Министерство энергетики США осуществляет комплексную совместную программу повышения безопасности атомных электростанций советской конструкции. Совместные проекты, реализуемые в участвующих странах - Армении, Украине, России, Болгарии, Чешской Республике, Венгрии, Литве, Словакии и Казахстане - направлены на устранение серьезных недостатков в обеспечении безопасности и на построение надежной инфраструктуры ядерной безопасности.

Началом этих совместных работ послужили обязательства, которые США приняли на себя на конференции стран Большой семерки в 1992 году. С учетом растущей озабоченности мировой общественности в отношении реакторов советской конструкции, мировые лидеры согласились сотрудничать с странами-участницами, чтобы снизить риск эксплуатации реакторов старых типов. С тех пор объем деятельности американской стороны был расширен за счет включения в него неотложных работ по повышению безопасности на 20 АЭС, где эксплуатируются 65 реакторов. Эти работы проводятся вместе с аналогичными программами, реализуемыми по инициативе западноевропейских стран, Канады и Японии, а также международных организаций, таких как Агентство по ядерной энергии Организации экономического сотрудничества и развития, Международное агентство по атомной энергии и Европейский банк реконструкции и развития.

Преимущества

Совместная программа повышения безопасности атомных электростанций советской конструкции обеспечивает существенные преимущества.

• Программа снижает вероятность ядерной аварии, которая могла бы дестабилизировать новые демократические правительства, потребовать широкомасштабной международной помощи и угрожать продолжению эксплуатации атомных электростанций по всему миру.

• Программа способствует созданию стабильного делового климата для международных инвестиций в странах, где имеются реакторы советской конструкции.

• Программа обеспечивает защиту населения, экономики и окружающей среды европейских стран, а также защиту американских граждан, находящихся в Европе. Чернобыльская авария 1986 года наглядно продемонстрировала, что ядерные катастрофы не признают международных границ. Более 155 394 кв. км (60 000 кв. миль) земли в Украине, Беларуси и России подверглись серьезному радиоактивному загрязнению. Радиоактивное загрязнение имело место и в соседних европейских государствах, и даже в США наблюдались радиоактивные осадки.

Задачи повышения безопасности

Соединенные Штаты Америки оказывают поддержку усилиям участвующих стран, направленным на снижение наиболее серьезных факторов риска при эксплуатации атомных электростанций советской конструкции. Основные задачи включают улучшение физических условий эксплуатации станций, установку технических средств безопасности, разработку усовершенствованных правил техники безопасности, учреждение региональных центров подготовки обслуживающего персонала реакторов, сооружение тренажеров для обучения операторов, проведение углубленной оценки безопасности и решение экстраординарных проблем на Чернобыльской АЭС. Следующей по очередности задачей является разработка законодательной и нормативной базы для проектирования, строительства и эксплуатации атомных станций в соответствии с мировым опытом.

Участники

За управление работами американской стороны по этой совместной программе отвечает Отдел ядерной энергетики, науки и техники Министерства энергетики США. Техническое руководство осуществляет Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория, находящаяся в г. Ричленд (штат Вашингтон), которой оказывают помощь другие национальные лаборатории США, коммерческие организации США, а также атомные электростанции и научно-исследовательские организации стран-участниц.

Специалисты США ведут работы в соответствии с указаниями и политикой Государственного департамента США и Агентства международного развития США в тесном сотрудничестве с Комиссией ядерного регулирования США.

Американские специалисты заключили рабочие соглашения с организациями восьми стран-участниц, включая их ведущие государственные ведомства, научно-исследовательские организации и атомные электростанции.

Более 50 американских коммерческих фирм поставляют оборудование, обеспечивают подготовку персонала, проводят консультации и осуществляют передачу технологий.

История вопроса

Проблемы с безопасностью реакторов советской конструкции обусловлены целым рядом коренных причин. Наиболее существенной из них является исторически сложившаяся изоляция организаций, эксплуатирующих, проектирующих и регламентирующих атомные электростанции. В закрытом обществе СССР персонал этих организаций не имел возможности обмениваться информацией или техническим опытом с международным сообществом специалистов по ядерной энергетике, и лишь в ограниченной степени мог общаться даже со своими коллегами в странах социалистического лагеря.

Другой существенной причиной является отсутствие должного внимания к вопросам безопасности, считавшимся второстепенными. Цель производства дешевой энергии зачастую перевешивала цель обеспечения безопасности. Регулирующие органы, обеспечивавшие надзор за безопасностью, работали неэффективно, в особенности в тех случаях, когда их указания по повышению безопасности противоречили планам выработки энергии.

Новые правительства Армении, Украины, России и других стран Центральной и Восточной Европы инвестировали миллионы долларов с целью повышения безопасности своих атомных электростанций. Однако экономические и технические ресурсы этих стран недостаточны для устранения многих видов риска.

Типы реакторов

Два основных конструктивных исполнения - РБМК и ВВЭР - применены для 59 из 65 реакторов, совершенствование безопасности которых осуществляется в рамках настоящей программы.

В реакторе типа РБМК для замедления нейтронов, т. е. для замедления цепной реакции деления ядер, применяется графит. Ядерное топливо находится примерно в 1700 топливных каналах. Через эти каналы пропускается охлаждающая вода, которая кипит под действием тепла, выделяющегося при ядерной реакции, с образованием пара. Пар направляется в турбогенератор, вырабатывающий электроэнергию.

Реакторы типа РБМК имеют ряд конструктивных недостатков. В случае одновременного разрыва нескольких труб возникающее давление может приподнять верхнюю крышку реактора, в результате чего произойдет выброс радиоактивных продуктов деления. РБМК чувствителен к нестабильности мощности. Усиление кипения может привести к повышению мощности и к неконтролируемой ядерной реакции. Реакторы типа РБМК не оснащены современной защитной оболочкой (контэйнментом), предотвращающей выброс радиоактивных материалов в окружающую среду. Ряд систем РБМК, такие как система аварийного охлаждения активной зоны, система пожарной защиты и электронная система управления и защиты, не соответствуют мировым стандартам.

В настоящее время в эксплуатации находятся 14 реакторов типа РБМК. К этому типу относится и чернобыльский реактор, взорвавшийся в 1986 году.

В реакторах типа ВВЭР для охлаждения активной зоны и замедления цепной реакции применяется легкая вода под давлением. В эксплуатации находятся сорок пять реакторов типа ВВЭР. Имеются три основные модели этих реакторов.

Самая ранняя модель, ВВЭР-440/230, в недостаточной мере снабжена средствами локализации и практически лишена системы аварийного охлаждения активной зоны. Резервные системы защиты, пожарной безопасности и электронные системы управления и защиты также неадекватны.

Реактор типа ВВЭР-440/213 представляет собой усовершенствованный вариант модели 230. Он оснащен системой аварийного охлаждения активной зоны и Лбарботажной конденсационной градирнейН, выполняющей некоторые функции противоаварийной защитной оболочки. Системы пожарной безопасности и электронные системы управления и защиты неадекватны.

ВВЭР-1000 - новейший и наиболее мощный реактор этого типа соответствует большинству современных стандартов безопасности. Этот реактор оснащен системой аварийного охлаждения активной зоны и размещается в здании, выполняющем функции противоаварийной защитной оболочки. Однако система пожарной безопасности и электронные системы управления и защиты не лишены недостатков.

В 1996 году еще две российские электростанции, оснащенные реакторами других типов, обратились за содействием США по совместной программе повышения безопасности. Билибинская АЭС оснащена четырьмя легководными реакторами с графитовым замедлителем типа ЛВНР-12. На Белоярской АЭС эксплуатируется реактор на быстрых нейтронах БН-600.

В 1997 году Казахстан обратился за содействием США при повышении безопасности реактора на быстрых нейтронах БН-350 советской конструкции. Этот энергетический реактор находится в г. Актау.

Снижение риска при продолжающейся эксплуатации реакторов

Западные специалисты по технике безопасности рекомендуют странам-участницам вывести из эксплуатации наиболее опасные реакторы. Однако в обозримом будущем большинство реакторов будут по-прежнему эксплуатироваться.

Эти реакторы выдают крайне необходимую электроэнергию, обеспечивая 13% электроснабжения в России, 44% в Украине и 83% в Литве. Международное сообщество рекомендует осваивать альтернативные источники энергии, но для такого перехода может потребоваться 10 лет и более, а также колоссальные затраты, которые выходят за пределы возможностей стран-участниц.

Незамедлительное закрытие атомных электростанций привело бы к тяжелым социальным последствиям - потере тысяч рабочих мест и повышению тарифов на электроэнергию. Эти социально-экономические изменения могли бы иметь драматические последствия в условиях уязвимых демократических режимов, которые ведут и без того сложную борьбу за стабилизацию экономики своих стран.

Единственным экономически оправданным решением является сотрудничество со странами-участницами с целью сокращения риска аварий до тех пор, пока они не смогут вывести свои реакторы из эксплуатации или привести их в соответствие с мировыми стандартами.

Мероприятия по сокращению риска и повышению безопасности

С начала реализации программы в 1992 году по инициативе американских специалистов было начато более 150 совместных проектов. Многие из этих проектов позволяют немедленно сократить риск за счет снижения вероятности неисправностей оборудования и ошибок операторов.

Проекты сгруппированы по следующим 6 категориям, которые именуются рабочими элементами.

• Управление и эксплуатационная безопасность - проекты этой категории направлены на повышение безопасности при повседневной эксплуатации за счет обучения операторов, внедрении инструкций по безопасной эксплуатации, передачи технологий технического обслуживания и подготовки ремонтного персонала.

• Техника и технология - проекты этой категории позволяют снизить эксплуатационный риск за счет совершенствования систем физической защиты атомных электростанций. Эти проекты направлены на совершенствование пожарной защиты, систем локализации радиации и систем защиты реакторов.

• Оценка безопасности АЭС - проекты этой категории направлены на укрепление технической базы проектных и эксплуатационных организаций, а также регулирующих органов, требуемой для оценки безопасности электростанций, посредством использования признанных в международном масштабе методик и программных средств.

• Безопасность топливного цикла - проекты этой категории направлены на обеспечение безопасности при обращении с ядерным топливом и его хранении, а также на повышение безопасности работы всех предприятий топливного цикла.

• Законодательная и нормативная база ядерной безопасности - проекты этой категории направлены на оказание помощи при разработке эффективных систем нормативно-правового регулирования в странах, где эксплуатируются реакторы советской конструкции.

• Чернобыльские инициативы - включают четыре крупных программы:

  • создание научно-исследовательского центра в г. Славутиче, вблизи от Чернобыльской АЭС

  • повышение безопасности действующего реактора третьего энергоблока Чернобыльской АЭС

  • поддержка международной программы по предотвращению разрушения укрытия аварийного четвертого энергоблока ЧАЭС, осаждению радиоактивной пыли внутри укрытия и защите работников от радиоактивности и производственных опасностей

  • разработка технической стратегии выведения Чернобыльской АЭС из эксплуатации.

Основные достижения

Передача технологий

Организации США и участвующих стран осуществляют совместные проекты по изготовлению технических средств безопасности, выполнению оценки безопасности и применению современных технологий подготовки кадров. После обучения американскими специалистами украинская компания и компания в России изготовили свыше 800 противопожарных дверей, отвечающих мировым стандартам. Эти двери предназначены для четырех электростанций. Американские подрядные организации сотрудничают с четырьмя странами при разработке и модернизации 14 тренажеров щитов управления реактором, предназначенных для обучения операторов. Американская сторона передает аналитические компьютерные программы и методики, которые позволят специалистам стран-участниц оценивать безопасность станций, выявлять риск и определять приоритетные направления повышения безопасности.

Подготовка персонала

С помощью США в Украине и России были успешно учреждены учебные центры по ядерной технологии. Инструкторы, прошедшие подготовку с помощью США в этих центрах, в свою очередь обучили свыше 3000 работников. Инструкторы разработали и провели специализированные курсы по техническому обслуживанию и эксплуатации, а также курсы по технике безопасности для работников и по повышению квалификации руководящего состава.

В настоящее время эти инструкторы вместе с американскими специалистами работают над внедрением учебной программы на других атомных электростанциях Украины и России. Они готовят и читают специализированные курсы, ориентированные на конкретные электростанции.

Аварийные инструкции

Американские специалисты передали опыт разработки симптомно-ориентированных аварийных инструкций (СОАИ) специалистам первых электростанций Украины, России и стран Центральной и Восточной Европы. СОАИ позволяют операторам БЩУ быстро стабилизировать реактор в аварийных ситуациях. Сбереженное время может предотвратить катастрофу.

Оборудование для улучшения технического обслуживания

Американская сторона направила на пять электростанций, оснащенных реакторами типа РБМК, станки для обточки и разделки труб под сварку, что дает возможность точно вырезать и заменять дефектные трубы. Ранее работники вырезали трубы вручную, что затрудняло приваривание новой трубы и повышало риск последующих течей, которая могла бы привести к аварии в с утечкой теплоносителя.

Американская сторона передала оборудование для восстановления поверхностей седел клапанов, предназначенное для ремонта протекающих клапанов; системы контроля вибрации и центровки валов, обеспечивающие выявление и устранение дисбаланса и расцентровки валов в оборудовании с вращающимися узлами; а также аппаратуру для неразрушающего контроля, позволяющую обнаруживать дефекты труб и других важнейших узлов реактора до того, как эти дефекты приведут к аварии.

Модернизация технических средств повышения безопасности

Американская сторона предоставила базовое оборудование пожарной защиты на атомные электростанции в Армении, Украине, России и Болгарии. На Кольскую и Курскую АЭС в России и Козлодуйскую АЭС в Болгарии поставлены системы резервного электропитания, предназначенные для питания критически важных потребителей во время аварийного останова. На российскую Курскую АЭС поставлена мобильная насосная станция для аварийного водоснабжения.

Операторы в Курске теперь используют систему отображения параметров безопасности, позволяющую быстро оценивать аварийную ситуацию и предпринимать требуемые меры. Ведется разработка аналогичных дисплейных систем для 14 других реакторов.

С помощью США персонал Кольской АЭС существенно сократил утечки в системе локализации радиоактивности. На болгарской Козлодуйской АЭС установлена система тепловидения (термографии), выявляющая опасные Лгорячие пятнаН в электросети станции. Специалисты США и стран-участниц разработали методики проведения анализа пожароопасности для реакторов советской конструкции, и в настоящее время ведутся опытные исследования на Смоленской АЭС в России и Запорожской АЭС в Украине.

Хранение отработавшего топлива

Бассейны выдержки для хранения отработавших топливных сборок на Запорожской АЭС близки к заполнению. Американская сторона предоставила оборудование и провела обучение украинского персонала по вопросам изготовления и регулирования современной и безопасной системы сухого контейнерного хранения. Эта система позволит сократить объем отгрузки отработавшего топлива в Россию для переработки.

Чернобыльские инициативы

Американские и украинские специалисты организовали в г. Славутиче близ Чернобыльской АЭС Чернобыльский Центр ядерной безопасности, радиоактивных отходов и радиоэкологии. В Центре осуществляются совместные проекты по анализу данных, организации обращения с отработавшим топливом и снятию реакторов с эксплуатации. Американская сторона предоставила систему спутниковой связи, обеспечивающую надежную телефонную связь Центра со всем миром, а также функции электронной почты, видеоконференций и электронного доступа к базам данных организаций-партнеров.

Американская сторона способствует повышению безопасности действующего реактора третьего энергоблока Чернобыльской АЭС, обеспечивая обучение и предоставляя современное оборудование для технического обслуживания и пожарной защиты. Американские и украинские специалисты разработали инструкции по повышению безопасности при повседневной эксплуатации.

Группа специалистов по Международному проекту ЛУкрытиеН, в которой участвуют представители США, разработала ЛПлан реализации мероприятий по объекту ╢Укрытие╙Н, предусматривающий меры по предотвращению разрушения укрытия, построенного вокруг аварийного реактора четвертого энергоблока, строительству нового укрытия поверх существующего, а также по охране труда и окружающей среды. Американские эксперты обеспечили основную техническую поддержку при разработке этого плана. Американская сторона предоставляет для работников объекта ЛУкрытиеН оборудование и проводит обучение по вопросам осаждения радиоактивной пыли внутри укрытия, сокращения экспозиционных доз и повышения производственной безопасности.

Оценка результатов

Американская группа установила критерии для определения успешности завершения проектов в каждой технической области. Проект считается завершенным, когда страна-участница, ее организации обеспечения и атомные электростанции могут поддерживать достигнутый уровень безопасности и на его основе переходить к применению правил ядерной безопасности, принятых мировым сообществом. Эти критерии представляют собой реальные целевые показатели, поддающиеся измерению.

При определении критериев завершения проектов американская сторона применяет для каждого проекта взвешенные факторы: влияние проекта на безопасность, его экономическая эффективность, сроки достижения требуемых результатов и способность страны-участницы поддерживать достигнутый уровень безопасности в долгосрочной перспективе.

Перспективные направления

Совместные усилия Соединенных Штатов Америки и стран-участниц позволяют сократить риск эксплуатации атомных электростанций советской конструкции.

Американский персонал продолжает работы в следующих целевых направлениях:

• Передача современных технологий и методов, позволяющих каждой участвующей стране создать и поддерживать надежную инфраструктуру технической безопасности.

• Пропаганда культуры ядерной безопасности, предполагающей, что соблюдение безопасности важнее производства электроэнергии.

• Предоставление американским коммерческим компаниям возможностей для организации совместных предприятий и укрепления рабочих партнерских отношений в области ядерной безопасности со странами-участницами.

• Ускорение работ по снижению риска и обеспечению вывода из эксплуатации Чернобыльской АЭС.

• Содействие дальнейшему повышению безопасности при эксплуатации атомных электростанций.