Скачать

Системный подход к нормативному регулированию безопасности при обращении с ра-диоактивными отходами

Радиоактивные отходы (РАО) образуются при эксплуатации объектов ядерного топливного цикла, атомных электростанций, исследовательских реакторов, критических стендов и сборок, мощных источников ионизирующего излучения, судов гражданского и кораблей военно-морского флотов с ядерными энергетическими установками и иными радиационными источниками, а также при использовании изотопной продукции в научных организациях, народном хозяйстве и медицине.

Основное количество (РАО) накоплено в процессе создания ядерного оружия. На базе оборонных объектов был создан ядерный топливный цикл, и в результате Российская Федерация является одной из немногих стран в мире, обладающих всеми элементами ядерного топливного цикла, включающего добычу и обогащение урановых руд, изготовление ядерного топлива, изготовление изотопной продукции, переработку отработавшего ядерного топлива и обращение с РАО. Значительная часть от общего количества накопленных в России РАО образовалось при становлении атомной промышленности, причем основное количество РАО (97% от общего по ядерному топливному циклу) накоплено на ПО "Маяк", Горно-химическом комбинате и Сибирском химическом комбинате. Общий объем накопленных в России РАО составляет ~ 6,5×10⁶ м³ с суммарной активностью ~ 1,5×10⁹ Ки (1). В настоящее время основное количество РАО образуется в результате переработки отработавшего ядерного топлива.

Таким образом, в Российской Федерации действует комплекс объектов использования атомной энергии, на которых к настоящему времени накоплены и продолжают накапливаться РАО различного вида. Одним из важнейших условий развития атомной промышленности является решение проблем безопасного обращения с РАО.

За последнее десятилетие в Российской Федерации приняты законодательные акты общего характера, направленные на обеспечение ядерной и радиационной безопасности. Они содержат не только общие положения правовой системы по предотвращению вредного воздействия хозяйственной и иной деятельности, но и отдельные положения, относящиеся к обеспечению безопасности при обращении с ядерными материалами, радиоактивными веществами и, в частности, с РАО (2, 3, 4, 5 ,6).

Ряд положений Федерального закона "Об использовании атомной энергии" отражает существующие в Российской Федерации тенденции к гармонизации подходов к обеспечению безопасности при обращении с РАО с принятыми международным сообществом принципами и критериями безопасности. Так, статья 47 устанавливает, что при хранении и переработке РАО должна обеспечиваться надежная защита работников объектов использования атомной энергии, населения и окружающей среды от недопустимого радиационного воздействия и радиоактивного загрязнения. В статье 48 установлено, что при хранении или захоронении РАО должны быть обеспечены их надежная изоляция от окружающей среды, защита настоящего и будущих поколений, биологических ресурсов от радиационного воздействия сверх установленных пределов. Таким образом, принятые международным сообществом принципы "защита будущих поколений и "бремя для будущих поколений" Российская Федерация установила законодательно. Существующая тенденция к гармонизации подходов к обеспечению безопасности при обращении с РАО подтверждается также фактами присоединения нашей страны к целому ряду международных конвенций (7, 8, 9,10), особенно присоединением Российской Федерации в январе 1999 г. к Объединенной конвенции о безопасности обращения с отработавшим топливом и о безопасности обращения с радиоактивными отходами (11).

Вместе с тем действовавшая в Российской Федерации до недавнего времени нормативная база в области обращения с РАО создавалась на основе законодательства бывшего СССР в соответствии с имевшимися в 50-60-е гг. подходами к обеспечению безопасности*. Сложность использования этих нормативных документов (НД) обусловлена следующим рядом взаимосвязанных причин:

документы разрабатывались различными ведомствами и организациями, независимо друг от друга и часто представляют собой ведомственные инструкции;

документы зачастую дублируют либо противоречат друг другу;

неоправданно большое количество НД затрудняет их применение пользователями.

Большинство из них к настоящему времени устарели и требуют переработки, поскольку они не в полной мере соответствуют не только современному законодательству Российской Федерации, но и ряду важных принципов обеспечения безопасности, принятых в последние годы международным сообществом, в частности: защита будущих поколений: обращение с РАО осуществляется таким образом, чтобы предсказуемые последствия для здоровья будущих поколений не превышали соответствующие уровни последствий, которые приемлемы в наши дни; бремя для будущих поколений: обращение с РАО осуществляется таким образом, чтобы не налагать чрезмерного бремени на будущие поколения; национальная правовая структура: обращение с РАО осуществляется в рамках соответствующей национальной правовой структуры, предусматривающей четкое распределение обязанностей и обеспечение независимых регулирующих функций; контроль за образованием РАО: образование РАО удерживается на минимальном практически осуществимом уровне; взаимозависимость образования РАО и обращения с ними: надлежащим образом учитываются взаимозависимости между всеми стадиями образования РАО и обращения с ними и др. (12).

Таким образом, изменения правовой основы потребовали создание современной системы нормативного регулирования безопасности при обращении с РАО, т.е. создание совокупности научных, технических и организационных принципов, критериев и требований обеспечения безопасности при обращении с РАО, отвечающих действующему законодательству Российской Федерации, современному состоянию науки и техники, современному мировоззрению на безопасность. Проведенный анализ рекомендаций международных организаций и нормативных документов зарубежных стран показал, что они могут быть использованы в Российской Федерации только после их существенной модификации в соответствии с законодательством Российской Федерации и накопленным практическим опытом обращения с РАО.

В 1996 г. Госатомнадзор России совместно с другими ведомствами и организациями приступил к выполнению работ по созданию современной системы нормативного регулирования безопасности в рамках Федеральной целевой программы "Обращение с радиоактивными отходами и отработавшими ядерными материалами, их утилизация и захоронение на 1996-2005 годы" (далее - ФЦП РАО).

В настоящей статье кратко изложена принятая при разработке системы нормативного регулирования безопасности методология, а также подведены некоторые итоги проведенной работы.

Методология системы нормативного регулирования безопасности при обращении с РАО

Проблемы обращения с РАО - комплексные, требующие учета многочисленных факторов. Для решения таких проблем целесообразно использовать системный подход, имеющий общенаучное значение. Системный подход - научная методология целеполагающей человеческой деятельности. Применение системного подхода в любой практической деятельности заключается в методологической ориентации человека на раскрытие целостности объекта, отношений и связей его элементов, а также конкретных механизмов их реализации (13). Под "системой" понимается совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих некоторое целостное единство. С помощью понятий "система" и "структура" можно отображать проблемные ситуации с неопределенностью, разделяя "большую" неопределенность на более "мелкие", лучше поддающиеся исследованию (14).

Основываясь на системном подходе, все объекты в России, на которых образуются (накоплены) РАО и обращаются с РАО, можно представить в виде системы обращения с РАО. Совокупность регулирующих воздействий (требований НД) можно представить в виде системы нормативного регулирования безопасности при обращении с РАО.

Тогда обобщенную взаимосвязь системы обеспечения безопасности при обращении с РАО и системы нормативного регулирования безопасности при обращении с РАО можно представить в виде, приведенном на рис.1.

Цель системы является одним из важнейших понятий теории систем (15). В зависимости от степени познания объекта в это понятие вкладываются различные оттенки. На начальном этапе познания объекта под целью понимают идеальные устремления, "модель желаемого будущего", а по мере дальнейшего познания объекта цель конкретизируется и, последовательно, минуя промежуточные цели, превращается в конкретные результаты деятельности. В практике реализации комплексных проблем это означает, что решаемая проблема подразделяется на несколько субпроблем или промежуточных целей, а последние - на еще более частные вопросы. Такая программа отражает ведущий замысел (идеальный образ) деятельности и является концепцией или стратегией решения проблемы, в данном случае - концепцией обеспечения безопасности при обращении с РАО.

Промежуточная цель такой программы - установление системы нормативного регулирования безопасности при обращении с РАО.

Система обращения с РАО в России со всем многообразием источников образования РАО видов накопленных и образующихся РАО и видов деятельности с ними достаточно сложна для анализа, поэтому было целесообразно ее расчленить на подсистемы* и элементы. Наиболее рациональным в целях настоящей работы было расчленение всей системы обращения с РАО на функциональные подсистемы - группы объектов, на которых обращаются с РАО, и последующее расчленение каждой из функциональных подсистем на подсистемы по видам накопленных и образующихся РАО (агрегатное состояние, уровень активности, радионуклидный состав и т.п.), которые, в свою очередь, подразделялись на элементы.

В качестве элемента системы обращения с РАО принята простейшая неделимая с точки зрения поставленной цели часть системы - конкретный вид деятельности (способ обращения) с определенного вида РАО, требующий регламентации. С точки зрения системы нормативного регулирования безопасности при обращении с РАО элементом является регулирующее воздействие на каждый конкретный вид деятельности с РАО.

В результате такого расчленения системы обращения с РАО (декомпозиции системы в пространстве) ее можно представить в виде древовидной иерархической структуры (рис.2).

Группы объектов, на которых образуются (накоплены) РАО и обращаются с РАО

Виды РАО (агрегатное состояние, уровень активности)

Способы обращения (виды деятельности) с РАО, требующие регламентации

Рис.2. Иерархическая структура системы обращения с РАО

Расчленение системы обращения с РАО на функциональные подсистемы – группы объектов, на которых обращаются с РАО, приведено в табл. 1.

Таблица 1

Система обращения с РАО в России. Функциональные подсистемы (группы объектов обращения с РАО)

В целях обеспечения полноты в систему обращения с РАО включена подсистема 13, не регулируемая Федеральным законом "Об использовании атомной энергии" и включающая группы объектов, на которых образуются РАО с природной радиоактивностью (²³⁸U, ²³²Th, ²²⁶Ra, ²¹⁰Pb, ²¹⁰Po, ²²⁸Th, ²²⁸Ra, ²²²Rn, ²²⁰Rn, ⁴⁰K и др.). К этой подсистеме относятся десятки объектов, в том числе объекты добычи руд современных и погребенных россыпей Au, Pt, Sn, Zr, Ti, W, Ta, Nb, руд коренных месторождений Ta, Nb, углей, лигнитов, горючих сланцов, торфа; стекольного песка; строительного сырья (гравий, песок, глина); нефти и газа; руд коренных месторождений благородных, редких, цветных и черных металлов; горно-химического сырья (фосфориты, апатиты, калийные соли, слюды, калиевые полевые шпаты, рассолы, минеральные воды).

В табл. 2 и 3 в качестве примера приведены результаты системного подхода к обращению с РАО, образующимися при производстве ядерного топлива (подсистема 5), и РАО ядерно-химического комплекса (подсистема 6). Из таблиц видно, что даже для 2 из 13 функциональных подсистем количество видов РАО с учетом их агрегатного состояния, физико-химических свойств, удельной активности и радионуклидного состава очень велико.

Таблица 2

Результаты системного анализа обращения с РАО, образующимися  при производстве ядерного топлива

Таблица 4

Результаты системного анализа обращения с РАО ядерно-химического комплекса

В результате анализа 13 подсистем было показано, что для регулирования безопасности всей системы обращения с РАО в России требуется более 70 направлений принятия решений по видам РАО и более 250 направлений для принятия решений по способам обращения с ними. Это означает, что необходимо создание такого же количества НД. Такой процесс обращения с РАО был бы раздробленным, неуправляемым и практически не регулируемым. Системный анализ позволил перейти от вербального (словесного) описания проблемы к формальному - созданию концептуальной модели системы безопасного обращения с РАО, являющейся формализованным представлением начальной цели - "модели желаемого будущего" (рис.3).

Концептуальная модель структурирует систему обращения с РАО со всем разнообразием объектов - источников образования РАО, видов РАО и видов деятельности с ними на отдельные подсистемы - этапы обращения с РАО от их образования до захоронения и тем самым позволяет значительно уменьшить количество необходимых для регулирования безопасности направлений для принятия решений, т.е. минимизировать требуемое количество НД.

Концептуальная модель позволила перейти от начальной цели - системы безопасного обращения РАО - к промежуточной - установление системы нормативного регулирования безопасности при обращении с РАО. Начальная и промежуточная цели взаимосвязаны, поскольку безопасное обращение с РАО может быть обеспечено только в рамках определенной регламентации. В процессе реализации промежуточной цели отдельные элементы концептуальной модели становятся материальными объектами. Так, например, требования к обеспечению безопасности при обращении с РАО постепенно воплощаются в реальные установки по обращению с РАО на различных объектах использования атомной энергии.

Для достижения промежуточной цели потребовалась разработка специальной концепции формирования структуры системы нормативного регулирования при обращении с РАО (концепция структуры системы НД). Основной целью создания этой концепции являлась разработка единой, определяющей идеи создания структуры системы НД посредством формулирования основных целей, принципов, путей и средств достижения этих целей. При этом ставились следующие задачи:

создать оптимальную структуру системы НД в России;

исключить возможность возникновения внутренней противоречивости отдельных НД системы или неоднозначность устанавливаемых в них требований;

обеспечить эффективность регулирования безопасности при обращении с РАО в России с использованием системы НД;

эффективное использование выделяемых ресурсов на разработку системы НД.

Система НД была определена как логически полная и непротиворечивая совокупность документов, регламентирующих обеспечение безопасности при обращении с РАО. Развитие этого общего определения системы НД позволило сформулировать основные свойства системы НД и ее подсистем, а также основные способы ее создания. В ходе работы над концепцией была разработана методология формирования структуры системы НД, сформулированы принципы ее формирования, разработана ее структура, разработаны основные требования к НД и их содержанию. В качестве базовой аксиомы были сформулированы принципы формирования структуры системы НД: полнота, достаточность, иерархичность, равнозначность требований, аддитивность, единство терминологии, интегративность системы НД с существующими системами нормативных документов. При разработке основных положений концепции структуры системы НД применялись методы системного анализа, направленные на активизацию использования интуиции и опыта специалистов, в том числе метод коллективной генерации идеи ("мозговой атаки"), метод итеративной процедуры при проведении "мозговой атаки" (метод типа "Дельфи"), системно-структурный метод (16).

В научной литературе до проведения данной работы не было описания методологии принятия решений при формировании систем нормативных документов и выбора оптимальной структуры таких систем.

Основные результаты проведенных работ

Изложенная методология послужила основой НД "Концепция формирования структуры системы нормативных документов, регламентирующих обеспечение безопасности при обращении с радиоактивными отходами", утвержденного постановлениями Госатомнадзора России от 5 ноября 1997 г. № 8 и Минздрава России от 5 января 1998 г. № 2 (17).

Структурой "Концепции…" предусматривается разработка 10 федеральных норм и правил в области использования атомной энергии и ряда руководств по безопасности, в том числе 8 руководств по обеспечению безопасности при обращении с РАО на различных объектах использования атомной энергии. Структура НД может при необходимости дополняться в качестве руководств по безопасности общепромышленными правилами, СНиПами, ГОСТами, ОСТами и т.д. Для сравнения разрабатываемая МАГАТЭ система нормативных документов, регламентирующих обращение с РАО - RADWASS, охватывает 55 документов, в том числе: основы безопасности - 1 стандарт; стандарты безопасности - 6; руководства по безопасности - 28; методические пособия - 20.

В разработке "Концепции…" и нормативных документов по обращению с РАО на различных этапах работ принимали участие специалисты Госатомнадзора России, Минатома России, Госкомэкологии России, НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России, ВНИИНМ им. А.А. Бочвара, ВНИИПИЭТ, ВНИИПиПТ, концерна "Росэнергоатом", ГНЦ РФ "ФЭИ", НИИКИЭТ, МКЦ "Нуклид" ОКБМ, института "Атомэнергопроект", НПО "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина", ЦНИИАТОМИНФОРМ, МосНПО "Радон", РНЦ "Курчатовский институт", ФУМБ и ЭП при Минздраве России, ГНЦ РФ "Институт Биофизики", Научно-исследовательского испытательного центра радиационной безопасности космических объектов Минздрава России, ИГЕМ РАН и др.

Общее число специалистов, участвовавших в работе, составило около 200, из них около 30% - из системы Госатомнадзора России и 70% - из других ведомств и организаций.

Сам факт установления Госатомнадзором России совместно с заинтересованными ведомствами и организациями четкой позиции по нормативному регулированию безопасности при обращении с РАО уже явился важнейшим шагом в совершенствовании государственного регулирования безопасности при обращении с РАО в России. Стоит вспомнить, что период до 1998 г. основными ориентирами Госатомнадзора России при регулировании безопасности при обращении с РАО были санитарно-гигиенические требования, установленные в Санитарных правилах обращения с радиоактивными отходами (СПОРО-85)* и в Санитарных правилах проектирования и эксплуатации атомных станций (СП АЭС 88/97).

К моменту написания настоящей статьи разработан и введен в действие ряд НД, входящих в структуру системы нормативного регулирования безопасности при обращении с РАО (18…27), ряд документов находится в стадии разработки (рис. 4). Использование системного подхода позволило разработать НД, обобщившие требования к обеспечению безопасности при обращении с РАО, образующимися как при эксплуатации объектов использования атомной энергии, так и при их выводе из эксплуатации. Проведенный анализ показал, что первоначально запланированная в "Концепции…" разработка НД "Обращение с РАО, образующимися при выводе из эксплуатации ядерных установок и радиационных источников. Требования безопасности" не требуется. Разработанные и введенные в действие документы позволяют осуществлять нормативное регулирование безопасности большинства видов деятельности с со всеми видами и категориями РАО (за исключением их захоронения) на объектах использования атомной энергии (рис. 5).

Установленные в разработанных НД требования ориентированы на реализацию целей, принципов и требований обеспечения безопасности при обращении с РАО, установленные международным сообществом. В частности, одной из основных проблем безопасности при обращении с РАО является минимизация их образования. Коренные причины проблем минимизации образования РАО связаны главным образом с тем что, при проектировании и эксплуатации объектов использования атомной энергии не в полной мере применяется принцип "взаимозависимость образования РАО и обращения с ними". Основными с точки зрения реализации указанного принципа являются требования к обеспечению качества при обращении с РАО, установленные в (18…21). Руководства по безопасности (22, 27) содержат способы и методы выполнения указанных требований. Последовательная реализация требований к обеспечению качества при обращении с РАО является одним из ключевых моментов в установлении системы безопасного обращения с РАО.

В настоящее время осуществляется процесс выбора площадок для размещения региональных хранилищ (могильников) РАО. Основными критериями при выборе площадки для хранилищ РАО служат критерии приемлемости РАО для их хранения и захоронения на выбранной площадке. В (19, 20) установлены численные значения основных показателей качества битумного компаунда, цементного компаунда и стеклоподобного материала. В (27) приведены рекомендации по рассмотрению основных характеристик РАО, сфера применимости характеристик РАО для установления критериев приемлемости кондиционированных РАО для их хранения, а также сфера применимости характеристик РАО для установления критериев приемлемости кондиционированных РАО для их захоронения. Совокупность указанных требований и рекомендаций служит ориентиром при разработке методов кондиционирования РАО, при эксплуатации установок по переработке и кондиционированию РАО, при установлении критериев приемлемости РАО для их хранения и захоронения на конкретных площадках.

Необходимо отметить, что часть финансовых и людских ресурсов из средств ФЦП РАО была направлена на разработку документов, не входящих в "Концепцию…", но наиболее актуальных для регулирования безопасности при обращении с РАО на объектах ядерного топливного цикла, в том числе вывод из эксплуатации промышленных реакторов (28) и переработка ОЯТ (29). Кроме того, за счет средств ФЦП РАО разработан НД, регламентирующий обеспечение безопасности при транспортировании радиоактивных материалов (30), а также руководство по безопасному поддержанию водно-химического режима АЭС (31).

Ход выполнения работ и их основные результаты периодически докладывались на заседаниях Межведомственного координационного совета по управлению ФЦП РАО в Минатоме России, а также на коллегиях Госатомнадзора России. Результаты работ опубликовывались и докладывались на различных конференциях, выпущено более 20 отчетов о НИР.

Рис. 5. Область нормативного регулирования при обращении с РАО, охватываемая

разработанными и введенными в действие НД:

"+" - виды деятельности с РАО, виды и категории РАО, охватываемые разработанными и введенными в действие НД

Неудачи, проблемы и задачи

Основной неудачей следует считать факт того, что до настоящего времени НД, регламентирующие захоронение РАО, отсутствуют, несмотря на то, что именно на их разработку были направлены основные усилия, включая международное сотрудничество. Пока разработанные проекты НД представляют собой компиляцию документов МАГАТЭ. Причиной неудачи является прежде всего неправильный выбор разработчиков НД, так и отсутствие ясного понимания у специалистов технических аспектов долговременной безопасности при захоронении РАО.

Другой неудачей, связанной с объективными причинами, является незавершенность разработки НД "Безопасность при обращении с радиоактивными отходами. Общие положения. (ОПБ РАО)". Документ активно разрабатывался в период 1996-1998 гг., когда ожидалось завершение разработки и введение в действие федерального закона "Об обращении с радиоактивными отходами". В 1998 г. разработка ОПБ РАО была приостановлена. В настоящее время правовой основой для новой версии ОПБ РАО может служить (11).

В связи с тем, что формирование ежегодных планов разработки НД осуществлялось исходя из насущных на данный момент интересов ведомств и организаций, не удалось выдержать логическую последовательность при разработке НД в рамках "Концепции…", а именно - от документов более высокого уровня к документам более низкого уровня. Разработан ряд руководств по безопасности при отсутствии требований к безопасности.

Основной проблемой является нормативное регулирование безопасности при обращении с РАО, накопленными в результате предыдущей деятельности.

Все имеющиеся на террито