определение вероятности ошибки при аварийном стрессе; оценивание неопределённостей; человеческие ошибки как причина зависимых отказов; корреляция ошибок. Человеческие тенденции к ошибкам и принятию желаемого за действительное часто затрагивают даже самые строгие применения научного метода и служат главным беспокойством психологии и культуры безопасности . Поэтому из средств и методов поиска решений выбираются те, которые позволяют учесть факторы неопределённости, стохастичности, многокритериальности и конфликтности.

Кроме простых ошибок (связанных с оплошностями), существуют ошибки в проекте, строительстве, изготовлении и обслуживании оборудования; действия не по правилам; ошибки из-за неправильной интерпретации состояния АЭС; ошибочные действия в критические моменты; ошибки управления и т. д.

Тяжёлые аварии, сложные ошибки, подобные совершенным на Чернобыльской АЭС, или ошибки управленческого уровня, намеренные нарушения правил безопасности
– эти редкие события не отражают психологические механизмы, присущие действительным авариям, и никогда не могут быть количественно определены.

Автоматизация и компьютеризация не решают проблемы, поскольку ведут к множеству опасных ошибок, связанных с программным обеспечением и представляющих собой особую категорию трудно оцениваемых сложных человеческих ошибок.

Катастрофа на японской АЭС Фукусима-1 в марте 2011 г. – крупнейшая радиационная авария в мире после Чернобыльской АЭС. Осознание причин произошедшего и масштаба последствий этой катастрофы позволяет извлечь полезные уроки на будущее и выработать взвешенное отношение к дальнейшему развитию атомной энергетики.

Авария, произошедшая 11 марта 2011 г. на японской АЭС «Фукусима-1»,сопровождалась потерей теплоносителя первого контура, перегревом и плавлением тепловыделяющих элементов, образованием в результате пароциркониевой реакции водорода с последующим взрывом гремучей смеси, вызвавшим пожары и радиоактивное загрязнение окружающей среды. Важным уроком этой аварии стало то, что для обеспечения безопасности ядерных энергетических объектов нельзя пренебрегать учётом даже таких факторов риска, проявление которых считается крайне маловероятным.

Авария на АЭС «Фукусима-1»спустя 25 лет после трагических событий на ЧАЭС стала вторым предупреждением человечеству о необходимости повышения требований к безопасности АЭС. Впервые природная ЧС привела к крупной техногенной радиационной катастрофе.

Современные исследователи в сфере безопасности ядерной энергетики обращают основное внимание на не столь очевидные причины в начальный и последующий периоды аварии, что не менее важно, а исследуют вопрос о том, какие предупредительные меры помогут избежать подобных катастроф в будущем . Мы также будем следовать этому принципу, анализируя начальные события на АЭС « Фукусима-1» .

1. На АЭС Фукусима-1 в отличие от аварии на ЧАЭС не произошло ядерного взрыва реактора. АЭС Фукусима-1, рассчитанная на 7- балльное землетрясение, выдержала 9 баллов. Если бы не наложение других факторов (цунами, проблемы с резервным энергоснабжением сразу после аварии), ситуацию можно было бы быстро нормализовать. Последующее отключение электричества и невозможность сбрасывать остаточное тепло привели к значительному повреждению защитной оболочки, систем охлаждения реакторов и бассейнов с отработавшим топливом, частичному расплавлению ядра, выбросу радиоактивных газов и утечке зараженной воды. Из зоны радиоактивного загрязнения радиусом 20 км было эвакуировано 80 тыс. человек. Администрация не смогла из-за невозможности получать достоверную информацию реагировать на аварию в реальном времени.

2. Вызывают тревогу просчёты конструкторов и неготовность руководства и персонала быстро принимать решения в условиях параллельно развивающихся аварийных процессов тяжёлой многофакторной аварии (сказался недостаток фундаментальных знаний у специалистов). Принятие решений шло через 12 уровней управления между руководителями и ликвидаторами. Ликвидаторы строго придерживались заранее составленных инструкций без учёта особенностей произошедшей аварии .

3. Формально на момент начала аварии персонал АЭС имел достаточно возможностей для предотвращения плавления топлива. Все блоки были сейсмостойки. С технической точки зрения причиной расплавления топлива является несвоевременная подпитка реакторов водой. Имеющиеся технические средства давали возможность за счёт внутренних ресурсов ЯЭУ обеспечить отвод тепла без внешней подпитки водой не менее 8 ч, в течение которого можно подготовить реакторные установки к приёму воды от заранее предусмотренного аварийного источника. Задержка в подпитке реакторов водой составила 5 - 6 ч, при допустимой - не более 2 - 2,5 ч.

4. Реакторные установки имели многобарьерные системы защиты, но не были взаимоувязаны с точки зрения ликвидации реальной нештатной аварии. Взрыв водорода в реакторном здании блока №1, повлиявший на ход аварийных работ и взрывы на блоках №2-4, свидетельствуют не только об отсутствии эффективных систем подавления аварийного водорода, но также о недостатках систем вентиляции реакторного здания и сомнительной необходимости его использования как вторичной защитной оболочки, что заведомо исключает ручные операции при выполнении противоаварийных мер. Следует указать также на отсутствие надёжной технологии работы с облучённым топливом внутри реактора после аварии с повреждением штатных подъёмных механизмов.

5. Ситуация на Фукусиме-1 продемонстрировала неготовность японских операторов к нештатным ситуациям. Дьявол, как известно, кроется в деталях. В атомной энергетике не бывает мелочей. В условиях тяжёлой аварии счёт времени шёл на минуты, однако высококвалифицированный персонал станции оказался не готов работать в экстремальных условиях ЧС. Последствия небрежения подготовкой к возможным неприятностям оказались катастрофическими. Можно иметь очень надёжный реактор, но споткнуться на источниках резервного энергоснабжения и системах забора охлаждающей воды, на высокой уязвимости бассейнов выдержки отработавших тепловыделяющих сборок, на недостаточной подготовленности персонала. Руководство компании ТЕРСО, не оценив и не осознав своевременно масштаб катастрофы, и в целях сохранения лица компании, пыталось самостоятельно разрешить возникшую экстремальную проблему, что только усугубило масштабы бедствия.

6. АЭС является объектом сверхвысокой опасности, рассчитанным на долгие годы эксплуатации, больше чем жизнь одного поколения. Поэтому конструкторы должны закладывать в проекты решения с учётом обеспечения безопасности будущих поколений. Следует особо отметить недостатки по выбору проектных значений внешних факторов. В связи с изменением климата повышается уровень океана, делая АЭС в прибрежных зонах ещё более уязвимыми. Требуется усилить ответственность за принятие важнейших инженерных решений в условиях высокой сейсмической активности. При строительстве АЭС, исходя из российских норм безопасности в атомной энергетике, необходимо учитывать возможность появления цунами до 20 м в цунами опасных районах Японии. АЭС должны иметь максимальные запасы прочности, надёжности и живучести. При их сооружении должны использоваться только высококачественные материалы. Требуются новые технологии защиты объектов с повышенной опасностью.

7. Аварии на атомных объектах, как правило, возникают внезапно и имеют тяжелейшие последствия планетарного масштаба. Ни одно государство в одиночку не в состоянии в полной мере и в короткие сроки ликвидировать последствия аварии на АЭС. Необходимо объединение сил и средств различных стран для решения вопросов безаварийной эксплуатации объектов ядерной энергетики. Для этого требуется своевременное представление достоверной информации в полном объёме, а также разработка единой концепции ликвидации последствий аварии.

8. Объективно прогнозировать протекание аварий и противостоять разрушительным действиям очень сложно. Полностью исключить вероятность аварий на сложных технических объектах пока не удаётся. Несмотря на героические усилия, действия персонала АЭС спровоцировали взрывы на атомной станции. Предотвратить плавление топлива в трёх реакторах не удалось, произошёл выброс радионуклидов в окружающую среду. Соответственно, не удалось избежать необходимости проведения эвакуации населения. При оценке случившегося необходимо учитывать уникальные экстремальные условия, в том числе и психологические, в которых осуществлялись аварийные работы. Тотальные разрушения, цунами, нарушения коммутационных связей, радиация, неведение о судьбе близких родственников - всё это не могло не сказаться на точности и эффективности действий персонала.

9. Масштабность и периодичность происходящих в мире техногенных катастроф свидетельствуют о значительно возросшей роли специалистов технического профиля. Сложные технологические системы требуют строгого соблюдения технологий и регламентов. Качество подготовки кадров для обслуживания таких систем, а также ликвидации последствий аварий, должно быть поднято на уровень, соответствующий сложности объектов, создаваемых в XXI веке.

10. Причиной многих крупных аварий последних десятилетий является порочная практика назначения на руководящие инженерные должности «универсальных» управленцев - менеджеров, не способных в силу отсутствия соответствующих знаний и опыта адекватно оценивать сложившуюся ситуацию и принимать на себя ответственность за действия по выводу из нештатной ситуации. Ликвидировать аварии приходится в чрезвычайных ситуациях, требующих быстрого принятия решений, к чему такие «управленцы» не готовы.

11. Для обеспечения технической безопасности АЭС необходимо введение резервных систем охлаждения реакторов и их защитных корпусов, функционирование которых возможно в автономном режиме при полном отсутствии основного и аварийного электропитания. Использование одного вида энергии при эксплуатации АЭС недопустимо. В качестве независимого источника энергии может быть использована энергия струйных генераторов, в том числе применение струйных насосов для подачи воды в активную зону реакторов.

12. Неадекватное отражение событий, происходящих в результате аварии и последующей её ликвидации, официальными органами и средствами массовой информации (СМИ), не позволили специалистам проанализировать ситуацию и оказать своевременную поддержку для быстрейшей ликвидации последствий аварии. По данным СМИ, авария на АЭС «Фукусима-1» перевешивает ужасы, которые натворила океанская волна, хотя на самом деле всё наоборот.

13. Совершенно непонятны объяснения, представленные официальными органами по поводу причин несрабатывания системы аварийного расхолаживания реакторов (ссылки на цунами, превысившую запроектную высоту). Согласно официальным данным, 13 дизель-генераторов с топливными баками были смыты волной. Но по проекту дизель- генераторы располагаются в подвальном здании реакторов. Если и были смыты, то не основные, а дополнительные передвижные дизель-генераторы. Прошло сообщение, что незадолго до аварии дизель-генераторы на АЭС «Фукусима-1» были заменены газогенераторами, снабжение которых газом осуществлялось централизованно.

Первые дни аварии проявили все недостатки проекта реакторной установки и ошибки, допущенные эксплуатирующей организацией. Но главной ошибкой оказалась высокая уязвимость систем аварийного энергоснабжения и системы забора морской воды.

14. Был ли шанс у персонала станции предотвратить взрывы водорода на АЭС? По проекту при превышении предельного давления срабатывает предохранительный клапан, и пар из корпуса реактора стравливается во внешний корпус - контейнмент. Прочность контейнмента была недостаточной, поэтому потребовалось сбросить водородно-паровую смесь в здание реактора. После модернизации 1992 г. реакторы этого типа должны были иметь вентиляционную магистраль для сброса давления из тора за пределы здания. Но во время аварии в результате такой вентиляции водород почему-то оказался не снаружи, а в помещениях реакторных зданий .

Источники и виды рисков и неопределённостей

В «Основах государственной политики в области ядерной и радиационной безопасности Российской Федерации на период до 2025 года» особое внимание уделяется разработке и внедрению инновационных методов, средств комплексного анализа, прогнозированию и оценке состояния ядерной и радиационной безопасности (ЯРБ), выявлению рисков и управлению ими, а также научно-методической базе и программно-аппаратным средствам. С учётом длительности жизненного цикла и наличия угрозы тяжёлых аварий, практическая безопасность эксплуатации ЯРОО имеет принципиальное значение для оценки перспектив и выбора стратегии развития ядерной энергетики.

Безопасность определяет будущее атомной энергетики . Под безопасностью мы понимаем состояние защищённости отдельного человека, общества и окружающей среды от чрезмерной опасности, обусловленной экологическими, техногенными и природными факторами. Управление безопасностью осуществляется на основании рискометрического анализа объекта управления с позиций «выгода – ущерб» и «польза-вред» .

Согласно ФЗ № 184 от 27.12.02 г. «О техническом регулировании», риск – это вероятность причинения вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни или здоровью животных и растений с учётом тяжести этого вреда. Радиационный риск – вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения.

Риск есть понятие многопространственное, мультидимензиональное . Риск может оцениваться различными путями, поэтому при описании риска ссылаются на неопределённость риска. В простой форме величина риска является полной ценой ожидаемых исходов или ожидаемой ценностью события, действия. Полный риск – это оценка индивидуальных рисков отдельных классов.

Важной предпосылкой успешного анализа риска и последующего категорирования
является выбор понятия риск.

Риск может рассматриваться различным образом в зависимости от способа и субъекта анализа. Существует множество определений риска, рождённых в различных ситуационных контекстах и разными особенностями применений. Различия в определениях риска зависят от контекста потерь, их оценки и измерения. Пример аварии на АЭС «Фукусима-1» показывает, что риск может быть сотворённым.

Исторически теория рисков связана с теорией страхования и актуарными расчётами. Начиная с 1990-х годов, когда сеть компьютерных вычислений позволила учесть достаточно широкий круг данных, появились методы более глубокого всестороннего предвидения рисков. С точки зрения RUP (Rutional Unified Process) риск - действующий развивающийся фактор процесса, обладающий потенциалом негативного влияния на ход процесса. Значительный вклад в теорию оценки риска был внесён в ходе оценивания радиационного и экологического риска, когда восторжествовала теория «беспороговых рисков».

Правительства разных стран широко используют сложные научные методы оценки риска для различных стандартов (в частности, Агентство защиты окружающей среды США для экологического регулирования). Конфликтующие стороны часто оказываются перед лицом серьёзного конфликта интересов. В настоящее время теория рисков рассматривается как часть кризисологии - науки о кризисах. В кризисных ситуациях возникает множество рисков разнообразных по содержанию, источнику проявления, величине вероятности и размеру возможных потерь и негативных последствий.

Современные исследования риска устанавливают приемлемую формализацию риска для целей управления . Традиционно под понятием риск в современном нормативном определении понимают либо вероятность чрезвычайного события на объекте, либо весьма серьёзные возможные последствия из-за аварии объекта, либо произведение первого на второе. Применить это понятие можно в тех случаях, когда вероятность негативного события может быть более или менее точно определена, а ущерб – квантифицирован. Однако когда речь идёт о комплексных негативных последствиях, лишь их малая часть поддаётся квантификации, да и та, будучи исчислена в денежном выражении, с лёгкостью может быть оспорена. Что же касается вероятности, то многие события до их наступления вполне могут не считаться вероятными.

Если ряд последствий и вероятности для различных исходов различаются, то общий риск определяют суммой их произведений. Данным описанием риска удовлетворяются в финансах и страховании. Риски здесь являются простыми числами и могут сравниваться. Наряду с классическим определением риска в теории вероятности как безразмерной величины на практике под понятием риск иногда используют величину риска в единицу времени (частота). Классическое понятие риск в этом случае есть произведение частоты на рассматриваемое время или время жизни объекта. Когда же потери являются ясными и фиксированными, например, «человеческая жизнь», оценка риска фиксируется только на вероятности события (частота события) и связанных с ним обстоятельств.

АЭС как сложный технологический комплекс является источником повышенного риска, существует вероятность повреждений, отказа и сбоев в работе с непредсказуемыми последствиями. Атомная энергетика является одной из немногих областей человеческой деятельности, в которых прогнозирование последствий принимаемых решений, а также последствий действий обслуживающего персонала, возможно лишь средствами математического моделирования физического эксперимента.

Примером создания полномасштабных прототипов ЯЭУ в целях экспериментального исследования их безопасности и эксплуатационных характеристик для относительно малых по мощности серийных транспортных реакторов для АПЛ и надводных судов являются работы в НИТИ им.А.П. Александрова (г. Сосновый Бор, Ленинградская обл.). Однако даже полномасштабные натурные эксперименты на прототипах транспортных ЯЭУ не предотвратили радиационно-опасных аварий на ядерных судах.

Возможность полномасштабных натурных экспериментальных исследований безопасности АЭС ограничена: и дорого, и опасно, и серийность относительна, поскольку в мире нет двух одинаковых АЭС, каждая строится по специальному проекту.

Длительный отрезок времени для выявления всех негативных эффектов АЭС накладывает свои неопределённости. Выходом является развитие теоретических и расчётных методов исследования. Получаемые с помощью расчётных методов результаты зависят от имеющихся экспериментальных данных о свойствах используемых веществ и информации о характеристиках микропроцессов внутри основного рассматриваемого процесса.

Имеющиеся экспериментальные данные, как правило, согласно метрологии и теории измерений носят вероятностный характер с принятыми для теории вероятности характеристиками неопределённостей. Надёжность получаемых расчётным путём результатов, кроме случайных значений входных данных, зависит также от корректности математического моделирования состояния объекта и происходящих в нём процессов, а также от методов расчёта в соответствии с возможностями вычислительной техники. Принимаемые допущения в силу незнания или невозможности решить задачу в более корректной постановке вносят свои неопределённости в результаты. Неопределённость получаемых результатов в этом случае есть задача не менее сложная, чем получение самих результатов .

Концепция риска выявляет многоуровневую проблему, которая и без того отличается сложностью в логическом плане и не может быть решена простыми средствами. В частности, должна быть произведена переоценка маловероятных рисков со значительными последствиями. Операторам необходимо будет разработать методологию улучшенного анализа рисков, которая способна адекватно справиться не только с традиционными сценариями аварий из-за ошибок проектирования, но и с гораздо менее вероятными рисками со значительными последствиями.

Безопасность АЭС, как любых сложных и опасных технических объектов, имеет стохастическую природу в течение всего периода эксплуатации атомной станции. Вероятностным характеристикам безопасности АЭС соответствуют риски, связанные с авариями и инцидентами на АЭС и другими ЧС, обусловленными внутренними и внешними явлениями природного и техногенного происхождения с непосредственными и отдалёнными последствиями для населения и сверхнормативным загрязнением окружающей среды. Накопление информации о частоте и численном значении радиоактивных выбросов при инцидентах на АЭС позволяет в рамках развитой вероятностной методологии уточнять риск населения от ядерной энергетики.

На практике, как правило, независимо от реального характера входной информации, предполагают её случайный характер, что обусловливает использование теории вероятности как базовой теории для выражения неопределённости. Для обоснования безопасности АЭС в настоящее время получил широкое распространение вероятностный анализ безопасности (ВАБ), позволяющий регулировать безопасность и обосновывать необходимые технические и организационные мероприятия. Для оценки получаемых результатов используют вероятностные критерии безопасности (ВКБ), удовлетворение которым означает приемлемость безопасности АЭС.

ВАБ впервые для технических сложных объектов был создан с целью оценки риска от АЭС и выполнен в США группой профессора Й.Расмуссена в 1975 г.. Предметом исследования ВАБ являются так называемые редкие события с возможными нежелательными последствиями. ВАБ описывает ожидаемые и хорошо понятные процессы. Методология ВАБ обладает приемлемой точностью и практической значимостью, если все её ограничения надлежащим образом выполняются. Не существует чёткого количественного критерия, разделяющего события с нарушением нормальной эксплуатации и редкие события (например, по частоте возникновения). Этот вопрос зависит от сложившегося общего подхода в государстве к ВКБ и требованиям по надёжности функционирования сложных технических объектов разного вида (см., например, общую концепцию безопасности - ОКБ).

Проблема оценки риска в условиях неопределённости состояния АЭС занимает доминирующее место в общей проблеме принятия решений. Целью оценок риска является разработка рекомендаций по повышению безопасности АЭС (управление риском) на основе анализа результатов оценок риска, включающего определение доминантного вклада в него, анализ значимости, чувствительности и неопределённостей результатов оценки. Основной вклад в риск могут вносить отказ оборудования и систем безопасности, отказ по общим причинам и человеческий фактор (персонал).

Вероятностный анализ безопасности (ВАБ) по своей сути нацелен на определение вероятностей развития всевозможных процессов (сценариев) на АЭС при задаваемых исходных событиях. Как и вероятность исходных событий, так и вероятности развития инициированного процесса, являются предметом анализа ВАБ. Параллельно идёт анализ состояний АЭС, включая заданное конечное состояние, определяющее последствия. На выходе ВАБ представляется функция распределения вероятности определённых последствий или численные характеристики такого распределения. Характеристикой вероятностной неопределённости является дисперсия такого распределения или среднеквадратичное отклонение, отражающие усреднённое значение возможных отклонений величины последствий от математического ожидания. Чем меньше отношение дисперсия/математическое ожидание, тем меньше неопределённость возможной величины последствий.

Методология ВАБ состоит из следующих этапов:

1. Постулирование или отбор исходных событий аварий.
2. Определение возможных путей развития аварий (построение «деревьев событий»).
3. Создание банка данных по надёжности систем и элементов.
4. Анализ надёжности систем безопасности.
5. Учёт человеческого фактора, определяющего надёжность функционирования систем АЭС.
6. Анализ физико-химических процессов при всех возможных путях развития аварии.
7. Оценка риска в принятой интерпретации.

Для выбора средств, выполняющих функции безопасности, и их технических характеристик создаётся перечень исходных событий (аварий) со своими свойствами. В этот перечень включают события, считающиеся вероятными. Все проектные средства, направленные на предотвращение опасных последствий этих событий, разрабатываются на основе комплекса нормативных требований по обеспечению их надёжности. Аварии, развивающиеся из этих событий, называются проектными.

К запроектным авариям (ЗПА) относятся исходные события, против которых не предусмотрены системы безопасности из-за малой вероятности таких событий по мнению разработчика или из-за невозможности иметь разумные инженерные меры по защите от них. К запроектным авариям также относятся исходные события для проектных аварий, но при которых системы безопасности не выполняют возложенные на них функции вследствие возникших в них нарушениях. Не всякая ЗПА может привести к тяжёлым последствиям. Тяжёлая авария считается ЗПА с тяжёлыми последствиями.

Вероятность отказа системы безопасности, определяющая вероятность ЗПА, зависит от надёжности используемых элементов имеющейся статистической базы. Данное обстоятельство является принципиальной трудностью для реализации ВАБ из-за проблем организации сбора и обработки достоверной статистической информации по отказам и корректности её использования в конкретном случае. Для вновь создаваемых объектов со значительно обновлённой элементной базой эта проблема может стать доминирующей на пути корректного использования ВАБ.

Другой принципиальной трудностью является получение информации о поведении параметров системы при многочисленных состояниях, диктуемых деревьями событий, что требует статистических методов и математических моделей, долговременных наблюдений для установления устойчивых рядов данных по закону больших чисел. Проведение ВАБ в сложившемся представлении, когда нет ещё инженерно – технической проработки всех систем объекта – вещь нереальная. Приближённость возможных оценок вносит значительный вклад в неопределённость получаемых результатов .

В соответствии с современными математическими представлениями неопределённость анализа достижения (не достижения) заданных критериев эффективности может быть отнесена к одному из двух основных типов: случайному (вероятностному) и нечёткому (теория возможностей, теория нечётких множеств и др.). Традиционные подходы к управлению рисками основываются на оценке вероятных последствий потенциальных событий; они не совсем пригодны к крайне маловероятным рискам с серьёзными последствиями, поскольку даже если ожидать наступления этих событий, их последствия не укладываются в предсказуемые пределы.

Проблема усугубляется тем. что при ВАБ часто недооценивается размер неопределённостей исходных данных. В результате оценки будут более неопределёнными, чем заявляется. Неопределённость увеличивается, если имеется корреляция между входными данными. При большой неопределённости входных данных их значительная корреляция ведёт к такому большому размеру неопределённостей результатов, что они становятся практически бессмысленными. В случае трагических событий на АЭС «Фукусима-1» «чёрным лебедем» было не землетрясение и цунами, которые вполне можно было предвидеть, а их масштабы и гигантские последствия.

Информация о характеристиках случайных входных данных в виде функции плотности вероятности или её численных характеристиках формируется на основании соответствующих статистических данных. Поскольку статистические данные по надёжности и безопасности для подсистем новых проектируемых АЭС отсутствуют, возникает задача адаптации имеющихся данных для подобных подсистем и элементов действующих АЭС. Основной проблемой является недостаточная полнота адекватной базы данных. Не существует однозначных критериев её определения и нет однородной документации о ней. Вносится большой произвол, когда для конкретной АЭС выделяют данные и когда их комбинируют, используя различные источники. Процесс формирования необходимой базы данных, наряду с имеющейся статистической информацией, носит волевой экспертный характер. К вероятностной неопределённости здесь добавляется субъективная неопределённость, связанная с решениями экспертов.

Обычно используемая методология ВАБ базируется на независимых отказах; зависимые же отказы учитывают на позднем этапе, причём существующая обработка данных неполна. Следует отметить, что база данных по зависимым отказам особенно мала. Зависимости между интенсивностями отказов и исходными событиями недостаточно принимаются в расчёт. Нет методик или моделей, позволяющих получать надёжные результаты с достаточно узким диапазоном неопределённостей. Расчёт одной и той же системы различными группами аналитиков может привести к результатам, отличающимся на несколько порядков. Это ещё одна причина больших неопределённостей ВАБ. Современные оценки дают слишком малое значение вероятностных показателей из-за неполного учёта лишь зависимых отказов, даже если все другие проблемы игнорируются.

В ВАБ принимается во внимание только простой вид человеческих ошибок - оплошности. Из ВАБ исключены сложные формы ошибок человека, непредсказуемые физические процессы, саботаж, военные акты, многие виды неожидаемых дефектов. О многих таких дефектах сообщалось в прошлом. Они включают в себя следующие категории: напряжения трубопроводов, превышающие допустимые значения; неправильная установка оборудования; потеря пожароустойчивости электрических кабельных проходок; ошибки в электросетях и контрольных контурах; несейсмостойкое исполнение приборных панелей. В большинстве случаев такие дефекты не могут быть включены в ВАБ, так как непредсказуемы и нет адекватной базы для оценки вероятностей отказа.

Результаты ВАБ, скорее всего, - индикатор риска ограниченного масштаба, полезный только для ограниченных целей. Критика использованию ВАБ и, в частности, ВКБ, считает, что существующая интерпретация получаемых результатов ВАБ вводит в заблуждение и должна быть изменена. Большинство АЭС не соответствуют ВКБ, сформулированными МАГАТЭ вскоре после аварии на ЧАЭС. Невозможно надёжно определить, удовлетворяет ли данная АЭС ВКБ.

Вероятностные методы оказались малоэффективными в случаях, когда неопределённости неслучайной природы играют решающую роль. Этим объясняется интерес, появившийся в 60-70 годах прошлого века к моделям неопределённости, альтернативным вероятностным. К их числу можно отнести субъективную вероятность, верхние и нижние вероятности, методы, предложенные А.Заде, базирующиеся на теории нечётких множеств .

Риск наблюдается как множество возможностей с исходами в нечётких мерах. Неопределённость может отождествляться с нечёткими мерами, в частном случае с вероятностью. В соответствии с современными математическими представлениями неопределённость измерений может быть отнесена к одному из двух основных типов: случайному (вероятностному) и нечёткому (например, теории возможностей).

Нашим намерением является установление связи между неопределённостью и риском и поиск возможности квантификации – числовых оценок неопределённости и риска.

Нечёткий анализ безопасности призван дополнять и расширять возможности традиционных методов оценки надёжности, безопасности и риска, а также служить базой сравнения результатов анализов. Однако формализация риска через неопределённость крайне затруднительна, поскольку неопределённость как категория является ещё большей абстракцией, чем понятие риска. Доказательством служит факт исследования неопределённости в различных науках и дисциплинах, где различные идентификации неопределённости не сводятся к единому определению. Квантификация риска через неопределённость достижима в нечётких возможностных мерах и мерах правдоподобия и соответствующих им шкалах порядка и наименований .

Сравнение результатов имеет смысл, если эти результаты представлены в виде численного интервала ожидаемых значений «от - до» с определённой доверительной вероятностью. При отсутствии меры «нечёткости» «нечёткий анализ безопасности» (например, в терминах «больше - меньше», «лучше – хуже») не привносит новых знаний. «Нечёткий анализ» должен включать в себя определение «меры нечёткости».

Основой количественных оценок риска является априорная информация о частоте, или вероятности проявления исходных событий. Очевидно, что применительно к редким событиям вид функции распределения плотности вероятности исходных событий не может быть определён, что практически исключает возможность определения плотности вероятности результирующего события, в том числе, с применением метода Монте-Карло, требующего задания функции плотности вероятности всех исходных событий.

Изучение ситуации неопределённости связано, прежде всего, со стремлением снизить риск. Её успешное решение в настоящее время невозможно без применения новых информационных технологий, составной частью которых являются интеллектуальные средства обработки информации. Теоретическое моделирование риска возможно путём сравнительной квалификации понятия риска с другими понятиями, связанными с ним в отношениях слов естественного языка. Данные процедуры являются качественными оцениваниями, приёмами неклассической логики, называемой псевдофизической логикой оценивания величин свойств объектов . Задачей данного подхода является установление перехода от оценивания к квантификации – приписыванию чисел решениям и целесообразным действиям.

Процесс управления рисками предполагает и предписывает идентификацию и установление всего, всех событий и факторов, которые имеют потенциальное влияние и воздействие на исходы деятельности и природных явлений. В поисках формального описания предмета риска используется множество отдельных и тождественных понятий. Наиболее часто называют понятия последствия и вероятности. Множество риска – это набор точек рисков и возможных событий какого-либо решения. Точка риска – сочетание исхода и частотной вероятности события. Теоретическое обоснование предмета риска остаётся сложным и дискуссионным. Риск есть нечётко наблюдаемая неопределённость исхода целесообразной деятельности . В теории игр, например, неопределённость, риск и исход событий проявляются в нечётких мерах.

Различают понятия управления рисками risk management как нормативное управление ресурсами, и управления рисками risk governance как способ разрешения проблем, вовлечённых в риск . Данные описания расширяют содержательное представление предмета риска, хотя являются нечёткими.

Под традиционной информационной технологией понимается информационная технология на базе «жёстких алгоритмов», а под новой информационной технологией подразумевается технология на основе «мягких вычислений» с использованием достижений искусственного интеллекта. Инвестиционные решения должны отразить эти новые подходы к оценке риска .

Недостаточность знаний о состояниях и процессах на новых проектируемых АЭС является основным фактором возникновения неопределённостей. Проблема неопределённости присуща всем сложным системам.

Сложность АЭС и точность, с которой её можно описать и проанализировать освоенными наукой и техникой методами, находятся в противоречии. Структурирование и установление большого количества элементов, их связей и состояний имеет нечёткий и размытый характер. Общеизвестно: чем сложнее система, тем меньше шансов точно предсказать её поведение в многочисленных точках фазового пространства её возможного состояния. Случайный характер значений большинства входных параметров, формирующих состояние системы в начальный момент, переносится на случайный характер и неопределённость поведения системы.

Следующим фактором является недостаток наших знаний о протекающих в АЭС процессах и необходимость использовать различные допущения и приближения. Первый фактор обуславливает применение теории вероятности как методологии случайных величин и процессов. Недостаточность наших знаний о состояниях и процессах на новых объектах крупного проекта является основным фактором возникновения неопределённостей.

В процессе изложения материала приходится сталкиваться с разными акцентами толкования понятия неопределённость, которая трактуется довольно неоднозначно, её смысл зависит от характера решаемой прикладной задачи. Разные направления ставят во главу ту или другую составляющую неопределённости. Обычно различают следующие классы неопределённости: неточность (ошибка наблюдения), незнание, недостаточность информации, субъективная вероятность, неполнота, расплывчатость (рис.3) .

Нечёткая неопределённость, то есть неопределённость, обусловленная ограниченностью наших знаний, относится к категории субъективной неопределённости, поскольку анализ подобных задач основывается на мнении экспертов по отдельным этапам выстраиваемой логической цепочки рассуждений .

В работе неопределённость структурируется на три вида: объективная онтологическая неопределённость как неопосредствованное ограниченное существование субъекта; субъективная с точки зрения теории познания, эпистемологическая неопределённость как степень достоверного научного знания; моральная неопределённость как свобода воли, возможность человека делать выбор действия.

Понятия неопределённости и риска различаются между собой. Вероятностный инструментарий позволяет более чётко разграничить их. Неопределённость является существованием возможности. Риск наблюдается как множество возможностей с исходами в нечётких мерах.

Прежде всего, риск является аспектом решений, которые принимаются в настоящем. Риск – форма текущего описания будущего в том аспекте, что можно сейчас принять решение, исходя из одной из возможных альтернатив, касающихся риска.

Риски касаются возможного, но ещё не явного и в значительной степени немыслимого ущерба, вызванного теми или иными решениями. Это порождает ошибочные идеи избегать такого рода решений, скажем, не строить АЭС. Но, в сущности, любое решение может стать исходной точкой для серии нежелательных воздействий. Ясно также, что все расчёты ущерба и вероятности являются субъективными или соответствующими установившимся традициям. Субъективная вероятность является предположением относительно определённого результата, основывающегося на суждении или личном опыте оценивающего. Различные возможности оперировать с одной и той же информацией объясняют широкое варьирование субъективных вероятностей (рис.4).

Неопределённость онтологическая – объективная невозможность решений и действий, которые необходимо сделать в настоящем времени по причине опосредованного ограниченного существования субъекта.

Неопределённость эпистемологическая как степень достоверного научного знания есть субъективный недостаток уверенности субъекта из-за ограниченного знания о существующем состоянии, ситуации и будущих возможных исходах и последствий решений и действий, которые необходимо сделать в настоящем времени.

Неопределённость моральная – субъективная возможностная мера правдоподобных выборов субъекта решений и действий, которые необходимо сделать в настоящем времени, на основе свободы воли в модальностях «хочу», «могу», «должен». Неопределённость может отождествляться с нечёткими мерами, в частном случае с вероятностью. Данная мера в каждом опыте эксперимента мысленно умножается с величиной задаваемой цели .

Обычно для работы с неточно известными величинами используется аппарат теории вероятностей. При этом предполагается, что неточность независимо от её природы может быть отождествлена со случайностью. Однако в настоящее время есть понимание того, что следует различать случайность и нечёткость, которая и является главным источником неточности. Случайность связана с неопределённостью, касающейся принадлежности или непринадлежности некоторого объекта к чёткому множеству, при этом в качестве базовой теории используется теория вероятностей .

Понятие нечёткости относится к классам, в которых могут иметься различные градации степени принадлежности, промежуточные между полной принадлежностью и непринадлежностью объектов к данному классу, при этом в качестве базовой теории используется теория нечётких множеств.

На практике, как правило, риск является функцией, как статистических параметров, так и нечётких. В силу различия теорий, используемых для описания этих двух типов параметров (теория вероятностей и, например, теория возможностей), задача их агрегирования становится нетривиальной. Со времени появления теории возможностей предпринимались попытки точно обозначить соотношение между вероятностью и возможностью.

Направление этих усилий обусловлено выбором одной из двух предпосылок. Первая исходит из того, что вероятность и возможность выражают фундаментально различные типы информации и неопределённости. Как следствие, предполагается направить усилия не на поиск возможных преобразований между двумя теориями, а на способ согласованности информации, представленной формализмом вероятности и возможности.

Для описания неопределённости в сложных системах широко применяется, в частности, аппарат теории нечётких множеств, основоположником которой является Л.Заде . Задачи, связанные с наличием некоторого распределения вероятностей, полученного на достаточном статистическом материале (случайными изменениями) должны решаться вероятностными методами. Задачи, характеризующиеся преобладанием нечётких, качественных оценок, необходимо решать с применением теорий нечётких множеств.

«Неполнота информации» представляет собой сложную и неоднозначную категорию, изучение которой приводит к появлению новых теорий и методов обработки информации. Математические теории для формализации неопределённой информации включают многозначную логику, теорию вероятностей, теорию ошибок (интервальные модели), теорию интервальных средних, теорию субъективных вероятностей, теорию нечётких множеств, теорию нечётких мер и интегралов.

Достаточно популярной является интерпретация нечёткости как вероятности нечёткого события, которая позволяет использовать интеграцию числовой и лингвистической информации в современных системах сбора и обработки информации на основе разнородных, неполных, неточных, нечётких данных и знаний, что выгодно отличает их от существующих систем статистической обработки информации. Возможна интерпретация исходных событий как нечётких событий, характеризующихся некоторыми мерами, в качестве которых могут выступать нечёткие меры или их частный
случай – вероятностная мера (табл.4).

«Мягкие вычисления» предполагают терпимость к нечёткости и частичной истинности используемых данных для достижения интерпретируемости, гибкости и низкой стоимости решений и с этой целью используют в своём арсенале современные вычислительные технологии (нечёткие системы, нейтронные сети и генетические алгоритмы) и взаимосвязи между ними.

Нейронные сети (НС) - математические модели, а также их программные или аппаратные реализации, построенные по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей нервных клеток живого организма. НС представляют собой систему соединённых и взаимодействующих между собой искусственных нейронов. НС не программируются в привычном смысле слова, а обучаются. Возможность обучения - одно из главных преимуществ НС перед традиционными алгоритмами. В процессе обучения НС способна выявлять сложные зависимости между входными данными и выходными, определяя коэффициенты связей между нейронами, а также выполнять обобщение.

Генетические алгоритмы (ГА) – это адаптивные методы поиска, реализующие эволюционные вычисления, основанные на генетических процессах биологических организмов, являющиеся одними из современных принципов решения оптимизационных задач. ГА используют генетические операции (скрещивание и мутации) и эволюционную операцию (отбор). При этом механизмы скрещивания и мутации реализуют переборную часть ГА, а отбор лучших решений производится методом градиентного спуска. После некоторого количества операций ГА сходится к лучшему решению, которое является либо оптимальным, либо близким к оптимальному решением. Исследования последних лет показали, что ГА являются лучшими из существующих методов для решения многофакторных задач оптимизации .

Преимущества нечётких моделей (НМ) подробно изложены в обзоре (рис.5):

• НМ являются универсальными аппроксимирующими функциями, могут аппроксимировать любую вещественную функцию с любой заданной точностью;
• создание НМ значительно проще построения традиционных математических моделей, особенно в случае моделирования сложных, плохо определённых моделей и систем, когда имеются только качественные представления о зависимости между параметрами системы;
• программная реализация НМ зачастую проще, чем традиционных моделей;
• точность решений, получаемых с использованием НМ, вполне приемлема для большинства приложений;
• зависимости между входными и выходными переменными могут выражаться в лингвистическом виде и иметь понятную словесную интерпретацию.

Многие модели, входящие в технологии мягких вычислений, являются универсальными, взаимно дополняют друг друга и используются в различных комбинациях для создания гибридных интеллектуальных систем (нейронечёткие, нейрологические, генетиконейронные, нечёткогенетические или логикогенетические системы); системы, управляемые данными (нейронные сети, эволюционные вычисления) . Поэтому при создании систем, работающих с неопределённостью, нужно ясно представлять, какая из составляющих частей мягких вычислений или какая их комбинация наилучшим образом подходят для решения искомой задачи. В последнее время к «мягким вычислениям» стали причислять и иммунокомпьютинг, основанный на использовании искусственных иммунных систем.

Комбинирование перечисленных выше составляющих обеспечивает эффект взаимного усиления для достижения низкой цены решения и большего соответствия реальности. Эти составляющие используются в различных комбинациях или самостоятельно для создания гибридных интеллектуальных систем (ГИС). ГИС позволяют использовать преимущества традиционных средств искусственного интеллекта, преодолевая отдельные их недостатки, эффективно соединяя формализуемые и не формализуемые знания. Для формализации предметной области нечётких и гибридных систем, наряду с термином «мягкие вычисления», используется и другой агрегирующий термин - «вычислительный интеллект».

Необходимо обновить существующую методологию оценки рисков для того, чтобы включить в неё маловероятные риски, имеющие серьёзные последствия. Это потребует улучшения текущих процедур и инструментов, чтобы выделить потенциальные риски из значительно более обширного поля неопределённости, чего раньше не делалось (рис.4). Традиционные решения об «известных неизвестных» должны быть расширены, чтобы включать также «неизвестные неизвестные».

Планирование сценариев, которые включают в себя ситуации, сами по себе непредставимые, может оказаться полезным инструментом в изменении способа мышления при выявлении рисков и оценке уязвимостей. Естественно, решая эти задачи, руководству отрасли приходится исходить из невозможных предпосылок, и затем исследовать возможные уязвимости, которые из них следуют. Часто, когда приходится реконструировать цепь событий, сценарий, который ранее считался немыслимым, становится вполне правдоподобным, пусть и маловероятным.

Другим способом изменить подход к осмыслению будущих событий являются ролевые игры и иные симуляции реального мира. В этих играх моделируется сложность реальных событий, когда кажущееся рациональным взаимодействие между игроками или их действия могут привести к непредсказуемым результатам. Глубокое исследование взаимозависимостей и корреляций между различными факторами риска также может помочь открыть дополнительные влияния и потенциальные системные последствия (рис.6) .

Невозможно решение задачи исчисления риска через неопределённость без определения цели. Целесообразная деятельность является обязательным условием наличия риска . Разные области риска могут иметь разные подходы к оценке неопределённостей. Выбор того или иного показателя зависит от постановки задачи, а также от наличия необходимой информации и возможности проводить анализ в необходимых объёмах .

Задача снижения риска любого проекта определяется государственной политикой в виде определённых целевых установок. В качестве целевых установок могут быть, например, цена человеческой жизни, величина приемлемого риска, возможности государственных служб по защите населения в случае катастроф . На стадии предварительного анализа проекта необходимо оценить масштаб приемлемых показателей риска и определить место предполагаемого проекта в поле матрицы риска (элемент матрицы риска). Тогда же необходимо ориентировочно оценить границы выбранного элемента матрицы. В рамках выбранных границ должен происходить анализ возможных альтернатив в поисках оптимального варианта и соответствующая оценка неопределённостей.

В последние годы произошло кардинальное реформирование концепции безопасности ядерных энергетических установок на всех стадиях их использования. МАГАТЭ выпустило обновлённые документы, регламентирующие безопасность АЭС. В них, в частности, сформулированы требования, чтобы суммарная частота плавлений активных зон не превышала 10-5/(реакторов в год), а частота превышений предельных выбросов из контейнмента была, как минимум, на порядок ниже.

В отчёте Научного комитета ООН по влиянию атомной радиации (НКДАР, 2012) представлено своё определение радиационного риска: долговременное воздействие радиации среднего фонового уровня (от 2 до 20 мЗв/год) оказалось невозможным связать с влиянием на здоровье людей из-за неопределённостей с оценкой риска от низких доз и недостаточности статистики эпидемиологических исследований; о влиянии доз менее 100 мЗв/год можно говорить при количестве случаев, достаточно большом для преодоления порога «неустранимых статистических неопределённостей». Государство должно отдавать предпочтение зоне ничтожно малой вероятности с ограниченными последствиями. Без такого анализа каждого проекта на отраслевом уровне невозможно будет сравнивать их между собой.

Ясно одно: методы оценки рисков, которыми традиционно пользовались разработчики АЭС, должны измениться. Сегодня возникает необходимость модификации концепции риска, которую трудно чётко определить, опираясь на многочисленные исследования риска. При всех различиях в математических аппаратах, применяемых либо предлагаемых к применению в оценках риска, наиболее существенным является наличие или отсутствие априорных знаний о существе, взаимосвязи и количественных оценках вероятности или нормированной возможности проявления нежелательных событий.

Носители априорных знаний - эксперты при построении моделей для количественной оценки риска должны располагать математическим аппаратом, позволяющим учитывать неопределённости вследствие неполноты знаний. При этом применяемый математический аппарат не должен привносить дополнительных неопределённостей, связанных с субъективным выбором одного или другого варианта агрегирования величины события и меры возможности его проявления, на чём настаивают сторонники «нечёткого анализа безопасности».

Неопределённость вероятности заданного последствия определяется функциями плотности вероятности исходного события и функциями плотности вероятности срабатывания систем объекта, воздействующего на развитие процесса, если они имеют зависящие от вероятности параметры.

Австрийский логик и математик Курт Гёдель теоремой о неполноте формализованной арифметики (о неполноте информации) доказал, что содержательную арифметику нельзя формализовать полностью. Важное логическое и теоретико-познавательное значение теоремы Гёделя о неполноте заключается в том, что она выявила невозможность полной формализации человеческого мышления . Находясь в рамках вероятностной замкнутой системы (отграниченной теории), невозможно доказать с помощью вспомогательных средств самой рассматриваемой теории (так называемая вторая теорема Гёделя), что эта теория действительно непротиворечива. Для этого надо применить более сильные методы, чем те, которые допустимы в данной системе. Полная формализация не может быть завершена на каком-то определённом историческом этапе развития математики.

Приведённые выше соображения являются условиями для проведения анализа риска и категорирования крупных проектов в политике государства.

Принятие решения: способность управлять рисками

Задача установления свойств информационных ресурсов любого объекта состоит в преобразовании потока данных в информацию и знания, необходимые и достаточные субъекту для принятия решений деятельности. Невозможно предложить какой-либо универсальный метод принятия решений при наличии неопределённостей для крупных проектов строящихся АЭС .

Потребуется использовать различные методы оценки риска и возникнет задача сравнения полученных по ним результатов . Совокупность затрагиваемых конкретным проектом областей деятельности и связанных с этим научных дисциплин, где существует различный уровень наших представлений о существе и взаимосвязи характерных процессов, не позволяет обозначить единый подход.

Парадокс решений, сопряжённых с риском, заключается в попытке учесть неизвестные факторы в процессе принятия решений. Решения принимаются по тем вопросам, по которым в принципе их принять невозможно. Решения в условиях неопределённости относительно последствий могут приниматься только как часть социального процесса или как гипотетическая ситуация.

Концепция управления аварией заключается в том, что даже после отказа систем безопасности, аварией нужно управлять, используя другие системы в целях безопасности и/или системы безопасности по другому, чем планировалось первоначально, назначению. Цель – избавиться от тяжёлого повреждения активной зоны насколько это возможно или, по крайней мере, предотвращение раннего отказа защитной оболочки.

В рамках одного крупного проекта может участвовать множество однотипных или разнотипных объектов с разными временами жизни относительно времени жизни самого крупного проекта . Обычно теория принятия решений включает: формирование альтернатив и ВКБ, по которым оцениваются альтернативы; численное задание значений критериев и взвешивающих коэффициентов, характеризующих их важность; оценку альтернатив по отношению к ВКБ; выбор альтернатив и анализ чувствительности. Альтернатива - это последовательность действий, направленных на решение конкретной проблемы.

Критериями нечёткой классификации могут быть как имеющие количественное выражение (например, численно выраженный потенциальный ущерб в долл., или понятная комбинация неких параметров, частота аварий с тяжёлым повреждением активной зоны и др.), так и быть нечёткими понятиями (например, при попытке классификации объектов по степени опасности).

Можно сформулировать некоторые общие принципы, которыми следует руководствоваться при принятии решений и управлении рисками:

1. Принятие решений в условиях неопределённости и недостатка знания на основе гипотетических соображений становится ключевой особенностью политического и общественного процесса. Эта ситуация относительно новая, так как до сих пор нет теории, описывающей её целостно, за исключением конкретных методик и описаний ситуаций. В этой связи надо стремиться не только к рационализации процесса принятия решений, но также к рациональному контролю их осуществления. В случае высоких технологий тотальный контроль оказывается практически невозможным. Возможность катастрофы может быть лишь уменьшена, но не устранена, а технический вопрос мер безопасности становится социальной проблемой акцептации возможной техногенной катастрофы.

2. Проблема риска включает в себя «непреодолимую амбивалентность». Риск можно оценить, управлять им, но никогда нельзя полностью исключить. Как справедливо заметил Олдес Хаксли: «факты не перестают быть фактами, когда их игнорируют». Возможность аварии может быть лишь уменьшена, но не устранена. Стремление людей к уменьшению неопределённости не знает границ. Точный прогноз невозможен, можно только высветить некоторые сценарии технического развития, некоторые из которых могут быть реализованы, а другие предотвращены с целью уменьшения риска для общества и будущих поколений. Какие из этих сценариев и как реализуются предсказать трудно.

3. Для определения эффективности крупных инвестиционных проектов, разработки и совершенствования междисциплинарных научных исследований по вопросам их категорирования необходимо в первую очередь определиться с критериями эффективности. От выбора последних зависит круг затрагиваемых научных и технических проблем, области применения предлагаемой методологии, необходимая информация и финансовые ресурсы для её разработки. Важным элементом разработки такой методологии является прогнозируемые сроки действия результатов анализа. Все указанные факторы влияют на неопределённость результатов анализа и требуют разработки соответствующих подходов .

4. Необходимо, чтобы сравнимые объекты были в рамках одной концепции безопасности, для этого потребуется определиться с показателями риска, по которым предполагается проводить анализ и категорирование. Риск, связанный с проектом, характеризуется тремя факторами: событие, связанное с риском; вероятность риска и последствия принимаемого решения. В первую очередь необходимо определиться, на какие относительные риски мы готовы пойти в случае не достижения поставленной экономической цели или возникновения чрезвычайных событий.

Эмпирические исследования и авария на АЭС «Фукусима-1» показывают, что возрастающие меры по повышению радиационной безопасности терпят неудачу, эти усилия лишь усложняют систему в целом и делают её более подверженной авариям. Технически созданные риски не исчезают, а трансформируются в лучшем случае в различные виды неопределённости. Стремление же людей к уменьшению неопределённости не знает границ. Необходимо учитывать затраты на достижение декларируемых показателей риска, определяющие экономическую эффективность. Для безопасности АЭС возможный ущерб от последствий не должен приводить к нарушению экономического состояния государства, то есть относительная величина последствий должна быть существенно меньше единицы. Экономическая эффективность рассматриваемого проекта не позволит без ограничений повышать безопасность и снижать риски из-за необходимых для этого затрат на сооружение и эксплуатацию объекта.

5. Отдельная задача состоит в оценке риска крупномасштабных катастроф, реализующихся в случае каскадных сценариев отказов на всех критически важных объектах (КВО), различающихся большим разнообразием (по технической сложности, обоснованием заложенных технических решений, освоенности персоналом, по ущербу при авариях или разрушении их и другим аспектам). Это многообразие свидетельствует о невозможности в большинстве случаев использования одного метода прогнозирования риска, поэтому возникает необходимость использовать комплексный подход с учётом имеющейся информации . Стремление свести к нулю риски от их воздействия на человека и окружающую среду в принципе невозможно и не нужно. Необходимы поиски оптимальных решений между обеспечением безопасности и качества жизни человека за счёт пользы от применения новых технологий и затрат на обеспечение их приемлемой безопасности .

6. Отличительной особенностью крупномасштабных проектов АЭС с критически важными объектами являются длительные сроки реализации проекта, необходимость сооружения большого количества КВО с разными сроками жизни. Это приводит к необходимости учитывать риски не от отдельного КВО, а их совокупности за время реализации проекта, и, во-вторых, учитывать старение и деградацию оборудования КВО .

7. Ввиду того, что оба существующих подхода (статистический и нечёткий) при практическом использовании имеют общие черты, оба должны оперировать вероятностью как одной из составляющих риска. Разница состоит в чётком количественном выражении в первом случае и в качественном обозначении во втором («да - нет», «высокая – низкая» и т. д.). Отсутствие большей части статистической информации для новых АЭС и необходимость принимать волевые экспертные решения по использованию имеющейся информации сближает оба подхода. Поэтому для более обоснованного принятия решения надо пытаться использовать все имеющиеся инструменты. Принятие окончательного решения на основе различных частных решений есть задача более высокого порядка.

8. Нельзя принимать решение, если ничего не известно об объекте рассмотрения (полная неопределённость). Для принятия решения в условиях неопределённости необходимо представлять себе масштаб (показатели, характеристики) располагаемой неопределённости по рассматриваемой проблеме.

9. Вероятностная оценка рисков, применяемая в отрасли с 1979 г. после аварии на АЭС Три Майл Айленд (шт. Пенсильвания, США), получит ещё большее значение для обеспечения безопасности ядерных реакторов в будущем. Вероятностный подход в случае его реализации позволяет иметь на выходе функцию плотности вероятности возможных последствий. Неопределённость в данном случае характеризуется среднеквадратичным отклонением от математического ожидания. Критерием оценки масштаба неопределённости может быть величина отношения среднеквадратичного отклонения к математическому ожиданию .

10. Необходимо анализировать возможное расхождение реализуемых и допустимых значений. Принимаемые значения коэффициента запаса не могут полностью исключить возможность выхода случайных значений эксплуатационных параметров за случайные значения допустимых параметров. Это обстоятельство увеличивает неопределённость при принятии решений.

11. Для нечёткого подхода оценка показателей риска происходит с применением математического аппарата нечёткой логики. Но здесь имеем дело не с количественными показателями, отражающими реальную действительность, а с некоторыми качественными, возможно приобретающими количественную форму в интерпретации привлекаемых экспертов . Можно было бы построить функции плотности вероятности для входных данных путём опроса большого количества экспертов по каждому возможному значению параметра и на этой основе получать функцию плотности вероятности на выходе и оценивать масштаб неопределённости .

Заключение

Долгосрочный успех атомной отрасли зависит от того, сможет ли она учесть уроки маловероятных аварий с далеко идущими последствиями, такими как Фукусима-1, в планировании своей деятельности, и насколько хорошо она сможет реализовывать новые масштабные проекты и проводить модернизацию существующих объектов. Для этого наиболее важны методы умного управления рисками и качественной реализации проектов в рамках заданных бюджетов и сроков. Защищённость станций и методы реагирования их собственников должны улучшиться. Весьма вероятно, что принцип адекватной защиты в значительной степени переформатирует весь набор нормативов и правил .

Краеугольным камнем в сфере безопасности АЭС должен стать «проектный принцип», заключающийся в применении новых методов проектирования и улучшенных административных методик. Разработка этих методов - критически важный шаг для подтверждения прав на действия в области производства энергии и создания новых возможностей для всей ядерной энергетики (рис.7) .

Рекомендации включают в себя более строгие требования к проектированию и строительству АЭС (более сложные приборы и оборудование, надёжные резервные источники электроэнергии), которые помогут обеспечить их полную защиту от аварий более критичных, чем на Фукусиме-1. Профессиональные группы, технические эксперты, органы по поддержке атомной отрасли должны работать сообща для того, чтобы разрабатывать аналитические инструменты и методы оценки рисков, которые могут быть использованы отдельными собственниками станций и операторами для количественного определения вероятности и последствий конкретных пессимистичных сценариев . Технологии, разработанные с использованием этого подхода, должны соответствовать культуре безопасности и опыту эксплуатации АЭС .

Проектировщикам и поставщикам оборудования придётся тесно сотрудничать с целью разработки спецификации компонентов и устройств, соответствующих новым требованиям . Необходимо увеличить устойчивость АЭС и отрасли в целом так, чтобы они могли выдерживать любые непредсказуемые события. Предприятия в сфере ядерной энергетики должны лучше анализировать эксплуатационные риски, чтобы убедить взросшее беспокойство общественности, что в будущем подобные случаи не повторятся и что соответствующие инвестиционные решения экономически обоснованы. Для успешного управления риском необходима эффективная система информационного обеспечения населения.

Конечная цель методов управления рисками состоит в разработке такого отраслевого подхода к определению и количественному измерению вероятности наступления событий, аналогичных Фукусиме-1, который будет удовлетворять любые требования надзорных органов по безопасности, будучи экономичным и простым во внедрении. С этой целью они должны более широко подходить к определению эксплуатационного риска и его негативных последствий как на уровне АЭС, так и на уровне отрасли.

Необходимо предусмотреть меры по предотвращению аварий и меры экстренного реагирования на них и, в первую очередь, защиты населения. Во-вторых, потребуются определённые усилия в области управления проектами и внедрения нового поколения атомных станций. Обе эти задачи требуют более высокого уровня прозрачности принимаемых решений в атомной отрасли. Кроме того, необходимо уделить большее внимание управлению проектами в критических условиях. Поскольку концепция разумной уверенности и адекватной защиты не включает в себя прямой анализ затрат и выгод, любое отступление от вышеуказанных цели и требований может нанести вред будущему ядерной энергетики .

Естественно, что изменившиеся условия повлияют на инвестиционные приоритеты в отношении запланированной модернизации и увеличения мощности строящихся блоков АЭС. В этом плане можно считать удачей то, что ренессанс ядерной энергетики, экономическое возрождение ядерной отрасли начинается медленно. Есть время на разработку конкретных действий по мобилизации и строительству и на улучшение качества проектного планирования и реализации технологий и методик нового поколения (таких, как модульность строительства и упрощенные проекты реакторов, чётко обозначенные методы и хорошо продуманная система управления), которые позволяют добиться более эффективного возврата инвестиций.

Возрождение ядерной энергетики, о котором уже было сказано не единожды, не начнётся до тех пор, пока при выполнении каждого проекта все стороны не станут строго выполнять взятые на себя обязательства. Это даёт политический капитал, необходимый для участия в предстоящих дебатах о будущей роли ядерной энергии.

Источники и цитированная литература

1. Катастрофы и человек / Под ред. Ю.Л.Воробьева. – М.: ACT-ЛТД, с. 195-205.
2. Катастрофы и общество. – М.: ООО “Koнтакт-Культура”, 2000. – 334 с.
3. Акимов В.А., Владимиров В.А., Измалков В.И. Катастрофы и безопасность. – М.: Деловой экспресс, 2006. -387 с.
4. Авария на Чернобыльской АЭС и её последствия / Информация, подготовленная для совещания экспертов МАГАТЭ (25-29 августа 1986 г., Вена). – М., ГКАЭ СССР, 1986.
5. Чернобыльская катастрофа. – Киев: Наукова думка, 1995.
6. Топливо реактора 4-го блока ЧАЭС: Краткий справочник / Бегичев С.Н., Боровой А.А., Бурлаков Е.В. и др. Препринт ИАЭ-5268/3. - М.: ИАЭ им. И.В.Курчатова, 1990.
7. .Алексахин Р.М., Булдаков Л.А., Губанов В.А. и др. Крупные радиационные аварии: последствия и защитные меры / Под общ. ред. Л.А.Ильина и В.А.Губанова. – М.: ИздАТ, 2001. – 752 с.
8. Боровой А.А., Гагаринский А.Ю. Выброс радионуклидов из разрушенного блока Чернобыльской АЭС // Атомная энергия, 2001, т. 90, вып. 2, с. 137-145.
9. Израэль Ю.А., Вакуловский С.М., Ветров В.А. и др. Чернобыль: радиоактивное загрязнение природных сред / Под ред. Ю.А.Израэля. – М.: Гидрометеоиздат, 1990. – 290 с.
10. Чернобыль 10 лет спустя. – М.: Изд-во ЦИСН, 1996. – 128 с.
11. Тихонов М.Н., Цыган В.Н. Катастрофические последствия Чернобыльской аварии // Экологическая экспертиза, 2011, №5, с.22-32.
12. Гуськова А.К. Авария на ЧАЭС и её медицинские последствия // Энергия: экономика, техника, экология, 2000, № 4, с. 18-21.
13. Иванов Е.В., Шубик В.М. Медицинские последствия Чернобыльской аварии. Факты и размышления 15 лет спустя. – СПб. НИИ РГ МЗ РФ, 2001. – 5
14. Римский-Корсаков А.А. Две аварии //Атомная стратегия-ХХ1, апрель 2011, №53, с.20-21.
15. Тихонов М.Н., Муратов О.Э. Человеческий фактор в условиях чрезвычайных ситуаций и аварий на атомных станциях //Энергия: экономика, техника, экопогия, 2010, №5, с.14-20.
16. Ильин К.И. Управление рисками на радиационно-опасных объектах. -Димитровград:ГНЦ НИИАР, 2009. – 99 с.
17. Крышев И.И., СазыкинаТ.Г., Крышев А.И. и др. Анализ рисков по данным радиоэкологического мониторинга // Атомная энергия, 2009, т.106, №6, с.332-339.
18. Ковалевич О.М., Сидоренко В.А., Штейнберг Н.А. О проблемах обеспечения безопасности ядерной энергетики в СССР // Атомная энергия, май 1990, т.68, вып.5, с 333-337.
19. Рябчук Е.Ф. Японская катастрофа //Энергия: экономика, техника, экология. 2012, №12, с.64-66.
20. Цирулев Р.М. Япония. Вся правда. Первая полная антология катастрофы. -М.: Эксмо, 2011.
21. Корниенко А.Г. Обзор аварии на АЭС Фукусима-1 в Японии //Электрические станции, 2012, №1, с.2-15; №2, с.13-28; №3, с.2-8; №4, с.2-8.
22. Рылов М.И.., Тихонов М.Н. Уроки Чернобыля и Фукусимы: культура и концепция безопасности на объектах использования атомной энергии // Жизнь, безопасность, экология,2013, №1-3, с.186-195
23. Тихонов М.Н. Уроки Фукусимы: проблемы и решения //Безопасность жизнедеятельности,2012,№8(140),с.29-40.
24. Тихонов М.Н. Уроки Фукусимы: проблемы и решения. Хронология начальных событий на АЭС «Фукусима-1» //Экология и развитие общества, 2012, №2(4), с.66
25. Тихонов М.Н. Уроки Фукусимы: проблемы и решения // Жизнь. безопасность. экология. 2012, №3-4, с.141-151.
26. Тихонов М.Н. Уроки Фукусимы: проблемы и решения //Сб. докл.VII Межд. ядерного форума 17-21 сентября 2012 г. «АТОМТРАНС-2012».- СПб.: ООО «Фирма «Алина».- 378
27. Тихонов М.Н. Уроки Фукусимы: проблемы и решения // АНРИ, 2012, №3, с.2-1
28. Поленов Б.В. Уроки радиационной аварии на АЭС «Фукусима-1» //Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций, 2012, №5, с.109-123.
29. Гуменюк В.И., Тихонов М.Н., Федосовский М.Е. Постфукусимский синдром: проблемы и решения // Науч.- техн. ведомости СПбГПУ, 2012. Т.2, №154, с.273-285.
30. Большов Л.А., Кочнев С.И., Сегаль М.Д., Семёнов В.Н. Возможный способ управления тяжёлой аварией с выходом водорода на АЭС с реактором ВВЭР//Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций, 2012, №5, с.48-55.
31. Кондаков Н.И. Логический словарь-справочник. – М.: Наука, 1976. -719 с.
32. Рузавин Г.И. Вероятность и правдоподобные рассуждения // Философия науки. Выпуск 2. Гносеологические и логико-методологические проблемы. -1996, с.163 -191.
33. Том Флеэрти, Кристофер Данн, Майкл Бэджейл, Оуэн Уорд. После Фукусимы: ядерная энергетика в изменившемся мире //Атомный проект, 2013, №13, с.30-35.
34. Ковалевич О.М. Безопасность в техногенной сфере – М.: Издательский дом МЭИ.-2011.
35. Ковалевич О.М.Анализ неопределённостей при рассмотрении инфраструктурных проектов и принятия решений//Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций, 2013, №4, с.15-21.
36. Ковалевич О.М. Возможности вероятностного метода прогнозиования рисков при реализации инфраструктурных проектов //Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций, 2013, №2, с.37-42.
37. Ковалевич О.М. Риск в техногенной сфере. – М.: Издательский дом МЭИ.-2006.
38. Акимов В.А., Лесных В.В., Радаев Н.Н. Основы анализа и управления риском в природной и техногенной сферах. – М.: Деловой экспресс, 2004. -346 с.
39. Плотников Н.И. Теоретическое моделирование предмета риска //Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций, 2013, №2, с.96-103.
40. Агапов А.М.,Костерев В.В. Современные вычислительные технологии и задачи глобальной ядерной безопасности //Сб. докладов V11 Межд. ядерного форума «Атомтранс-2012», 17-21 сентября 2012, с.45-50.
41. Расмуссен Й. Nuclear Safety Study. WASH-1400. -1975, USA.
42. Беллман Р., Заде Л. Принятие решений в расплывчатых условиях. – Вопросы анализа и процедуры принятия решений. / Пер. с англ. – М.: Мир, 1976, с.172-215.
43. Поспелов Д.А. Ситуационное управление. – М.:Наука,1986.-286 с.
44. Пойа Д. Математика и правдоподобные рассуждения / Под ред. С.А.Яновской. – М.: Наука, 1975. -464 с.
45. Альгин А.П., Виноградов М.В.. Пономарев Ю.И., Фомичев Н.П. Рискология и синергетика в системе управления. – Петрозаводск, 2004. -184 с.
46. Демидова Л.А., Кираковский В.В., Пылькин А.Н. Принятие решений в условиях неопределённости. – М.: Горячая линия – Телеком, 2012. - 228 с.
47. Дюбуа Д., Прад А. Теория возможностей. – М.: Радио и связь,1990.
48. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ АС 88/97). Правила и нормы в атомной энергетике.
49. Публикация 103 МКРЗ Международной комиссии по радиационной защите / Пер.с англ. / Под общей ред. М.Ф.Киселёва и Н.К.Шандалы.– М.: Изд. ООО ПКФ «Алана», 2009. – 312 с.

Известный британский и российский ученый-радиобиолог сравнивает аварию на «Фукусиме» с Чернобылем.

— Вы, наверное, сейчас — когда завертелось это японское ядерное безумие — испытываете те же чувства, что и 25 лет назад, когда случился Чернобыль?

— Совсем другие, конечно, потому что Чернобыль — это моя страна. Гибли люди, десятки тысяч подвергались выселению. Сразу опустел город Припять. Я понимал, что информация выборочная, часто неточная, многое засекречивалось. Все были в растерянности. Поскольку у меня уже был опыт изучения Кыштымской катастрофы на Южном Урале в 1957 году, то я начал собирать все материалы и о Чернобыле и написал впоследствии книгу «The Legacy of Chernobyl» («Наследие Чернобыля») на английском, разумеется, языке — советское гражданство мне вернули лишь в 1990 году.

— Насколько то, что сейчас произошло на «Фукусиме», страшнее Чернобыля?
Фукусима — приговор Японии

— Все значительно серьезнее. Прежде всего масштабы аварии. В Чернобыле все было драматичнее, взрыв по существу атомный, горел графит, радиоактивное облако распространилось на всю Европу, выброс радиоактивности продолжался десять дней. Первое сообщение об аварии пришло из Швеции, в СССР два дня все скрывали. Но у нас пострадал всего один реактор, в Японии же — целых три плюс четыре хранилища радиоактивных отходов. Это в 20 раз больше радиоактивности, выброшенной в Чернобыле. Она продолжает выбрасываться в окружающую среду уже дольше месяца, и это может продолжаться еще очень долго. Никакой программы ликвидации последствий аварии у японцев нет, все действия совершаются экспромтом, часто не очень компетентно и неудачно — вроде сбросов воды с вертолетов на крыши зданий, которые были разрушены взрывами гремучего газа. В 1987 году, когда меня пригласили в Японию (годом раньше я написал книжку о Горбачеве, а японцев интересовал вопрос — вернет ли им новый руководитель СССР острова, они хотели составить его психологический портрет), я встречался с руководителями японского Атомного форума и задал им вопрос: почему они не участвовали в дискуссиях по Чернобылю в МАГАТЭ? «Для нас это неактуально,- ответили мне. -В Японии подобных аварий произойти не может». А теперь выясняется, что может быть и похуже…
Японский бутерброд
Вчера к ликвидации аварии на станции наконец-то подключили роботов. Они дошли до наиболее зараженных мест, где человеку находиться опасно.
— Кто им так отомстил? Природа? Излишняя самоуверенность?

— Все вместе. Первые реакторы, построенные на «Фукусиме» почти 40 лет назад по американским проектам, не подходили для сейсмической зоны. Их устойчивость к землетрясениям проектировалась на магнитуду 7 баллов, на уровень, возможный в Калифорнии. А в 1923 году Токио был разрушен землетрясением с магнитудой в 8,3! Защита от цунами была очень слабой, мощные аварийные генераторы электричества расположили на берегу и на уровне моря. Главным была экономичность, а не безопасность. Отработанное ядерное топливо не вывозилось в особые хранилища, а перегружалось в баки хранения в том же самом здании над реактором на приличной высоте. Чем выше — тем больше амплитуда колебания. Поэтому во время землетрясения стенки этих хранилищ треснули и из них стала вытекать загрязненная радионуклидами вода. Представьте себе такой японский бутерброд: внизу реактор с поврежденным контайнментом (стальная капсула, в которую и помещают реактор — Авт.), над каждым реактором в «подвешенном» состоянии находится хранилище отработанного ядерного топлива. То, что оно «отработано» означает, что радиоактивности в нем значительно больше, чем в остановленном реакторе, причем это в основном долгоживущие радиоизотопы — цезий, стронций и плутоний. Реактор после остановки тоже нужно охлаждать: активная зона может расплавиться и от уже накопившейся в ней радиоактивности.

— И этот «бутерброд» начинают поливать морской водой…

— От отчаяния. Главная проблема — это ее нехватка. Один работающий реактор поглощает до 40 000 тонн воды в час! Вертолеты и пожарные машины этого обеспечить не могут. Нужны тысячи тонн воды, которую заливают прямо в реакторы, так как теплообменные системы разрушены взрывами гремучего газа и частично повреждены подземными толчками. Где ее взять? В море! Вода испарялась, соль оставалась, разрушая циркониевые оболочки топливных сборок, цирконий окислялся, образовывались водород и большое количество инертных газов. Их надо было вентилировать, а как, вентиляция-то разрушилась?! Мощные взрывы, которые сотрясали «Фукусиму» весь последующий месяц, — это результат именно некомпетентных решений, потому что никто в Японии к авариям не готовился. Положение продолжает ухудшаться каждый день. Вначале аварию определили уровнем в 4, а недавно дали 7, уравняв с Чернобылем.
Один неработающий реактор поглощает 40 000 тонн воды в час! От отчаяния японцы стали качать ее из моря.
Хранить — не строить…

— И все это усугубляется малыми размерами территории Японии?

— Безусловно. У нас наиболее сильно пострадала Припять, город неправильно построили слишком близко к ЧАЭС, чтобы ходить на работу пешком. Остальная территория была сельскохозяйственной. Пострадали деревни Украины, Белоруссии и Брянской области. В Японии густота населения в десятки раз выше, а зона переселения уже расширена до размеров Чернобыльской. Сельского хозяйства почти нет, в основном рыболовство. Однако радиоактивную воду сливают в прибрежную часть Тихого океана. Больше ей течь некуда. Сильно пострадает рыболовный промысел. В Охотское море радиоактивность не пойдет, но Южная Корея может получить свою дозу тоже. Большие проблемы будут с радиоактивным йодом, который тоже выделялся из работавших станций. Его накапливали поглотителями и вентилировали, когда ветер дул в сторону океана. Теперь эти системы разрушены. Для тамошнего населения сейчас именно радиойод — самая главная проблема. Но через месяц-два она уйдет, период полураспада у йода-131 всего 8 дней. Если ветер подует в сторону России или пойдут дожди, свою порцию радиойода могут получить и на Камчатке с Дальним Востоком. Большой опасности радиоактивного йода здесь уже избежали. Основной проблемой останутся радиоактивные цезий и стронций, период полураспада которых — 30 лет и, конечно, плутоний — это на тысячелетие…

— Так мы — я имею в виду человечество — что не умеем делать: строить или хранить?

— Главная проблема атомной энергетики — это хранение отработанного топлива. Несколько лет его держат на АЭС с интенсивным охлаждением. Потом отвозят в другие специальные хранилища. В одном таком хранилище в Северной Каролине в США в 1995 году я был. Огромное здание с подземными стальными бункерами, охлаждаемыми подземной рекой. В бункерах хранится отработанное ядерное топливо от военных реакторов — они значительно проще, там нет турбин для генерации электричества, поэтому не нужно создавать пар и повышать давление в реакторе. К тому же их строят вдали от населенных мест и об авариях никто не знает. Так вот: хранить эти отходы там будут 50 лет, а потом отвезут в какие-то пещеры в Неваде еще на 10 000 лет. А что с этим дальше делать — никто не знает, потому что никто не доживет. Кроме того, в военных проектах за все платит правительство. Никакая частная акционерная кампания с хранением отходов справиться не сможет. В Японии все работы пока ведет сама кампания — собственник АЭС. Но акции ее падают, и скоро он
а может стать банкротом.

Так с помощью вертолетов дезактивировали чернобыльский реактор…
Япония станет зоной?

— Странно все-таки: почему именем нарицательным стал Чернобыль? По поводу той аварии мир, как мне кажется, шумел больше, чем сейчас по «Фукусиме».

— Именно так. В Японии, поначалу, все можно было свалить на природу. В Чернобыле сразу была видна ответственность правительства. К тому же радиоактивное облако шло на Европу, в основном йод-131. В первые дни после аварии в Западной Европе число прекращений беременности увеличилось на 50 тысяч. Была паника в Польше, Австрии, Германии и в Великобритании. Даже овцы в Шотландии — и те пострадали от радиации. Чернобыльский реактор был признан взрывоопасным, это уже понимали на Западе. Но в СССР поначалу всю вину возложили на персонал станции, на ошибки людей. Операторов станции из радиационных больниц вызывали на суд, тем, кто выжил, давали большие сроки. Об ошибках конструкции говорить было нельзя, научным руководителем проекта был академик Александров, президент АН СССР, главным конструктором — академик Доллежаль, дважды Герой Социалистического Труда! Уже существовали проекты реакторов РБМК-2400, в два с половиной раза мощнее чернобыльского. Кластеры таких реакторов планировали строить в Сибири. Многие города
собирались переводить на атомное теплоснабжение. Тепловые атомные станции были уже построены в Горьком и в Одессе. Правительство хотело перевести СССР на атомную энергетику и увеличить экспорт нефти, чтобы иметь больше нефтедолларов. Увы. Вместо этого мы получили развал страны. Чернобыль вызвал всплеск национализма на Украине и в Белоруссии. Когда я был в Киеве в 1991 году на конференции по случаю пятой годовщины Чернобыля, там уже вовсю шли демонстрации с плакатами о радиационном геноциде украинского народа… Для западной антисоветской пропаганды Чернобыль стал символом.

— Теперь таким символом, возможно, станет «Фукусима». Правду о ней мы тоже узнаем лет через 25?

— Полной правды, наверное, — никогда. В Японии не любят признавать собственных ошибок. Они и сейчас многое скрывают. Общий объем радиоактивных выбросов в Чернобыле был ясен уже через месяц, расчеты велись не только в СССР, все было в воздухе в форме аэрозоля. В Японии главные загрязнения уходят не в воздух, а в воду и в грунт. Сколько кюри уже выделилось, эксперты наверняка знают, но не сообщают.

— Как вы думаете, что теперь будет с самой Японией?

— Значительная территория останется «зоной» на много лет или десятилетий. Зона выселения уже сравнялась с Чернобыльской по радиусу, но выше по числу населения. Проблемы ликвидации аварии будут только нарастать. В Чернобыле разные сроки отработали 600 000 людей, сейчас это ликвидаторы, приравненные к ветеранам ВОВ. Был приказ — послали на ликвидацию армию, прежде всего радиохимические части. В Японии это невозможно. Я думаю, эта проблема скоро станет международной.

— То есть это приговор не только для страны восходящего солнца, но и для всей планеты?

— С ядерной энергией, возможно, придется распрощаться… Но принятие таких решений — долгий процесс. Он определяется экономикой. Абсолютно безопасных реакторов быть не может, могут быть лишь более или менее безопасные. За безопасность нужно слишком дорого платить. После аварии в США в 1979-м стоимость постройки реакторов возросла в десять раз, появилось около ста новых систем безопасности и контроля. Но новых реакторов и АЭС уже не строили. После Чернобыля были заморожены почти 60 атомных строек. Что будет сейчас? Создать АЭС, которая может выдержать землетрясение с магнитудой 9 баллов, наверное, невозможно — настолько сложные там турбины, множество теплообменников, сотни компьютеров. Будут ли все это в срочном порядке модернизировать — предсказать трудно. Да и надо ли? Овчинка может не стоить выделки.
…а это уже кадр из Японии. Винтокрылые машины зачерпывают океанскую воду, чтобы вылить на раскаленные реакторы «Фукусимы». Это был своеобразный жест отчаяния.
ВЗГЛЯД С 6-го ЭТАЖА

Нам ли плакать о японских АЭС?

Многие наши сограждане начинают сейчас свой день с того, что интересуются: а как там на «Фукусиме»? И это по большому счету не может не умилять. Дело даже не в том, что где «Фукусима», а где, к примеру, Рязань. Просто мы сами настолько наплевательски относимся к экологии, что опасения по поводу прилета радиации из Японии на этом фоне выглядят, словно забота о холодильнике, когда весь дом объят пламенем.

К примеру, уважаемые господа, знаете ли вы, что общая площадь российских свалок (многие из которых так круглогодично дымят, что их видно даже из космоса, как во Владивостоке, к слову) уже превышает 2 тысячи квадратных километров? Для наглядности — это полоса шириной 2 километра от Москвы до Тольятти. И на эти свалки привозится ежегодно еще не меньше 7 миллиардов тонн отходов. Причем львиная доля, свыше 2/3, такого мусора не перерабатывается, а становится дополнительной нагрузкой на природу. На все эти березки, поля и тополя, по которым так любит всплакнуть загадочная русская душа.

В Европе, к примеру, не до таинств души. Там народ рациональный: принимает законы об охране окружающей среды и выполняет их. Там с 2004 года работает норма, согласно которой средства бытовой химии должны на 80% состоять из биоразлагаемых поверхностно-активных веществ (ПАВ). А в этом году в Евросоюзе переходят и на 100% биоразлагаемой бытовой химии. У нас практически все жидкие бытовые отходы, сливаемые в реки, лишь жизнерадостно пенятся от этих ПАВов, призывая всяческие бактерии и микробы плодиться и размножаться с наибольшей интенсивностью.

В прошлом году в России было зафиксировано 2482 случая высокого и экстремально высокого загрязнения водных объектов. Это те случаи, когда содержание веществ 1 — 2-го классов опасности, таких, как ртуть, превысило предельно допустимую концентрацию (ПДК) в 5 раз и более.

Но обычных граждан и органы власти на местах это не очень беспокоит. Нет, есть экологи, есть усилия Минприроды и т. д. В прошлом месяце подписано постановление правительства о включении раздела «Охрана окружающей среды» в показатели, по которым оценивается эффективность работы органов исполнительной власти в регионах. И, похоже, что-то начинает сдвигаться в лучшую сторону. Но до перелома еще очень далеко.

«Фукусима» — это, конечно, страшно. И катастрофа, и ужас — никто не спорит. Но я уверен, что японцы все равно с ней справятся. И наведут у себя свой идеальный японский порядок. А вот мы… И не ужаснее ли то, что происходит невидимо, постоянно и у нас под боком?

Александр ГРИШИН — kp.ru

ИЗ ДОСЬЕ «КП»
Жорес Александрович МЕДВЕДЕВ, брат-близнец известного российского историка Роя Медведева. Родился в 1925 году. Окончил Сельхозакадемию имени Тимирязева. Участвовал в Великой Отечественной войне. Работал в Институте медицинской радиологии АМН СССР, откуда был уволен в связи с выходом в США его книги о биологе Трофиме Лысенко. Был насильственно помещен в психиатрическую клинику, а затем по обвинению в антисоветской деятельности лишен советского гражданства. Работая старшим научным сотрудником в Британском институте медицинских исследований, опубликовал 170 научных работ. Первым раскрыл тайны засекреченной ядерной катастрофы на Урале в 1957 году. В начале девяностых работал в радиобиологической экспедиции РАН в Чернобыльской зоне отчуждения. Автор двух десятков книг и множества научных публикаций.

Post Views: 2 585

Вспоминая Чернобыльскую катастрофу, произошедшую 25 лет назад, мир с тревогой следит за ликвидацией последствий аварии в Японии.

Информационный вакуум и противоречивые мнения о степени опасности происшествий на «Фукусиме» лишь убеждают, что от мирового сообщества снова пытаются скрыть пугающую правду. О происходящем на японской станции мир узнает главным образом по официальным сообщениям местных властей и оператора Tokyo Electric Power. 26 апреля TEPCO подтвердила, что уровень радиоактивной воды в 3 и 4 реакторах АЭС поднимается, растут показатели радиоактивных веществ, и это задерживает работы по ликвидации последствий аварии. Содержание изотопов цезия 134 и 137 увеличилось в 250 раз, а йода-131 - в 12 раз по сравнению с показателями месячной давности.

Уровень опасности на «Фукусима-1» повышен до максимума и это произошло впервые после Чернобыля. Власти и СМИ Японии призывают не проводить таких параллелей. Как подчеркнул генеральный секретарь правительства Юкио Эдано, «различна сама природа этих двух аварий». «В Фукусиме выбросы радиации были в 10 раз меньше, чем в Чернобыле», - заверил он. И все же многие эксперты считают такое сравнение уместным. Последствия японской аварии могут оказаться столь же значимыми и опасными.

Чернобыльская АЭС и «Фукусима» являлись лидерами в национальной ядерной энергетике. Обе станции были построены в 70-х гг. прошлого столетия. Но если «Фукусима» проработала ровно 40 лет (с 1971 года), то Чернобыль – меньше 9 лет (с сентября 1977 года).

На Чернобыле использовался реактор РМБК-1000. На «Фукусиме» стоят реакторы типа BWR. Конструкция РМБК-1000 делает возможным выгрузку топлива «на ходу». Чтобы разгрузить BWR, необходима полная остановка реактора и снижение давления до атмосферного. Как показало моделирование худшего сценария, корпус BWR может быть разрушен при полном расплавлении топливных стержней. В этом случае выброс радиоактивных веществ может произойти на высоту до 100 м. Особый риск представляет попадание в атмосферу йода и цезия - катализаторов онкологических заболеваний. При реализации самого негативного варианта развития событий люди, живущие в 5-километровой близости от АЭС, могут получить смертельную дозу радиации за 5 часов.

Первые две ступени защиты аналогичны на обеих АЭС – защитная оболочка топливных стержней и защитная оболочка реактора. На «Фукусиме» есть и третья ступень защиты, которой не было в Чернобыле, – герметичная оболочка реакторного зала.

В реакторе Чернобыльской АЭС в качестве замедлителя ядерной реакции использовались графитовые стержни, которых нет в реакторе «Фукусимы», вместо них используется вода. Возгорание от перегрева графитовых стержней и вызвало пожар реактора в Чернобыле.

Причиной взрыва в Чернобыле стали конструктивные недоработки реактора, которые выявились при проведении испытаний дополнительной системы аварийного электроснабжения. В Японии аварию запустило цунами, разрушившее систему охлаждения реактора.

В Чернобыле персонал действовал строго по инструкции и не мог знать об особенностях поведения реактора на некоторых режимах. В Японии не сработала аварийная система охлаждения, которая должна была автоматически включиться после отказа основной.

На обеих станциях был взрыв. Однако если в Чернобыле он случился через 30 секунд после первого сигнала тревоги, то в «Фукусиме-1» – спустя сутки после землетрясения и начала неполадок в системе жизнеобеспечения станции. Японские атомщики успели отключить реактор. Взрыв в Чернобыле был, по сути, взрывом «грязной» атомной бомбы, когда в атмосферу оказались выброшенными тонны радиоактивных веществ. В Японии радиоактивное заражение на данный момент гораздо меньше чернобыльского.

И все же авария на Чернобыльской АЭС ничему человечество не научила. Как в Чернобыле, так и в Японии все в полной растерянности, никто не знает, что делать. Принимаемые меры малоэффективны, а человеческие жизни подвергаются смертельному риску необоснованно.

Ряд аспектов в ходе ликвидации аварии в Японии также свидетельствуют не в пользу энергетиков и политиков Страны восходящего солнца. Например, персонал АЭС в критические моменты неоднократно покидал свои рабочие места. На всю многонаселенную Японию оказалось не более 50 камикадзе-ликвидаторов. Ликвидаторов аварии ЧАЭС в том числе и добровольцев было гораздо больше.

Если последствия аварии в Чернобыле замалчивались советскими функционерами, то их японские коллеги просто лгут. А полуправду начинают говорить в том случае, когда в распоряжении СМИ оказываются доказательства, предоставленные МАГАТЭ или другими ведомствами.

Аналитик «Инвесткафе» Анастасия Тупицына прокомментировала ситуацию специально для «Гудка». «К сожалению, власти Японии очень дозировано выдают информацию, и на ее основании сложно оценить масштабы катастрофы в стране. Седьмой уровень радиационной опасности означает, что в определенный момент объем выбросов радиоактивных веществ превысил 7 уровень, но вовсе не означает, что суммарный объем выбросов у всех аварий этого уровня опасности одинаков. По заверению самих японцев, данная цифра на Фукусиме составляет лишь 10% от Чернобыля. Полагаю, что реальная картина выбросов уже достигла 35-40% чернобыльских. Отмечу, что накануне компания-оператор Фукусимы-1 заявляла, что последствия аварии на станции могут, в конечном счете, сравняться или даже превысить масштабы трагедии на Чернобыльской АЭС.

Вероятно, на стабилизацию ситуации уйдет около года - именно это время понадобится на остановку реакторов. Что касается финансовой стороны вопроса, кабинет министров Японии одобрил поправки к закону о бюджете, предусматривающие выделение дополнительных средств в размере $48,5 млрд на восстановление страны после разрушительного землетрясения. Полагаю, что суммарный объем затрат может составить до 5% ВВП страны.

Ответить на этот вопрос мы попросили старшего научного сотрудника Института Проблем Безопасности АЭС НАН Украины, к.т.н. — А.А. Сизова

Как известно, в субботу 12 марта произошел взрыв на АЭС Фукуcима–1 в Японии. После аварии на Чернобыльской АЭС, которая произошла в апреле 1986 года любые инциденты на АЭС становятся объектом пристального внимания общественности, что мы видим и сейчас.
Давайте попробуем сравнить масштабы и последствия этих двух аварий и заодно ответим на вопрос, возможен ли в данном случае второй Чернобыль в Японии.
Начнем с конструкции реактора. Реакторы Fukushima — 1 это реакторы на кипящей воде (Boiling Water Reactor (BWR), давление в котором поддерживается корпусом реактора, замедлитель — вода. Реакторы ЧАЭС — это РБМК, давление в котором поддерживается в каждом канале отдельно, замедлитель — графит.
На ЧАЭС в апреле 1986 года каналы реактора были повреждены, продукты деления вместе с облученным графитом были выброшены на большую высоту мощным взрывом, разрушившим реакторные помещения 4-го блока. В дальнейшем графит, мелкодисперсные частицы топлива и конструкций реактора продолжали выходить в атмосферу вплоть до середины мая.

Развал ядерного реактора ЧАЭС после аварии в 1986 году

На настоящий момент достоверно не известно, что произошло на АЭС Фукусима, но по сообщения СМИ, после взрыва реакторная оболочка осталась цела, что означает отсутствие масштабных и продолжительных выбросов продуктов деления и отработанного топлива в атмосферу.
Если события в Японии будут происходить по худшему сценарию развития, который заключается в одновременном отказе системы вентиляции и разгерметизации активной зоны, то за этим последует достаточно большой, но КРАТКОВРЕМЕННЫЙ выброс, который резко уменьшится после выравнивания давления. В дальнейшем выброс будет минимальным, т.к. активных процессов (горения) в реакторе происходить не будет. В этом и заключается главное отличие от аварии на ЧАЭС, где после полного разрушения активной зоны выброс происходил еще недели. Однако поступающие данные о радиационной обстановке говорят о том, что активная зона герметична (не разрушена).

Принципиальная схема устройства реактора на АЭС Фукусима-1 (по материалам euronuclear.org)

Кроме того немаловажен факт, что преимущественный ветер в районе Fukushima -1 — в сторону Тихого океана, в то время как при выбросах в результате аварии в Чернобыле он дул во все стороны, преимущественно в северо-западном направлении.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что даже не смотря на возможный большой выброс на Фукусима, последствия для населения будут значительно меньшего масштаба, чем это было в . Основную дозу люди получат (получили) во время прохождения первоначального облака, в дальнейшем она будет минимальна.

P.S.
Как мы уже писали, главным параметром последствий радиационных аварий является радиационная обстановка на прилегающих территориях. Узнать о современном уровне радиационного фона можно. Как это сделать читайте на странице «

В марте 2011 года в результате сильнейшего в истории Японии землетрясения и цунами произошла крупная радиационная авария на АЭС Фукусима-1: около полумиллиона человек были вынуждены покинуть свои дома, а тысячи квадратных километров земли стали непригодны для жизни. Антон Птушкин посетил Фукусиму и рассказал, почему она не похожа на украинский Чернобыль и в чем феномен зоны отчуждения.

Чернобыльской зоне я был трижды. Двух туристических поездок оказалось недостаточно, чтобы в полной мере проникнуться здешней атмосферой, и в третий раз я попал туда уже нелегально - в составе сталкерской группы. Когда оказываешься на изолированной от внешнего мира территории, где вокруг - только заброшенные села, дикие животные и радиация, испытываешь совершенно ни на что не похожие ощущения. До определенного времени мне казалось, что подобное можно почувствовать только в Чернобыле. Но в мае этого года я побывал в Фукусиме, японской префектуре, которая пострадала от радиационной аварии 2011 года.

Чернобыль и Фукусима в определенной степени уникальны. Это два небольших клочка земли, с которых человек был изгнан результатом собственного же творения. Образовавшиеся в итоге аварий так называемые зоны отчуждения - метафора всей технической революции. Человечеству не раз предсказывали гибель от собственных изобретений, зона отчуждения - это микромодель подобного сценария.

В результате катастрофы в Чернобыле и Фукусиме более полумиллиона человек были вынуждены покинуть свои дома, а тысячи квадратных километров территорий оказались непригодны для жизни на много лет вперед. Это, однако, не помешало Чернобыльской зоне стать объектом для паломничества туристов со всего мира: ежегодно ее посещают десятки тысяч человек. Туроператоры предлагают на выбор несколько маршрутов, среди которых - даже вертолетные экскурсии. Фукусима в этом плане - практически terra incognita. Здесь не только нет туризма - сложно найти даже базовую официальную информацию о маршрутах и городах, въезд в которые разрешен.

Фактически всю свою поездку я строил на переписке двух американцев на сайте Tripadvisor, один из которых утверждал, что без проблем проехал в городок Томиока в 10 км от аварийной АЭС. Прибыв в Японию, я арендовал машину и направился в этот город. Первое, на что обращаешь внимание в Фукусиме, так это то, что она не такая заброшенная, как может показаться на первый взгляд. Здесь есть люди, ездят частные автомобили и даже рейсовые автобусы. Последнее было для меня полной неожиданностью, я привык к тому, что зона - совершенно закрытая территория.

Для того чтобы попасть в 30-километровую зону возле ЧАЭС, например, необходимо письменное разрешение. В Японии никакого письменного разрешения у меня, естественно, не было. Я вообще не знал, насколько далеко мне удастся заехать, и все время ждал, что вот-вот наткнусь на блокпост полиции, которая развернет машину обратно. И только спустя несколько десятков километров стало понятно, что японцы не перекрыли трассу для движения, и она проходит прямо через зону, причем довольно близко к аварийной АЭС - трубы станции были видны прямо с дороги. Я до сих пор удивляюсь такому решению, безусловно вынужденному. На некоторых участках трассы даже в закрытой машине фон превышал 400 мкР/ч (при норме до 30).

Японцы разделили свою зону по цветам на три части: от красной, самой загрязненной, где людей отселили в принудительном порядке, до зеленой - относительно чистой. В красной зоне находиться запрещено - за этим следит полиция. В желтой и зеленой пребывание разрешается только в светлое время суток. Территории, входящие в зеленую зону, - потенциальные кандидаты на заселение в ближайшем будущем.

Земля в Японии - весьма дорогостоящий ресурс, поэтому карта японской зоны отчуждения не статична: ее границы каждый год пересматривают. Границы Чернобыльской зоны не менялись с 1986 года, хотя фон в большей ее части нормальный. Для сравнения: около трети всех земель, некогда входивших в Белорусскую зону отчуждения (территория Гомельской области), еще 5 лет назад были переданы в хозяйственный оборот.

За пять дней нашего похода в Чернобыль волноваться, глядя на дозиметр, мне пришлось только дважды. Первый раз - когда мы решили срезать путь через лес и 30 минут пробирались по густым зарослям с фоном 2500 мкР/ч. Второй - когда я спускался в печально известный подвал медсанчасти №126 в Припяти, в одной из комнат которого до сих пор хранятся вещи пожарных, тушивших блок 26 апреля 1986 года. Но это два частных случая, все остальное время фон был таким же, как и в Киеве - 10-15 мкР/ч. Основная причина этому - время. Стронций и цезий - самые распространенные радиоактивные изотопы, которыми загрязнена зона, - имеют период полураспада 30 лет. Это значит, что активность этих элементов со времени аварии уже уменьшилась вдвое.

Фукусима пока находится только в начале такого пути. В городах красной, самой грязной зоны, много «свежих» пятен, и все они довольно радиоактивны. Самый большой фон, который мне удалось там измерить, - 4200 мкР/ч. Так фонила почва в двух километрах от АЭС. Уходить с дороги в таких местах опасно, но думаю, пройди я пару метров дальше, фон был бы выше в несколько раз.

C радиацией можно бороться. Со времени Чернобыльской аварии человечество не придумало лучшего способа борьбы с заражением местности, чем снять верхний слой почвы и захоронить его. Именно так поступили с печально известным «Рыжим лесом» - участком хвойного леса недалеко от ЧАЭС, который принял на себя первый удар облака из разрушенного реактора. Вследствие мощнейших доз излучения деревья «порыжели» и почти сразу погибли. Сейчас на этом месте только несколько сухих стволов: в 1986 году лес срезали, а почву вывезли в могильник.

В Японии верхний загрязненный слой почвы тоже снимают, но не закапывают, а собирают в специальные мешки и складируют. В Фукусимской зоне целые поля таких мешков с радиоактивным грунтом - десятки, может быть, даже сотни тысяч. Прошло уже 5 лет с момента японской аварии, но она до сих пор не локализована. Говорить о монтаже каких-либо саркофагов над блоками можно будет не раньше 2020 года - пока радиационные поля возле АЭС не позволяют людям там работать. Даже роботы, которых японцы посылают расчищать завалы, «умирают» чаще, чем герои «Игры престолов» - их электронная «начинка» просто не выдерживает.

Чтобы охлаждать аварийные реакторы, в активные зоны каждый день закачивается 300 тонн воды. Утечки такой высокорадиоактивной воды в океан происходят регулярно, а радиоактивные частицы из трещин в корпусе зданий попадают в грунтовые воды. Чтобы предотвратить этот процесс, японцы ведут монтаж систем заморозки почвы, которую будут охлаждать трубами с жидким азотом.

Ситуация с Фукусимой уже пятый год напоминает серьезную рану, которую лечат припарками. Проблема состоит в том, что в Чернобыле был один аварийных реактор, а в Фукусиме их три. И не стоит забывать, что время камикадзе давно прошло: никто не хочет умирать, пусть даже как герой. Когда японский работник набирает определенную дозу, его выводят из радиационно опасной зоны. С такой частотой ротации Фукусиму прошло уже более 130 000 человек, и проблемы с новыми кадрами чувствуются все сильнее. Становится очевидно, что Япония не спешит решать проблемы Фукусимы, переоблучая персонал, и просто ждет, пока фон уменьшится со временем.

После аварии в Чернобыле саркофаг над четвертым энергоблоком соорудили за полгода. Это фантастически быстрое решение такой сложной задачи. Достичь этой цели можно было только ценой здоровья и жизней тысяч людей. Например, чтобы расчистить крышу четвертого реактора, привлекались так называемые «биороботы» - солдаты-срочники, которые лопатами раскидывали куски графита и топливные сборки. Для СССР ликвидация аварии была в первую очередь вопросом престижа, поэтому для борьбы с вышедшим из-под контроля мирным атомом страна не жалела никаких ресурсов - ни материальных, ни человеческих. Среди ликвидаторов аварии на ЧАЭС до сих пор бытует поговорка: «Только в такой стране, как СССР, могла произойти Чернобыльская трагедия. И только такая страна, как СССР, могла с ней справиться».

Остановка времени

У радиации есть одно необычное свойство: она останавливает время. Достаточно однажды побывать в Припяти, чтобы это почувствовать. Город застыл в социалистическом пейзаже 80-х: ржавые советские вывески, покосившиеся автоматы «Газированная вода» и чудом уцелевшая телефонная будка на одном из перекрестков. В фукусимских городах этот временной контраст практически не чувствуется, потому что Чернобылю в этом году исполнилось 30 лет, а Фукусиме - всего 5. По этой логике через несколько десятков лет японские поселки в печально известной префектуре могут стать аутентичным музеем своей эпохи. Потому что здесь практически все осталось на своих местах. Сохранность вещей иногда просто поражает воображение.

Мародерство здесь если и имело место, то только в единичных случаях и сразу же пресекалось властями, установившими космические штрафы за вынос с зараженной территории любых вещей и предметов. Свою роль, конечно, сыграла и культурная сторона японцев.

Припяти в вопросе сохранения исторических объектов повезло меньше. После аварии она оказалась в руках мародеров, которые по частям растащили все, что представляло хоть какую-то материальную ценность: вещи, технику. Даже чугунные батареи вырезались и вывозились из зоны. В припятских квартирах не осталась практически ничего, кроме крупногабаритной мебели, - все давно вывезено.

Процесс разворовывания продолжается и по сей день. По рассказам сталкеров, в зоне до сих пор работают группы, занимающиеся нелегальной добычей и вывозом металла. Хищениям подверглась даже зараженная техника, непосредственно участвовавшая в ликвидации аварии и представляющая угрозу для здоровья человека. Могильники такой техники производят жалкое зрелище: раскуроченные автомобили с вырванными двигателями, ржавые фюзеляжи вертолетов с украденным электронным оборудованием. Судьба этого металла, а также людей, его вывозивших, никому не известна.

В Чернобыле, кроме радиации, самой главной опасностью была милиция. Угодить в руки милиции, охраняющей зону, означало досрочно закончить свой поход и познакомиться с Чернобыльским райотделом, а в худшем случае - еще и попрощаться с частью вещей из своего рюкзака (у знакомых сталкеров во время задержания отобрали дозиметры и другую амуницию). С нами опасный эпизод случился только однажды: ночью в темноте мы едва не наткнулись на блокпост, но за несколько метров услышали голоса и успели обойти его стороной.

В Фукусиме с полицейскими все же пришлось познакомиться. Меня остановили в нескольких километрах от АЭС и спросили, кто я и что здесь делаю. После небольшого рассказа о том, что я из Украины и пишу статью о Чернобыльской и Фукусимской зонах отчуждения, полицейские с интересом покрутили в руках мой дозиметр (у меня была ярко-желтая украинская «Терра-П»), переписали паспорт и права, сфотографировали меня на всякий случай и отпустили. Все очень уважительно и тактично, в духе японцев.

Природа

Общая черта Фукусимы и Чернобыля - это абсолютная, торжествующая победы природы. Центральная улица Припяти сейчас больше напоминает амазонские джунгли, чем некогда оживленную городскую артерию. Зелень повсюду, даже крепкий советский асфальт пробит корнями деревьев. Если растения не начнут вырубать, то через 20-30 лет город будет окончательно поглощен лесом. Припять - это живая демонстрация поединка человека с природой, которую человек неумолимо проигрывает.

Трагедия на ЧАЭС и последующее отселение жителей довольно позитивно сказалось на состоянии фауны в зоне. Сейчас она - природоохранный заповедник, в котором водится значительная часть животных из Красной книги Украины - от черных аистов и рыси до лошадей Пржевальского. Животные чувствуют себя хозяевами этой территории. Множество участков в Припяти, например, изрыты кабанами, а наш проводник показывал фотографию, на которой огромный лось спокойно стоит напротив входа в подъезд припятской девятиэтажки.

Атмосфера

Атмосфера заброшенных городов способна легко ввести в состояние легкого оцепенения. И если в Припяти, где большинство зданий находятся в плачевном состоянии (вход в них тоже запрещен, но не из-за мародерства, а по соображениям безопастности), это не так ощущается, то в Фукусиме с ее чистыми улицами, брошенной техникой и жилого вида домами состояние легкой паранойи периодически посещает сознание.

Еще одной особенностью Фукусимы является то, что многие направления и въезды перекрыты. Ты видишь дорогу, видишь улицу и здания за ней, но попастьСложно передать все впечатления от зоны отчуждения. Большая часть из них - на эмоциональном уровне, поэтому лучшим способом понять меня станет посещение, например, Чернобыльской зоны. Экскурсия относительно недорогая (около $30) и абсолютно безопасная. Я не рекомендовал бы затягивать, так как в недалеком будущем, возможно, смотреть в Чернобыле уже будет не на что. Почти все здания в Припяти находятся в аварийном состоянии, некоторые из них разрушаются буквально на глазах. Время не щадит и другие артефакты той эпохи. Свой вклад в этот процесс добавляют и туристы.

Одним из самых ярких моментов моего пребывания в Фукусиме был первый час в зоне. Стараясь увидеть как можно больше, я передвигался исключительно бегом и выбрался к прибрежной зоне, которая больше всего пострадала от цунами в 2011 году. Здесь до сих пор есть разрушенные дома, а тяжелая техника укрепляет береговую линию бетонными блоками. Когда я остановился отдышаться, неожиданно включилась система оповещения в городе. Десятки динамиков, расположенных с разных сторон, создавая странное эхо, начали в унисон говорить по-японски. Я не знаю, о чем вещал тот голос, но я просто замер на месте.

Вокруг не было ни души, только ветер и тревожное эхо с непонятным сообщением. Тогда мне показалось, что я на секунду ощутил, что чувствовали жители японской префектуры в марте 2011 года, когда эти же динамики вещали о приближающемся цунами.

Сложно передать все впечатления от зоны отчуждения. Большая часть из них - на эмоциональном уровне, поэтому лучшим способом понять меня станет посещение, например, Чернобыльской зоны. Экскурсия относительно недорогая (около $30) и абсолютно безопасная. Я не рекомендовал бы затягивать, так как в недалеком будущем, возможно, смотреть в Чернобыле уже будет не на что. Почти все здания в Припяти находятся в аварийном состоянии, некоторые из них разрушаются буквально на глазах. Время не щадит и другие артефакты той эпохи. Свой вклад в этот процесс добавляют и туристы.

И если Чернобыль, похоже, навсегда останется пустынным памятником одной из самых крупных техногенных катастроф в мировой истории, то фукусимские города - Томиока, Футаба и другие - выглядят так, будто они все еще ждут возвращения жителей, покинувших свои дома 5 лет назад. И вполне возможно, так оно и случится.