Радиационная безопасность в Казахстане: контроль, защита и подготовка специалистов

Использование атомной энергии и источников ионизирующего излучения является важной частью современного развития науки, промышленности и медицины. Радиационные технологии применяются при диагностике и лечении заболеваний, проведении научных исследований, контроле качества продукции, стерилизации медицинских изделий, выполнении геофизических работ и во многих других сферах.

При этом любое применение источников ионизирующего излучения требует ответственного подхода и строгого соблюдения установленных требований. Радиационная безопасность – это не отдельное мероприятие и не разовая проверка, а постоянно действующая система, направленная на защиту работников, населения и окружающей среды.

Основу такой системы составляют три взаимосвязанных направления: радиационный контроль, применение необходимых мер защиты и профессиональная подготовка специалистов.

• Актуальность АЭС

Современный мир не может обойтись без электроэнергии. С каждым годом потребление электроэнергии растет, а энергоносители, как-то гидроэлектростанции, ветряные, солнечные, и угольные станции не могут обеспечить стабильный рост производства электроэнергии. В Казахстане основной источник производства электроэнергии – это тепловые электростанции, использующие в качестве топлива уголь, газ и мазут. А это выброс СО₂ в атмосферу. Единственным стабильным и безопасным источником электроэнергии может быть атомная станция.

            Казахстан отказался от арсенала ядерного оружия, ратифицировал договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, договор о нераспространении ядерного оружия, конвенцию о ядерной безопасности, объединенную конвенцию о безопасности обращения с отработавшим топливом и о безопасности обращения с радиоактивными отходами. Семипалатинский испытательный полигон (далее – СИП) закрыт с 1991 года. Радиологическое обследование СИП проведено, и большая часть земель территории СИП может быть передана в народное хозяйство.

            Первая в мире атомная электростанция (АЭС) была запущена 26 июня 1954 года. Эта знаменитая Обнинская АЭС, построенная в Советском Союзе. И уже на протяжении 70 лет атомные электростанции эксплуатируются во всем мире. В настоящее время в мире насчитывается 192 атомные станции. В сумме на них расположены 438 энергоблоков. Они находятся на территории 31 страны. При этом явным лидером по выработке энергии атома является США. Суммарная мощность энергоблоков этой страны составляет больше 100 ГВт, и это чуть больше четверти мировой добычи подобной энергии.

Контроль как основа безопасности

В Казахстане государственная политика и регулирование в области использования атомной энергии осуществляются Агентством Республики Казахстан по атомной энергии. Государственный надзор и контроль за деятельностью объектов использования атомной энергии проводит Комитет атомного надзора и контроля Агентства.

Законодательством Республики Казахстан установлены требования к лицензированию деятельности, учёту и контролю источников ионизирующего излучения, обеспечению их сохранности, проведению радиационного контроля, подготовке персонала, обращению с радиоактивными отходами и реагированию на возможные радиационные аварии.

Однако безопасность начинается непосредственно в организации, эксплуатирующей ядерные, радиационные или электрофизические установки. Руководство организации несёт ответственность за создание необходимых условий для безопасной работы, а специализированные подразделения осуществляют контроль за соблюдением требований радиационной безопасности.

Радиационный контроль включает индивидуальный дозиметрический контроль персонала, измерение мощности дозы на рабочих местах, контроль радиоактивного загрязнения поверхностей, оборудования и специальной одежды, оценку содержания радионуклидов в объектах окружающей среды, а также контроль выбросов и сбросов радионуклидов.

Полученные результаты не должны рассматриваться только как показатели для отчётности. Их основное назначение – своевременное выявление изменений радиационной обстановки, оценка эффективности применяемых защитных мер и принятие предупреждающих действий.

Современная система контроля должна основываться на достоверных измерениях. Для этого используются поверенные средства измерений, утверждённые методики, автоматизированные системы радиационного мониторинга и лабораторные методы анализа. Важное значение имеют правильная интерпретация результатов и способность специалистов оценивать их не изолированно, а с учётом особенностей технологического процесса.

Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) ввело международную шкалу ядерных событий (INES) – это шкала, введенная с целью дифференцированного восприятия аварий и происшествий, их однозначной (одинаковой) характеристики и оценки во всех государствах, использующих ядерную энергию и имеющих атомные станции. По шкале INES ядерные и радиологические аварии и инциденты классифицируются 7 уровнями. Только две аварии оценены по максимальному, 7-му уровню (Чернобыль, 1986 год, и авария на АЭС Фукусима 1, 2011 год).

            В институте ядерной физики более 50 лет функционирует исследовательский реактор ВВР-К (водо-водяной реактор казахстанский). ВВР-К был введен в эксплуатацию в 1967 году, и не было никаких отклонений от нормальной работы исследовательского реактора. В первую очередь реактор используется для фундаментальных и прикладных научных исследований, а также на реакторе налажено производство радиоизотопов для промышленности, и для медицины.

            Казахстан рассматривает строительство атомной станции типа водо-водяной реактор. Время показало, что данный тип реакторов является наиболее надежным. Аварии, случившиеся на Чернобыльской АЭС и Фукусима 1, относятся к реакторам РБМК (реактор большой мощности канальный) и кипящим водным реакторам, соответственно.

Защита персонала и населения

Радиационная защита строится на принципах обоснования деятельности, ограничения доз облучения и оптимизации защиты. Это означает, что использование источника ионизирующего излучения должно приносить обоснованную пользу, дозы облучения не должны превышать установленных пределов, а радиационное воздействие необходимо поддерживать на возможно низком и разумно достижимом уровне.

На практике защита обеспечивается комплексом организационных и технических мероприятий. К ним относятся применение защитных барьеров и дистанционных инструментов, ограничение времени работы в поле излучения, увеличение расстояния до источника, зонирование помещений, контроль доступа, использование средств индивидуальной защиты и строгое соблюдение технологических регламентов.

Приоритет всегда должен отдаваться инженерным и техническим решениям. Средства индивидуальной защиты являются важным элементом, но они не могут заменить исправное оборудование, эффективную вентиляцию, биологическую защиту, блокировки, сигнализацию и правильно организованный технологический процесс.

Особое значение имеет готовность организации к нештатным ситуациям. Персонал должен заранее знать порядок действий при обнаружении радиоактивного загрязнения, повреждении или утрате источника, отказе оборудования и других событиях, способных привести к радиационному воздействию. Планы аварийного реагирования должны регулярно пересматриваться, а практические навыки – отрабатываться в ходе тренировок и учений.

При этом современный подход к безопасности не ограничивается только техническими мерами. Он предусматривает формирование культуры безопасности, при которой каждый работник понимает личную ответственность, своевременно сообщает о выявленных недостатках и не допускает выполнения работ при отсутствии необходимых условий.

Согласно «Информационного бюллетеня о состоянии окружающей среды города Алматы и Алматинской области, Жетысуской области. Годовой 2023 год» «Средние значения естественного радиационного гамма-фона приземного слоя атмосферы по населенным пунктам области находились в пределах 0,13-0,24 мкЗв/ч. В среднем по области естественный радиационный гамма-фон составил 0,17 мкЗв/ч и находился в допустимых пределах.

Летом 2023 года РГП на ПХВ «Института ядерной физики» АРКАЭ (далее ИЯФ) жителям микрорайона Алатау были выданы 50 штук дозиметров «D-Shuttle».

В первом квартале 2024 года был проведен анализ накопленной эквивалентной дозы от внешнего излучения. Эквивалентная доза от внешнего облучения составила от 0,13 до 0,17 мкЗв/ч, что в среднем – 0,15 мкЗв/час.

Таким образом, средняя эквивалентная доза от внешнего облучения жителей микрорайона Алатау (0,15 мкЗв/ч) на 0,02 мкЗв/ч ниже среднего значения по городу Алматы и Алматинской области (0,17 мкЗв/ч).

Проведенные исследования подтвердили отсутствие техногенного радиационного воздействия от ИР ВВР-К, так и от других радиационных и электрофизических установок ИЯФ, на жителей микрорайона Алатау города Алматы.

Подготовка специалистов – инвестиция в безопасность

Даже самые современные системы контроля и защиты не могут быть эффективными без квалифицированного персонала. Специалист по радиационной безопасности должен не только знать требования законодательства, но и уметь применять их в конкретной производственной ситуации.

Подготовка такого специалиста включает изучение основ дозиметрии и радиационной физики, методов радиационного контроля, правил безопасного обращения с источниками ионизирующего излучения, требований к учёту и хранению источников, порядка применения средств защиты и алгоритмов действий при радиационных инцидентах.

Особенно важна практическая составляющая обучения. Работа с дозиметрическими и радиометрическими приборами, проведение измерений, отбор проб и мазков, оценка радиационной обстановки, оформление результатов контроля и участие в тренировках позволяют закрепить теоретические знания и подготовить специалиста к действиям в реальных условиях.

По предварительным анализам потребность в специалистах для АЭС с мощностью 1200 МВт, состоящей из двух блоков, составляет около 1800 человек, из них 1400 оперативный персонал, в том числе необходимо 400 сотрудников с высшим образованием в атомной отрасли.

В рамках вопроса подготовки высококвалифицированных отечественных кадров для атомной отрасли с 2011 года ИЯФ совместно с ВУЗами РК такими как КазНУ им. аль-Фараби (г.Алматы), ЕНУ им. Л.Н. Гумилева (г.Астана), ВКГУ им. С.Аманжолова (г. Оскемен) и ВКТУ им. Д.Серибаева (г. Оскемен) осуществляет подготовку специалистов по следующим направлениям: «Ядерная физика», «Материалы для ядерной энергетики» и «Ядерная физика и атомная энергетика».

С 2023 г. по инициативе ИЯФ на базе КазНУ им. аль-Фараби совместно разработана образовательная программа «Ядерная инженерия». В рамках данной программы будет осуществляться подготовка кадров для АЭС на базах КазНУ им. аль-Фараби и ИЯФ, путем проведения соответствующих практических и лабораторных занятий для закрепления практических навыков по профильным дисциплинам образовательной программы на исследовательском стационарном реакторе ВВР-К, а также прохождение студентами, магистрантами и докторантами профессиональной практики на базе Института.

ИЯФ является единственной организацией в РК, который располагает современной базой для качественной подготовки специалистов атомной отрасли. Институт имеет уникальные базовые установки: стационарный исследовательский реактор ВВР-К и комплекс из 6 ускорителей заряженных частиц. Инфраструктура оснащена современными лабораториями и учебными центрами, необходимые для подготовки высококвалифицированных кадров. В 23-х лабораториях Института проводятся как фундаментальные, так и прикладные исследования в области ядерной и нейтронной физики, радиационной физики твердого тела, радиоэкологии и радиохимии. Институт также обладает 3 научно-техническими центрами с современным аналитическим и испытательным оборудованием: Учебный центр по радиационной безопасности (с 2000 г.); Учебный центр по неразрушающему методу контроля (с 2003 г.); Учебный центр по ядерной безопасности (с 2017 г.). Все учебные центры открыты при поддержке International Atomic Energy Agency (IAEA) - Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ). 9 сотрудников вышеупомянутых центров Института входят состав экспертов МАГАТЭ. В рамках проектов Международного научно-технического центра (МНТЦ) Лаборатория проблем безопасности атомной энергии ИЯФ впервые в мире испытала на реакторе ВВР-К топливо и конструкционные материалы для реакторов IV-го поколения совместно с японскими коллегами.

В будущем на базе ИЯФ будет функционировать учебный центр по ядерной криминалистике.

К концу 2026 года на базе ИЯФ в рамках проекта МНТЦ – Международного научно-технического – будет введен в эксплуатацию Симулятор малого модульного реактора (СМР).

В настоящее время в ИЯФ работает более 80 докторов и кандидатов (PhD) наук. Институт обладая значительным, даже по мировым меркам, научно-техническим потенциалом, является основной базой для подготовки большинства PhD докторантов ядерного профиля национальных университетов Казахстана.

Прямое участие сотрудников ИЯФ в реализации программы подготовки специалистов для АЭС, позволит оптимальным образом сформировать профессиональные компетенции у обучающихся и подготовить специалистов, максимально соответствующих квалификационным требованиям на осуществления деятельности в области ядерной энергетики.

 

Мурат Шакенович Тулегенов

Директор Департамента ядерной, радиационной

и экологической безопасности, к.ф.-м.н.

РГП на ПХВ «Институт ядерной физики»

Агентства Республики Казахстан по атомной энергии