Šiandien niekam nekyla abejonių, kad siekiant saugiai eksploatuoti branduolines jėgaines, būtina branduolinę saugą užtikrinti visuose branduolinės energetikos objekto (toliau – BEO) gyvavimo etapuose – atliekant aikštelės parinkimą ir vertinimą, jį projektuojant, statant, eksploatuojant ir eksploatavimo nutraukimo metu. Tokią nuostatą branduolinės saugos standartuose yra įtvirtinusi ir Tarptautinė atominės energijos agentūra (TATENA), tą byloja ir kiti šiuolaikiniai tarptautiniai branduolinės saugos standartai ir reikalavimai.

Branduolinės saugos užtikrinimo koncepcija pasaulyje istoriškai vystėsi atsižvelgiant į įgyjamą branduolinės energetikos objektų eksploatavimo patirtį – periodiškai atliekamos saugos analizės rezultatus, taip pat į neįprastuosius įvykius bei įvykusias avarijas.

Šios koncepcijos vystymosi istoriją galima padalinti į keletą etapų.

Prieš juos aptariant, svarbu prisiminti, kad didelių energijos kiekių gavimas vykstant branduolinėms reakcijoms pirmiausia buvo naudotas kariniams tikslams. Didžiausią pagreitį branduolinės saugos koncepcijos vystymasis įgavo branduolinę energiją pradėjus naudoti civilinėms reikmėms.

Taip pat svarbu paminėti, kad čia daugiausia aptariama branduolinės saugos raida vykusi laisvajame pasaulyje, kur buvo keičiamasi informacija, vertinama branduolinių elektrinių eksploatavimo patirtis ir diegiamos saugos gerinimo priemonės. Uždaroje Sovietų Sąjungoje į tai nebuvo kreipiamas deramas dėmesys, bet 1986 m. įvykusi Čiornobylio avarija kuriam laikui pakeitė požiūrį į saugą ir šioje pasaulio dalyje.

Priešistorė (1942–1956)

Atsakingo požiūrio į saugą pionieriumi galima laikyti Enriką Fermį, kuris 1942 m. gruodžio 2 d., prieš išvedant pirmąjį žmonijos istorijoje branduolinį reaktorių į kritinę būseną, pastebėjo tarp savo bendradarbių augančią įtampą ir nutarė laikinai pristabdyti eksperimentą ir paskelbti pietų pertrauką. Fermis jau tada suprato, kad stresas kelia žmogiškosios klaidos riziką ir suvokė saugos kultūros svarbą. Pastebėta, kad daugiausia nukrypimų nuo normalių eksploatavimo sąlygų, vadinamųjų neįprastųjų įvykių, įvyksta iš naujo paleidžiant reaktorių perkrovus branduolinį kurą ar atlikus remonto darbus. Tai laikas, kai noras kuo greičiau paleisti reaktorių yra toks didelis, jog atsakingi asmenys nesustoja susidūrę su nedideliais sunkumais, o jie lemia dar didesnes problemas.  

Tvirtu pagrindu branduolinės saugos koncepcijos raidai tapo trys šio priešistorės laikmečio atradimai.

Visuomenė buvo linkusi manyti, kad didžiausią pavojų kelia galimas sprogimas, tačiau atkreiptas dėmesys, kad fizinis sprogimo poveikis būtų lokalus – daugiausia žalos padarytų objekto darbuotojams ir infrastruktūrai. Daug didesnis pavojus gyventojams kyla dėl to, kad atominėse elektrinėse yra radioaktyviųjų medžiagų. Suvokta, kad branduolinės avarijos metu žalingos radioaktyviosios medžiagos gali patekti į atmosferą, pasklisti toli už objekto ribų, užteršti dirvožemį, vandenį ir patekti į mitybos grandinę. Pavėjui radioaktyvusis debesis gali pasklisti net 160 kilometrų atstumu nuo objekto.

Atsižvelgiant į nustatytą riziką, atsiranda avarinis planavimas – išvedama formulė, pagal kurią pradedama skaičiuoti, kokiu spinduliu aplink branduolinį įrenginį, kuriame gali įvykti avarija ir radioaktyviųjų medžiagų išmetimas, gali prireikti evakuoti žmones. Taip pat numatomos avarijų prevencijos ir jų pasekmių švelninimo priemonės.

1954 m. Jungtinėse Amerikos Valstijose pradėtas įgyvendinti „Shippingport“ atominės elektrinės projektas. Tai pirmoji atominė elektrinė skirta taikiam branduolinės energijos panaudojimui – elektros energijos gamybai. Projektas buvo išskirtinis dar ir tuo, kad statant šį civilinį objektą virš branduolinio reaktoriaus pastato buvo įrengtas papildomas inžinerinis saugos barjeras – vadinamasis apsauginis gaubtas. Šios konstrukcijos paskirtis – avarijos metu sulaikyti galinčias išsiskirti radioaktyviąsias medžiagas statinio viduje ir neleisti patekti į atmosferą.

Priešistorės etapą užbaigė ir naujojo laikotarpio pradžią paženklino 1957 m. kilęs gaisras „Windscale“ plutonį branduoliniam ginklui gaminusiame reaktoriuje, Jungtinėje Karalystėje. Tai buvo 5 lygio pagal dabartinę INES skalę avarija, kurios metu užfiksuotas pirmasis istorijoje didelio masto radioaktyviųjų medžiagų išmetimas į aplinką: net 20 000 jodo kiurių.

Nelaimingų atsitikimų prevencija, pasekmių mažinimas izoliuojant ir avarinių situacijų planavimas išliko aktualus bei svarbus ir vėlesniais metais.

Projektinės saugos užtikrinimas (1957–1967)

Naujo etapo raktažodžiu tapo „projektinė sauga“. Pagrindinis dėmesys ir prioritetas šiame laikotarpyje buvo skiriamas saugai užtikrinti branduolinių elektrinių projektavimo etape. Sauga projektuojant reiškia kontrolės priemonių integravimą ankstyvame projektavimo procese, siekiant pašalinti arba, jei tai neįmanoma, iki minimumo sumažinti pavojų sveikatai ir saugai per visą projektuojamo įrenginio eksploatavimo laiką.

Šiame dešimtmetyje buvo sukurta dauguma iki šiol tebenaudojamų saugos užtikrinimo priemonių/elementų, tarp jų ir pagrindinės saugos funkcijos: grandininės reakcijos valdymas, reaktoriaus šerdies aušinimas, radioaktyviųjų medžiagų sulaikymas. Taip pat suformuluotas „saugos gilyn“ arba pakopinės apsaugos (angl. defence in depth) principas, kurio laikantis sukuriama daugiau nei vieno nepriklausomų apsaugos lygmenų sistema, kad vieno lygmens apsaugos priemonėms tapus neveiksmingoms, saugos tikslai būtų pasiekti kito lygmens priemonėmis. Pradėtas nagrinėti galimas žemės drebėjimų ir potvynių poveikis.

1965 m. JAV Atominės energijos komisija išleidžia bendrųjų projektavimo kriterijų pirmąją versiją.

Atsiranda deterministinis požiūris į saugą. Rengiant branduolinių įrenginių projektus pradėtas naudoti deterministinės saugos analizės būdas, kai inžinerinio ir mokslinio tyrimo metu yra nagrinėjami atominės elektrinės fizikiniai–neutroniniai, termohidrauliniai, struktūrinio vientisumo bei radiaciniai aspektai. Naudojant inžinerinius įvertinimus ir kompiuterines programas yra analizuojama atominės elektrinės saugai svarbių konstrukcijų, sistemų ir komponentų elgsena normalaus eksploatavimo sąlygomis, jų atsakas esant numatytiems eksploatavimo įvykiams, projektinėms ir neprojektinėms avarijoms. Šių „postuluotų pradinių įvykių“ priežastimis gali būti tikėtini įrangos gedimai arba operatorių klaidos. Visa tai pradedama vertinti.

Reikėtų paminėti ir kai kuriuos techninius klausimus, kurie tuo laikotarpiu buvo plačiai aptarinėjami ir kurie yra aktualūs ir šiandien. Galvojant apie tai, kaip prevenciškai užkirsti kelią ir sumažinti galimų avarijų padarinius, buvo plačiai aptarinėjami tam tikri techniniai reaktorių konstrukcijos klausimai. Diskutuota apie skirtingų tipų reaktorių korpuso vientisumo užtikrinimo būdus, taip pat apie apsauginio gaubto įrengimą virš reaktoriaus. Taip pat atlikta nemažai tyrimų, susijusių su nekontroliuojamo reaktyvumo rizika.  

Dar vienas svarbus momentas – šio laikotarpio pabaigoje užfiksuotas precedentas, kai remiantis galimų avarijų ir radioaktyviųjų medžiagų pasklidimo aplinkoje rizika buvo atsisakyta statyti branduolinę elektrinę Liudvingshafeno mieste Vokietijos Federacinėje Respublikoje. Atsiranda nuostata, kad branduolinės elektrinės neturi būti statomos ir eksploatuojamos tankiai gyvenamosiose teritorijose.

Saugos užtikrinimas statybų metu (1967–1979)

Šiuo laikotarpiu pasaulyje ženkliai padidėjo statomų ir eksploatuojamų branduolinių elektrinių skaičius. Svarbiu saugos užtikrinimo elementu tampa statybų kokybės kontrolė. Gimė suvokimas, kad nekokybiškas projekto įgyvendinimas (nekokybiškai atlikti statybos ir įrengimo darbai) gali niekais paversti suprojektuotas objekto saugos savybes.

Pradėtos steigti nepriklausomos branduolinę saugą reguliuojančios institucijos: 1973 m. Prancūzijoje, 1974 m. Jungtinėse Amerikos Valstijose, 1975 m. Jungtinėje Karalystėje. Buvo sukurti pirmieji saugos „vadovai“ šalyse ir TATENA saugos standartai.

Be daugelio kitų šiuo laikotarpiu diskutuotų ir tirtų saugos klausimų, gaisras buvo pripažintas potencialia didelės svarbos saugos problema. Tą dar kartą patvirtino 1975 m. „Brown Ferry“ branduolinėje elektrinėje, JAV, kilęs gaisras. Po šio įvykio atsirado nauji gaisrinės saugos branduoliniuose objektuose reikalavimai.    

Gerai šio likotarpio dvasią atspindi ir tas faktas, kad vertinant saugą pradėtas taikyti tikimybinės saugos analizės metodas. Jis padeda įvertinti realią branduolinio objekto keliamą riziką – nustatyti galimas avarijas, silpnas grandis, leidžia parengti lyginamuosius ir kiekybinius rizikos vertinimus. Remiantis gautais rezultatais, galima numatyti ir įdiegti saugos gerinimo priemones.

Ironiška, tačiau laikotarpio pabaigoje net ėmė rastis nuomonė, kad branduolinės elektrinės yra ganėtinai saugios, galbūt net per daug. Tai, kad saugos užtikrinimo srity padaryta toli gražu dar ne viskas, parodė avarija JAV „Three Mile Island“ (liet. Trijų Mylių Salos) branduolinėje elektrinėje.

Eksploatavimo sauga (1979–1986)

1979 m. kovo 28 d. įvyko pirmoji pasaulio istorijoje sunkioji avarija „Three Mile Island“ branduolinėje elektrinėje JAV ir tai tapo ašiniu laikotarpio įvykiu. Avarija įvyko dėl kelių priežasčių – pačios reaktoriaus įrenginio konstrukcijos trūkumų, techninio gedimo saugai svarbioje sistemoje, taip pat dėl nepakankamai apmokyto elektrinės personalo klaidos. Jeigu įvairūs galimi gedimai ir jų pasekmės buvo pradėtos tirti jau anksčiau, tai dabar atidžiau pažvelgta ir į saugos užtikrinimo svarbą eksploatavimo metu.

Suvokta, kad sklandžiam branduolinio įrenginio darbui būtinos adekvačios eksploatavimo instrukcijos, eksploatuojančio personalo tinkamas parengimas, būtinas žmogaus ir mašinos sąsajos tobulinimas. Įvertinta eksploatavimo patirties panaudojimo, avarinių planų efektyvumo išbandymo ir eksploatuojančios organizacijos aukščiausios vadovybės teisingo saugos suvokimo svarba.

Po avarijos Trijų Mylių Salos branduolinėje elektrinėje, valstybėse turinčiose branduolines jėgaines, ženkliai pakito požiūris į branduolinių įrenginių saugą. Buvo kuriami techninės paramos centrai, kuriuose atliekami privalomi įrangos kvalifikaciniai bandymai sunkiomis avarinėmis sąlygomis, taip pat kuriamos avarinės procedūros, peržiūrimi projektinių avarijų sąrašai, pradėta plačiau naudoti tikimybines saugos analizes.

Tarptautinio branduolinės saugos režimo stiprinimas (1986 – )

1986 m. įvykusi avarija Čiornobylio branduolinėje elektrinėje, Ukrainoje, tuomet buvusioje Tarybų Sąjungoje, bei 2011 m. avarija Fukušimos branduolinėje elektrinėje Japonijoje parodė, kad visi aukščiau paminėti saugos užtikrinimo aspektai turi universalų pobūdį ir nepriklauso nuo vienoje ar kitoje šalyje išpažįstamos ideologijos, kultūros bei skirtingos politinės aplinkos.

Šių avarijų tiesioginės priežastys skirtingos (Čiornobylio – neutroniniai-fizikiniai reaktoriaus konstrukcijos trūkumai ir žmogaus klaidos, Fukušimos – žemės drebėjimas ir projekte nenumatyto stiprumo cunamis), vis gi jų atsiradimo prielaidos tam tikra prasme panašios – silpnos ir nuo branduolinės energetikos vystytojų priklausomos reguliuojančiosios institucijos, kurios neturėjo nei pakankamai teisinių galių, nei išteklių, kurie būtini vykdant branduolinės saugos priežiūrą, žemas saugos kultūros lygis, o avarijų pasekmių mastą nulėmė ir ekstremaliųjų situacijų valdymo trūkumai.

Čiornobylio avarijos padarinius sunkino neatsakingas Čiornobylio AE, o vėliau ir Sovietų Sąjungos, vadovybės požiūris –  pradžioje informacija apie įvykusią avariją buvo slepiama. Avarijos metu susidaręs radioaktyvus debesis išnešiojo įvairias radioaktyviąsias medžiagas didžiojoje Europos dalyje. Valdžios atstovams iš karto po sprogimo  pranešus savo gyventojams ir tarptautinei bendruomenei apie įvykusią avariją žala žmonių sveikatai būtų daug mažesnė.

Čiornobylio avarija branduolinės saugos koncepciją privertė pasikelti į dar aukštesnį lygį. Tampa akivaizdu, kad sauga turi būti tinkamai užtikrinama visuose pasaulio branduoliniuose objektuose. Saugą užtikrinti galima tik veikiant  sistemiškai tarptautiniu mastu, taikant geriausias praktikas, aukščiausius saugos standartus ir reikalavimus, technologijas, tikslingai reguliuojant veiklą ir nuolatos gerinant objektų saugos būklę.

Čiornobylio avarija sąlygojo keleto svarbių, su branduoline sauga susijusių tarptautinių dokumentų atsiradimą.  Per kelis mėnesius po įvykusios tragedijos, 1986 m., buvo priimta Konvencija dėl ankstyvojo  pranešimo apie branduolinę avariją ir Konvencija dėl pagalbos įvykus branduolinei ar radiologinei avarijai. Jos įpareigoja konvencijas pasirašiusias šalis keistis skubia oficialia informacija tarp valstybių narių atsitikus avarijoms bei teikti pagalbą nukentėjusioms šalims. Abi konvencijos žymiai sustiprino pasaulinį branduolinės saugos režimą. 1996 m. įsigaliojo Branduolinės saugos konvencija, kurią pasirašiusios branduolines elektrines eksploatuojančios šalys įsipareigojo išlaikyti ir užtikrinti jų aukštą saugos lygį, tam pasitelkiant šios konvencijos reikalavimus ir TATENA saugos standartus. 1997 m. priimta Jungtinė panaudoto kuro tvarkymo ir radioaktyviųjų atliekų tvarkymo saugos konvencija. Vėliau priimti ir du svarbūs Europos Sąjungos dokumentai – Tarybos direktyva, kuria nustatoma Bendrijos branduolinių įrenginių branduolinės saugos sistema (2009 m.) ir Tarybos direktyva, kuria nustatoma panaudoto branduolinio kuro ir radioaktyviųjų atliekų atsakingo ir saugaus tvarkymo Bendrijos sistema (2011 m.)

Po Fukušimos avarijos, įvertinus jos priežastis ir pasekmes, buvo peržiūrėti ir atnaujinti TATENA saugos standartai. Dar labiau sugriežtinti atsparumo ekstremaliems gamtiniams reiškiniams reikalavimai projektuojant elektrines, siekiant įvertinti ir labai mažai tikėtinus įvykius ir dar labiau stiprinant pakopinės apsaugos lygių nepriklausomumą, kad esant pavojų nulemtiems poveikiams nesuveikus vienoms saugos priemonėms ir sistemoms, įsijungtų kitos ir tokiu būdu būtų užkirstas kelias galimai avarijai.

Taip pat patvirtinti nauji reikalavimai avarinės parengties srityje. Atsirado naujas reikalavimas atlikti pasirengimo ir reagavimo į avarijas veiksmų analizę, siekiant identifikuoti veiksmus, kurie ateityje galėtų padėti išvengti tokių avarijų. Taip pat numatytas 100 km išplėstinio planavimo atstumas nuo branduolinės elektrinės, kuriame taip pat turi būti numatyti ir suplanuoti atitinkami gyventojų apsaugomieji veiksmai avarijos atveju. Patvirtintos rekomendacijos dėl galutinio avarijos padarinių sutvarkymo, nustatančios kriterijus, kada avarijos padariniai yra pilnai likviduoti ir galima atnaujinti socialinę ir ūkinę veiklą. Taip pat į saugos standartus įtraukti reikalavimai šalims iš anksto nusimatyti strategiją, kaip po avarijos bus tvarkomos radioaktyviosios atliekos.

Dar vienu saugą gerinančiu instrumentu tapo Europos branduolinę saugą reguliuojančių institucijų grupės (ENSREG) koordinuoti vadinamieji streso testai – branduolinių elektrinių saugos peržiūra atliekant testavimus nepalankiausiomis sąlygomis. Streso testuose buvo išskirtos trys glaudžiai tarpusavyje susijusios temos – gamtiniai pavojai, saugos sistemų praradimas ir sunkiųjų avarijų valdymas. Pagrindinė užduotis buvo išanalizuoti projektiniuose dokumentuose aprašytas avarines situacijas, kurias gali sukelti ekstremalūs reiškiniai, tokie kaip žemės drebėjimas, itin stiprūs uraganai, potvyniai. Taip pat vertintas dėl šių reiškinių poveikio galimas visiškas elektros tiekimo praradimas, kuris sutrikdytų reaktorių aušinimo sistemų darbą. Po atliktų testų branduolines elektrines eksploatuojančios įmonės ėmėsi būtinų saugos gerinimo priemonių – buvo įsigyti mobilūs dyzeliniai generatoriai, kurie padėtų lengviau suvaldyti avarines situacijas, sustiprintas sistemų atsparumas išoriniams poveikiams, taip pat suplanavo ir diegia kitas saugos gerinimo priemones, skirtas kaip galima efektyviau suvaldyti sunkiąsias avarijas, jei jos, nors ir mažai tikėtina, įvyktų.

Aptariamas laikotarpis svarbus ir tuo, kad buvo suformuluoti saugos filosofijos, kurios neatsiejama dalimi yra ir saugos kultūra, pagrindai. Visuotinai sutarta, kad bet kurioje su branduoline energetika susijusioje veikloje, visuose valdymo lygiuose neginčijimas prioritetas turi būti jos sauga. Tam neturi trukdyti jokie ekonominiai, finansiniai ir politiniai veiksniai.  Saugos kultūra apima nuolatinį mokslinių techninių žinių kaupimą, juo pagrįstą projektavimo, statybos, eksploatavimo normatyvinių reikalavimų formulavimą, personalo rengimą, eksploatavimo reglamentų ir instrukcijų kūrimą ir jų griežtą vykdymą, o pagrindinis saugos kultūros principas reiškia, kad prieš pradedant bet kokius  darbus, pirmiausiai įvertinama ir atsižvelgiama į žmonių sveikatos ir gerovės išsaugojimą. Dar du labai svarbūs aspektai – visiška branduolinę elektrinę eksploatuojančios organizacijos atsakomybė už objekto saugą visose jo veiklos stadijose ir valstybinio reglamentavimo ir priežiūros būtinumas (stipri, nepriklausoma branduolinę saugą reguliuojanti institucija).  

Prie visų aukščiau išdėstytų problemų sprendimo Lietuva prisijungė po to, kai 1991 metais perėmė Ignalinos AE eksploatavimą ir jos saugos užtikrinimo reguliavimą. 1991 m. lapkričio 1 d. buvo įkurta Valstybinė atominės energetikos saugos inspekcija (VATESI), kuri, pradėjus vos nuo keleto Ignalinos AE ir Lietuvos mokslo institucijose dirbusių darbuotojų, per 30 metų įgijo reikalingų žinių, patirties ir išaugo į kompetentingą, pasaulyje pripažintą organizaciją. Per visą šį laikotarpį kartu su valstybės įmonės Ignalinos AE ir kitų licencijų turėtojų darbuotojais sėkmingai išspręsta ne viena saugos užtikrinimo problema.

Tarp svarbiausių VATESI tęsiamos veiklos prioritetų – galutinai sustabdytų Ignalinos AE energijos blokų ir jų eksploatavimo nutraukimo, radioaktyviųjų atliekų tvarkymo įrenginių statybos ir eksploatavimo saugos priežiūra, nuolatinis branduolinės saugos reglamentavimo ir priežiūros sistemos tobulinimas, pasirengimas branduolinėms ir radiologinėms avarijoms, kurios gali įvykti Lietuvoje ir už jos ribų. Taip pat Lietuvos Respublikos prisiimtų tarptautinių branduolinio ginklo neplatinimo įsipareigojimų priežiūra ir kaimyninių šalių branduolinių elektrinių atitikties tarptautinių saugos standartų reikalavimams bei Lietuvos interesų atstovavimas, keliant klausimus dėl nustatytų saugos problemų sprendimo.


Parengta pagal:

Tanguy, P. Three decades of nuclear safety: Nuclear plant safety has not been a static concept. IAEA Bulletin, 1988/2: http://www.iaea.org/sites/default/files/publications/magazines/bulletin/bull30-2/30202085157.pdf

Demčenko, M. Kodėl reikalingas branduolinės saugos reguliavimas? Pranešimas VATESI 30-mečiui skirtoje konferencijoje „Branduolinės saugos reguliavimo iššūkiai“ (2022 m. gruodžio 9 d).
Pranešimo skaidrės (.pdf)

Radiacinis fonas:

Lietuvoje

Ignalinos AE aplinkoje

Plačiau >>