Русский / English

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ БЕЗОПАСНОГО РАЗВИТИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

Проекты » Аварийное реагирование и радиационный мониторинг

АВАРИЙНОЕ РЕАГИРОВАНИЕ И РАДИАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ

История создания ИБРАЭ РАН берет свое начало с деятельности экспертной группы ученых-физиков, которая под руководством Л. А. Большова приняла активное участие в работах по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС, продемонстрировав высокую эффективность в оценке и прогнозировании развития аварийных процессов в 4-м энергоблоке ЧАЭС и выработке практических мер по локализации аварии и организации радиационного мониторинга в ближней зоне ЧАЭС. В дальнейшем эта группа экспертов составила ядро нового Института, организационная структура и основные направления деятельности которого были во многом обусловлены результатами осмысления чернобыльского опыта.

Поэтому вопросам аварийного реагирования в ИБРАЭ РАН всегда уделялось и уделяется особое внимание. С 1996 г. ИБРАЭ РАН является активным участником работ в рамках национальной системы аварийного реагирования в случае кризисных ситуаций на ядерно и радиационно опасных объектах, осуществляя научно-техническую поддержку КЦ концерна Росэнергоатом, ФГУП «СКЦ Росатома», НЦУКС МЧС России в вопросах защиты населения и территорий при возможных радиационных авариях.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ИБРАЭ РАН
В ОБЛАСТИ АВАРИЙНОГО РЕАГИРОВАНИЯ И РАДИАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА

Более чем шестидесятилетний опыт развития отечественной и мировой атомной энергетики дает основания утверждать, что одним из ключевых факторов обеспечения безопасности ядерно и радиационно опасных объектов (ЯРОО) является создание и оптимизация системы радиационного мониторинга и аварийного реагирования на чрезвычайные ситуации. Такая система предполагает наличие специализированных противоаварийных структур, организацию взаимодействия и оперативного обмена информацией между ними и органами государственной власти всех уровней, организацию научно-технической и экспертной поддержки принятия решений.

В соответствии с «Концепцией долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года» обеспечение радиационной безопасности населения и окружающей среды относится к числу приоритетных направлений развития страны. Это обусловливает необходимость постоянного совершенствования систем радиационного мониторинга и аварийного реагирования.

К основным факторам, определяющим их эффективность, относятся:

координация работы уполномоченных структур, осуществляющих функции аварийного реагирования, и органов власти на муниципальном, региональном и национальном уровнях;
наличие специализированных центров, оперативно оказывающих квалифицированную научно-техническую и экспертную поддержку уполномоченным структурам и органам власти в принятии решений по защите населения и объектов окружающей среды;
наличие автоматизированных систем радиационного контроля и высокотехнологичных программно-аппаратных комплексов оценки и прогнозирования чрезвычайных ситуаций с радиационным фактором;
организация единого информационного пространства, обеспечивающего взаимодействие всех участников системы аварийного реагирования.

ИБРАЭ РАН развивает следующие научные направления в сфере аварийного реагирования:

проводит фундаментальные и прикладные исследования по моделированию распространения радионуклидов в различных средах, в том числе воздушной и водной;
разрабатывает и оптимизирует структуру автоматизированных систем контроля радиационной обстановки (АСКРО), создает программно-аппаратное обеспечение для них;
разрабатывает мобильные комплексы радиационного мониторинга и радиационной разведки;
участвует в практической реализации территориальных и объектовых АСКРО, создаваемых на основе разработанных в ИБРАЭ РАН моделей, программных кодов и геоинформационных систем;
принимает участие в проведении регулярных противоаварийных учений, осуществляемых в рамках федеральных целевых программ и и международных проектов;
обеспечивает через Технический кризисный центр ИБРАЭ РАН научно-техническую и экспертную поддержку мероприятий по аварийному реагированию на ЧС с радиационным фактором, осуществляемых на федеральном, региональном и отраслевом уровнях.

СИСТЕМЫ РАДИАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА

С точки зрения минимизации последствий радиационных аварий на АЭС и других ЯРОО основополагающее значение имеет оперативность принятия решений и проведения мероприятий по защите населения и окружающей среды. Это обусловливает необходимость создания эффективных систем мониторинга радиационной обстановки в ближней и дальней зонах ЯРОО с применением современных программно-аппаратных средств и информационных технологий.
ИБРАЭ РАН совместно с НПП «Доза» и ЗАО «НПЦ «Аспект» проводит работы по созданию автоматизированных систем контроля радиационной обстановки (АСКРО) и разработке единых технических требований к таким системам с целью их унификации в соответствии с российскими и международными нормами. Основу АСКРО составляют стационарные измерители мощности амбиентного эквивалента дозы (МАЭД) излучения, необходимость унификации метрологических характеристик которых обусловлена спецификой эксплуатации АСКРО (работа в полевых условиях, требование надежного измерения околофоновых значений МАЭД).

Стационарные системы радиационного мониторинга можно подразделить на два основных класса — объектовые АСКРО, предназначенные для контроля радиационной обстановки на промплощадке ЯРОО и в непосредственной близости от нее, и территориальные АСКРО, сфера действия которых охватывает целые регионы с большим количеством ЯРОО. В настоящее время активно развиваются перспективные системы гибридного мониторинга с использованием передвижных радиологических лабораторий и мобильных измерительных комплексов. Такие системы обеспечивают бóльшую по сравнению со стационарными АСКРО оперативность управления и принятия решений.

ОБЪЕКТОВЫЕ АСКРО, РАЗРАБОТАННЫЕ ИБРАЭ РАН

Разработки объектовых АСКРО проводятся ИБРАЭ РАН с 1999 г. Первая из таких систем, созданная в рамках международной программы АМЕС (Arctic Military Environmental Cooperation), была введена в эксплуатацию в апреле 2004 г. Она развернута на базе ФГУП «Атомфлот» в Мурманске и предназначена для обеспечения радиационной безопасности при эксплуатации площадки временного хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) атомных подводных лодок российского ВМФ. В систему входят 8 постов контроля мощности дозы гамма-излучения, 2 поста контроля радиоактивного загрязнения воздуха на промплощадке, 3 установки контроля альфа- и бета-радиоактивных аэрозолей в вентиляционных системах, установка контроля радиоактивного загрязнения очищенных сбросных вод и автоматическая метеостанция. Программное обеспечение (ПО) для сбора и передачи данных радиационного мониторинга разработано в ИБРАЭ РАН, ПО для визуализации результатов мониторинга разработано в Норвежском институте энерготехнологий и адаптировано специалистами ИБРАЭ РАН.

В 2008—2011 гг. в рамках федеральной целевой программы специалистами ИБРАЭ РАН совместно с ОАО «ВНИПИЭТ», НПП «Доза» и ООО «ТехноЦентр сервис» была проведена модернизация АСКРО ФГУП «Атомфлот» с увеличением количества постов радиационного контроля на территории предприятия, в санитарно-защитной зоне и зоне наблюдения и их интеграцией в автоматизированную систему с общим сервером и единым программным обеспечением.
Большинство объектовых АСКРО, спроектированных в ИБРАЭ РАН в рамках федеральных и международных целевых программ, размещено в Мурманской (СРЗ «Нерпа», пункты хранения реакторных отсеков в Заозерске, Гремихе, Сайда-губе, губе Андреева) и Архангельской (ОАО «ПО «Севмаш», ОАО «ЦС «Звездочка») областях, где ведутся масштабные работы по комплексной утилизации объектов российского атомного флота и экологической реабилитации загрязненных территорий и акваторий.

Кроме того, совместно с РФЯЦ «Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (ВНИИЭФ) и ГНЦ «Научно-исследовательский институт атомных реакторов» (НИИАР), входящими в структуру Госкорпорации «Росатом», были созданы объектовые АСКРО на территории этих институтов.

ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ АСКРО

Территориальные АСКРО (ТАСКРО) составляют основу системы радиационного мониторинга и аварийного реагирования на чрезвычайные ситуации с радиационным фактором, обеспечивая информационную поддержку действий федеральных и региональных органов исполнительной власти РФ по обеспечению радиационной безопасности населения и окружающей среды. Они проектируются с учетом возможности интеграции в единую автоматизированную систему контроля радиационной обстановки на территории Российской Федерации и предназначены для непрерывного автоматизированного контроля радиационной обстановки на территории региона или субъекта РФ, сбора, обработки и визуализации оперативных данных о радиационной обстановке, осуществления информационного обмена с другими подсистемами, федеральными, региональными и ведомственными кризисными центрами.

СТРУКТУРА ТАСКРО

В типовую структуру территориальной системы автоматизированного контроля радиационной обстановки входят центр сбора и обработки информации (ЦСОИ) и стационарные посты радиационного и метеорологического контроля, размещенные в населенных пунктах или на местности. Передача данных от постов контроля в ЦСОИ осуществляется по телефонным линиям, сети Интернет, по беспроводным сотовым и радиоканалам.

Аппаратная часть поста радиационного контроля представляет собой блок детектирования мощности дозы гамма-излучения и блок обработки и передачи данных (БОП), обеспечивающий связь с сервером ЦСОИ и рабочими станциями, предназначенными для отображения результатов мониторинга. К БОП могут также подключаться наружное электронное информационное табло и автоматическая метеостанция (определяет направление и скорость ветра, измеряет атмосферное давление, температуру и относительную влажность воздуха).

В качестве блоков детектирования мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения в разработанных в ИБРАЭ РАН системах АСКРО применяются серийно выпускаемые и включенные в государственный реестр средств измерений дозиметры гамма-излучения БДМГ-200, ДБГ-С11Д, измерители радиационного фона ИРТ-М (производства НПП «Доза», Зеленоград) и дозиметры УДРГ-50 (НТЦ «Рион»). Они обеспечивают измерение МАЭД в диапазоне 0,1—107 мкЗв/ч с относительной погрешностью не более ±25%. Для сбора метеорологических данных применяются сертифицированный автоматический метеокомплекс МК-15 (НПО «Тайфун») либо метеостанция «Vaisala Oyj WXT520» (Финляндия), достоинством которой является отсутствие движущихся деталей.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТАСКРО

Разработанное ИБРАЭ РАН программное обеспечение предназначено для сбора и обработки данных, поступающих с локальных постов радиационного контроля ТАСКРО, проверки состояния и автоматического восстановления работоспособности блоков детектирования, ведения базы данных, визуализации (отображения) радиационной обстановки с использованием современных ГИС-технологий, обмена данными с другими системами контроля радиационной обстановки.

Для визуализации в реальном времени результатов контроля радиационной обстановки служит программа «Монитор радиационной обстановки», которая устанавливается на рабочей станции оператора ТАСКРО. Многооконный Windows-интерфейс программы включает в себя панель управления, окно географической карты и окно текущих значений датчиков. Программа позволяет отображать данные о радиационной обстановке в графическом и табличном виде с географической привязкой, формировать отчеты и оперативные тренды, контролировать текущее состояние отдельных элементов АСКРО и системы в целом.

Использование планшетных компьютеров для удаленного мониторинга

Разработанное в ИБРАЭ РАН на базе геоинформационных технологий web-приложение «Сервер web-мониторинга» предназначено для установки на мобильных устройствах (планшетных компьютерах и смартфонах) и обеспечивает дежурному персоналу центров управления АСКРО возможность осуществлять удаленный мониторинг радиационной обстановки.

ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ АСКРО, СОЗДАННЫЕ С УЧАСТИЕМ ИБРАЭ РАН

В 2005—2008 гг. в Мурманской области развернута ТАСКРО, разработанная ИБРАЭ РАН в рамках международного проекта «Усовершенствование системы радиационного мониторинга и аварийного реагирования Мурманской области». В ходе последующей модернизации системы было увеличено количество контрольных постов мощности дозы гамма-излучения и количество автоматических метеостанций.
Организован взаимообмен данными с расположенными в регионе ведомственными системами радиационного мониторинга (в частности, с АСКРО Кольской АЭС). Центр сбора и обработки информации развернут на базе Мурманского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Предусмотрены каналы передачи данных в Кризисный центр управления МЧС России по Мурманской области (ГУ МЧС) и в Ситуационный центр Правительства Мурманской области.

В 2008—2010 гг. ИБРАЭ РАН участвовал в работах по реализации международного проекта «Усовершенствование системы радиационного мониторинга и аварийного реагирования Архангельской области». Была создана территориальная система АСКРО и аварийного реагирования, в которую входят 25 постов контроля МАЭД, две автоматические метеостанции и ЦСОИ, размещенный в Архангельском центре по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Данные о радиационной обстановке поступают также в Кризисный центр ГУ МЧС и в Ситуационный центр Правительства Архангельской области.
Всего с 2005 по 2013 гг. в рамках различных федеральных и международных проектов силами ИБРАЭ РАН (или при активном участии его специалистов) совместно с Росатомом, МЧС России, Росгидрометом в различных субъектах Российской Федерации было создано 22 территориальных системы АСКРО и аварийного реагирования, а также разработано совместно с НПО «Тайфун» Росгидромета программное обеспечение для постов контроля и центров управления ТАСКРО.

Системы Мурманской и Архангельской областей были рекомендованы миссией МАГАТЭ в качестве моделей организации подобных систем в других регионах России. Подводя в июле 2011 г. итоги реализации международного проекта «Усовершенствование системы радиационного мониторинга и аварийного реагирования в Архангельской области», эксперты МАГАТЭ подчеркнули, что проект «…уникален как по количеству участников, так и по охвату территорий. Организация работ по проекту и полученный результат заслуживают самой высокой оценки».

Примером являются проекты по совершенствованию территориальных систем радиационного мониторинга и аварийного реагирования в Мурманской (2005-2008 гг.) и Архангельской (2008-2012 гг.) областях (см. pdf-презентации на русском и английском языках).

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СРЕДСТВА АСКРО

Развитие новых производств ведет к неуклонному увеличению количества ЯРОО и возрастанию исходящей от них опасности, поэтому при создании систем АСКРО необходимо применять наиболее эффективные технологии радиационного мониторинга. Исследования ИБРАЭ РАН в области разработки перспективных концепций мониторинга имеют большое научное и практическое значение и могут стать основой для реализации систем АСКРО нового поколения.

ГИБРИДНЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ

В концепции так называемого гибридного мониторинга АСКРО рассматривается как единый измерительно-расчетный комплекс, обеспечивающий непрерывный процесс адаптации рабочей модели распространения радионуклидов к конкретным условиям по результатам измерений на местности. Структура мониторинга направлена на решение следующих задач: своевременное, уже на ранней фазе развития аварии, обнаружение атмосферного выброса (или жидкого сброса) радионуклидов; экспресс-оценка активности источника или мощности дозы; отслеживание радиационной обстановки целевым образом в зоне фактического радиоактивного загрязнения.

В отличие от типовых схем мониторинга основным средством проведения измерений являются передвижные радиометрические лаборатории (ПРЛ). Стационарные посты контроля используются для определения формы радиационного следа на местности.

Структура гибридного мониторинга
1 — ЯРОО, 2 — стационарные посты дозиметрического контроля,
3 — стационарная метеомачта в непосредственной близости от ЯРОО, 4 — радиоактивное загрязнение окружающей среды (след) при аварийном выбросе,
5 — ПРЛ, 6 — маршрут движения ПРЛ и точки проведения измерений, 7 — ЦСОИ АСКРО

ПЕРЕДВИЖНЫЕ РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ ЛАБОРАТОРИИ

Передвижные радиометрические лаборатории, действующие в составе объектовых и территориальных АСКРО, используются для уточнения данных, получаемых от стационарных постов радиационного контроля, а также для проведения радиационной разведки вне зоны действия стационарных постов контроля. Применение ПРЛ значительно повышает эффективность АСКРО и оперативность принятия решений субъектами аварийного реагирования.

ИБРАЭ РАН совместно с НПП «Доза», ООО «Автоспектр-НН» и ООО «Автолик» разработаны и введены в эксплуатацию более двадцати передвижных радиометрических лабораторий на базе шасси микроавтобусов или автомобилей повышенной проходимости. Они предназначены для автономной работы в полевых условиях и выполнения следующих основных задач:

обнаружение и локализация радиоактивных источников и загрязнений;
картографирование границ загрязненных территорий;
определение характеристик радиоактивных загрязнений;
отбор проб почвы, воды и воздуха;
передача данных измерений в кризисные центры
в режиме реального времени.

В комплект ПРЛ входят измерительное и дозиметрическое оборудование, компьютерная система (промышленный защищенный компьютер «Advantech» PPC-154Т или аналогичный) со встроенным прикладным ПО, средства видеофиксации, навигации, спутниковой и мобильной связи, устройства отбора и экспресс-анализа проб воздуха, воды и грунта. Основным измерительным средством является спектрально-чувствительная дозиметрическая установка «Гамма-сенсор», которая обеспечивает проведение гамма-съемки местности, определение нуклидного состава источника радиоактивного загрязнения, точную географическую привязку измерений с нанесением данных на электронную карту, ведение базы данных и передачу данных измерений в кризисный центр в режиме реального времени.

Для работы с установкой «Гамма-сенсор» в НПП «Доза» создана специализированная программа «Сенсор». Она обеспечивает управление аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и спутниковой навигационной системой GPS, расчет мощности эквивалентной дозы в точке размещения детектора и оценку вклада излучения радионуклидов в дозу, отображение измеренных энергетического и дозового гамма-спектров с возможностью их масштабирования.

Карта сайта | Связаться с нами