Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "Укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення

Проаналізовано стан проблеми доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів, що утворилися під час аварії на ЧАЕС, що будуть утворюватися під час діяльності з перетворення об’єкта «Укриття» на екологічно безпечну систему, а також діяльності зі зняття з експлуатації ЧАЕС. Доцільність їхнь...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2017
Автори:	Городецький, Д.В., Деренговський, В.В., Павловський, Л.І.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України 2017
Назва видання:	Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
Теми:	Проблеми Чорнобиля
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127793
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "Укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення / Д.В. Городецький, В.В. Деренговський, Л.І. Павловський // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2017. — Вип. 28. — С. 34-41. — Бібліогр.: 13 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-127793
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1277932017-12-29T03:02:47Z Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "Укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення Городецький, Д.В. Деренговський, В.В. Павловський, Л.І. Проблеми Чорнобиля Проаналізовано стан проблеми доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів, що утворилися під час аварії на ЧАЕС, що будуть утворюватися під час діяльності з перетворення об’єкта «Укриття» на екологічно безпечну систему, а також діяльності зі зняття з експлуатації ЧАЕС. Доцільність їхньої дезактивації визначається для кожного окремого випадку на підставі багатьох чинників, у тому числі на результатах аналізу «доз – витрат - вигоди». Важливим фактором, що може суттєво впливати на рішення щодо доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів, є застосування для її виконання нових більш ефективних та економічних технологій дезактивації. Проанализировано состояние проблемы целесообразности дезактивации радиоактивно загрязненных объектов, образовавшихся во время аварии на ЧАЭС, которые будут образовываться в ходе деятельности по преобразованию объекта «Укрытие» в экологически безопасную систему, снятия с эксплуатации ЧАЭС. Целе-сообразность их дезактивации определяется для каждого отдельного случая на основании многих факторов, в том числе на результатах анализа «доз - расходов - выгоды». Важным фактором, который может существенно влиять на решение о целесообразности дезактивации радиоактивно загрязненных объектов, является примене-ние для ее выполнения новых, более эффективных и экономичных технологий дезактивации. Radioactively contaminated objects (RZO) - Building materials and constructions, technical equipment and tools that are contaminated by Chernobyl contamination or characterized, formed as a result of its former normal opera-tion, and need organizing environmentally friendly treatment of after removal. RZO formation is the result of three ma-jor areas of modern activities in the exclusion zone aimed at clearing its territory of radioactive materials anthropogenic and putting them in a controlled state, namely the transformation of the "Ukryttya" into an ecologically safe system; decommissioning of Chernobyl; work to minimize the consequences. RZO total amount that will be generated during the conversion activities of "Ukryttya" into an environmentally safe system, as well as activities on decommissioning Chernobyl, are difficult to predict and account for tens of thousands of tons of different origin and extent of radioactive contamination of materials. Much of RZO is a valuable industrial raw materials and ensuring the decontamination of reusable industry is an important scientific and technical problem. In addition, partial deactivation RZO potentially fall into the category of long-lived high-level radioactive waste, will lead to significant cost savings for their subsequent storage by transfer to less hazardous category of radioactive waste. The problem of determining the feasibility of im-plementation of decontamination RZO is that a positive decision to analyze a large number of radiological, technical and economic factors which, given the diversity of origins and properties RZO have wide amplitude values. You must also consider the fact that over a long period of work on the transformation of "Ukryttya" (several decades) possible improvements in cost performance as deactivation due to introduction of new technologies, and by improving and re-ducing the cost of already known. The work is dedicated to the definition and analysis of a list of initial data necessary for the formalization of the decision on the feasibility of implementation of decontamination RZO to be formed during the transformation of the "Ukryttya" into an environmentally safe system, as well as activities on decommissioning Chernobyl. 2017 Article Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "Укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення / Д.В. Городецький, В.В. Деренговський, Л.І. Павловський // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2017. — Вип. 28. — С. 34-41. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 1813-3584 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127793 621.039.7, 621.039.58; 519.816 uk Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Проблеми Чорнобиля Проблеми Чорнобиля
spellingShingle	Проблеми Чорнобиля Проблеми Чорнобиля Городецький, Д.В. Деренговський, В.В. Павловський, Л.І. Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "Укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
description	Проаналізовано стан проблеми доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів, що утворилися під час аварії на ЧАЕС, що будуть утворюватися під час діяльності з перетворення об’єкта «Укриття» на екологічно безпечну систему, а також діяльності зі зняття з експлуатації ЧАЕС. Доцільність їхньої дезактивації визначається для кожного окремого випадку на підставі багатьох чинників, у тому числі на результатах аналізу «доз – витрат - вигоди». Важливим фактором, що може суттєво впливати на рішення щодо доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів, є застосування для її виконання нових більш ефективних та економічних технологій дезактивації.
format	Article
author	Городецький, Д.В. Деренговський, В.В. Павловський, Л.І.
author_facet	Городецький, Д.В. Деренговський, В.В. Павловський, Л.І.
author_sort	Городецький, Д.В.
title	Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "Укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення
title_short	Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "Укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення
title_full	Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "Укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення
title_fullStr	Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "Укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення
title_full_unstemmed	Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "Укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення
title_sort	проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення
publisher	Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Проблеми Чорнобиля
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127793
citation_txt	Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів при перетворенні об’єкта "Укриття" на екологічно безпечну систему та шляхи її вирішення / Д.В. Городецький, В.В. Деренговський, Л.І. Павловський // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2017. — Вип. 28. — С. 34-41. — Бібліогр.: 13 назв. — укр.
series	Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
work_keys_str_mv	AT gorodecʹkijdv problemaviznačennâdocílʹnostídezaktivacííradíoaktivnozabrudnenihobêktívpriperetvorenníobêktaukrittânaekologíčnobezpečnusistemutašlâhiííviríšennâ AT derengovsʹkijvv problemaviznačennâdocílʹnostídezaktivacííradíoaktivnozabrudnenihobêktívpriperetvorenníobêktaukrittânaekologíčnobezpečnusistemutašlâhiííviríšennâ AT pavlovsʹkijlí problemaviznačennâdocílʹnostídezaktivacííradíoaktivnozabrudnenihobêktívpriperetvorenníobêktaukrittânaekologíčnobezpečnusistemutašlâhiííviríšennâ
first_indexed	2025-07-09T07:45:06Z
last_indexed	2025-07-09T07:45:06Z
_version_	1837154551355932672
fulltext	34 ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2017 ВИП. 28 --------------------------------------------------- ПРОБЛЕМИ ЧОРНОБИЛЯ ----------------------------------------------------- УДК 621.039.7, 621.039.58; 519.816 Д. В. Городецький, В. В. Деренговський, Л. І. Павловський Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, вул. Кірова, 36а, Чорнобиль, 07270, Україна ПРОБЛЕМА ВИЗНАЧЕННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ДЕЗАКТИВАЦІЇ РАДІОАКТИВНО ЗАБРУДНЕНИХ ОБ’ЄКТІВ ПРИ ПЕРЕТВОРЕННІ ОБ’ЄКТА «УКРИТТЯ» НА ЕКОЛОГІЧНО БЕЗПЕЧНУ СИСТЕМУ ТА ШЛЯХИ ЇЇ ВИРІШЕННЯ Проаналізовано стан проблеми доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів, що утво- рилися під час аварії на ЧАЕС, що будуть утворюватися під час діяльності з перетворення об’єкта «Укриття» на екологічно безпечну систему, а також діяльності зі зняття з експлуатації ЧАЕС. Доцільність їхньої дезактивації визначається для кожного окремого випадку на підставі багатьох чинників, у тому числі на результатах аналізу «доз – витрат - вигоди». Важливим фактором, що може суттєво впливати на рішення щодо доцільності дезакти- вації радіоактивно забруднених об’єктів, є застосування для її виконання нових більш ефективних та економіч- них технологій дезактивації. Ключові слова: зона відчуження, дезактивація, радіоактивно забруднені об’єкти, НБК-ОУ. Вступ Радіоактивно забруднені об’єкти (РЗО) – будівельні матеріали та конструкції, технічне облад- нання та механізми, які зазнали радіоактивного забруднення внаслідок аварії на ЧАЕС або характери- зуються радіоактивним забрудненням, що утворилося внаслідок її колишньої нормальної експлуата- ції, і потребують організації безпечного для навколишнього середовища поводження з ними після вилучення. Утворення РЗО є наслідком трьох основних напрямків сучасної діяльності в чорнобильській зоні відчуження (ЧЗВ), що спрямовані на очищення її території від радіоактивних матеріалів техно- генного походження і переведення їх у контрольований стан, а саме: перетворення об’єкта «Укриття» на екологічно безпечну систему; зняття з експлуатації ЧАЕС; роботи з мінімізації наслідків аварії. Загальні об’єми РЗО, що будуть утворюватися під час діяльності з перетворення об’єкта «Ук- риття» на екологічно безпечну систему, а також діяльності по зняттю з експлуатації ЧАЕС, важко піддаються прогнозуванню і становлять десятки тисяч тонн різних за походженням і ступенем радіо- активного забруднення матеріалів. Значна частина РЗО є цінною технічною сировиною і забезпечення її дезактивації для повтор- ного використання в промисловості становить важливу науково-технічну проблему. Окрім того, час- ткова дезактивація РЗО, які потенційно належать до категорії довгоіснуючих високоактивних радіоа- ктивних відходів, призведе до значної економії коштів на їхнє подальше зберігання за рахунок пере- ведення у менш небезпечну категорію радіоактивних відходів (РАВ). Проблема визначення доцільності виконання дезактивації РЗО полягає в тому, що для отри- мання позитивного рішення потрібно проаналізувати значну кількість радіологічних, технічних і еко- номічних факторів, які, зважаючи на різноманітність походження та властивостей РЗО, мають широ- ку амплітуду значень. Також необхідно враховувати те, що за тривалий період робіт із перетворення об’єкта «Укриття» (кілька десятків років) можливі позитивні зміни в собівартості виконання дезакти- вації як унаслідок упровадження нових технологій, так і за рахунок удосконалення і зменшення собі- вартості вже відомих. Робота присвячена визначенню переліку й аналізу вихідних даних, що необхідні для забезпе- чення формалізації прийняття рішень щодо доцільності виконання дезактивації РЗО, які будуть утво- рюватися під час перетворення об’єкта «Укриття» на екологічно безпечну систему, а також діяльнос- ті зі зняття з експлуатації ЧАЕС. Характеристика техногенних РЗО, дезактивація яких потенційно доцільна До найбільш розповсюджених РЗО, що утворюються внаслідок діяльності на території ЧЗВ, належать такі їхні види: металеві будівельні конструкції, механізми та обладнання; будівельні конструкції з мінеральної сировини (бетон, цегла); сипучі будівельні матеріали (пісок, щебінь) і ґрунт. © Д. В. Городецький, В. В. Деренговський, Л. І. Павловський, 2017 ПРОБЛЕМА ВИЗНАЧЕННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ДЕЗАКТИВАЦІЇ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2017 ВИП. 28 35 Слід зазначити, що повторне використання забруднених бетонних і цегляних будівельних конструкцій і матеріалів, що не належать (за результатами обстеження) до категорії РАВ, практично не передбачається. Після вилучення та обстеження, вони будуть зберігатись на спеціальних тимчасо- вих або постійних майданчиках для складування. Але можливі випадки, коли за результатами обсте- ження вилучених будівельних матеріалів вони потрапляють до категорії високоактивних відходів (ВАВ). У таких випадках доцільно локалізувати осередки ВАВ, фрагментувати або дезактивувати виявлені будівельні конструкції і матеріали. Це також дасть позитивний економічних ефект. Таким чином, із найбільш поширених РЗО, дезактивація яких потенційно доцільна з огляду на можливість їхнього повторного використання, є металеві будівельні конструкції, механізми та облад- нання. За даними [1, 2] на першому, другому та третьому блоках ЧАЕС знаходиться майже 98 тис. т радіоактивно забрудненого металу. Крім того, є ще об’єкт «Укриття», де точних оцінок забрудненого металу немає. За експертними оцінками, маса радіоактивно забруднених металевих конструкцій, що будуть вилучені тільки під час «раннього демонтажу», становить ~ 2000 т [3]. А взагалі в документі [4] наведено дані, відповідно до яких станом на 2006 р. у ЧЗВ було зосереджено більше 1 млн т чор- ного металу, який можна використовувати в металургії. Основна частина цих РЗО належить до низь- коактивних відходів (90 - 95%). Через 20 років після аварії радіоактивне забруднення РЗО у ЧЗВ ви- значалося, головним чином, 137 Cs (83 %), 90 Sr (14 %), а також незначною кількістю ізотопів плутонію та продуктами їхнього розпаду. На об'єктах атомної енергетики елементи ядерних реакторів протягом десятків років працю- ють в умовах сильного нейтронного опромінення. Потужні потоки нейтронів здатні проникати в ме- тал, дотичний з ядерним паливом, на кілька сантиметрів. Такий вплив призводить до появи в металі наведеної радіоактивності, яка характеризується різноманітністю створюваних радіоізотопів, які є джерелами іонізуючого випромінювання різних видів. У результаті утилізація відпрацьованих конс- трукцій реакторів стає великою проблемою, оскільки є РАВ. За характером розподілу забруднення РЗО, за яким визначається спосіб дезактивації та пода- льшого поводження з ними, забруднення можна поділити на поверхневе, об’ємне або змішаного ти- пу. Найбільш придатними для успішного виконання дезактивації є металеві будівельні конструкції, механізми та обладнання, які зазнали забруднення в післяаварійний період і зазвичай характеризу- ються неглибоким поверхневим забрудненням. Металеві РЗО, що будуть вилучатись з об’єкта «Укриття» і які зазнали забруднення в момент аварії внаслідок явища термічної дифузії, характеризуються найбільш негативними щодо дезактива- ції властивостями. Для таких об’єктів доцільне застосування часткової дезактивації з метою переве- дення цих РЗО до менш небезпечної категорії РАВ, що матиме не менш суттєвий економічний ефект. Аналіз «доз – витрат - вигоди» при прийнятті рішення про доцільність виконання дезактивації РЗО Згідно з вимогами нормативного документу [5] радіаційна безпека та протирадіаційний захист стосовно практичної діяльності будується з використанням таких основних принципів: будь-яка практична діяльність, що супроводжується опроміненням людей, не повинна здійс- нюватися, якщо вона не є більш корисною опроміненим особам або суспільству в цілому в порівнянні зі шкодою, яку вона завдає (принцип виправданості); рівні опромінення від усіх значимих видів практичної діяльності не повинні перевищувати встановлених меж доз (принцип неперевищення); рівні індивідуальних доз та/або кількість осіб, які опромінюються, відносно кожного джерела випромінювання повинні бути настільки низькими, наскільки це може бути досягнуто з урахуванням економічних і соціальних факторів (принцип оптимізації - ALARA). Одним з основних заходів із забезпечення принципу оптимізації є мінімізація опромінення персоналу і населення від техногенних джерел іонізуючого випромінювання, одним з яких є РЗО. Для зменшення такого впливу на персонал та населення пропонується проведення демонтажу, фрагмен- тації, паспортизації та дезактивації. Розглянемо останню технологічну операцію більш детально. Нині на ЧАЕС не встановлено чіткого алгоритму для прийняття рішення щодо доцільності проведення дезактивації фрагмента РЗО тим чи іншим методом. Тому для оптимізації витрат коштів, матеріальних та людських ресурсів, а також для зменшення об’єму утворюваних РАВ пропонується створити методику прийняття рішення щодо доцільності проведення дезактивації для РЗО на ЧАЕС. Д. В. ГОРОДЕЦЬКИЙ, В. В. ДЕРЕНГОВСЬКИЙ, Л. І. ПАВЛОВСЬКИЙ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2017 ВИП. 28 36 За основу методики пропонується взяти рекомендації міжнародної комісії з радіаційного за- хисту (МКРЗ) та основних нормативних документів України, ЧЗВ та ДСП ЧАЕС. Найважливішим компонентом підходу МКРЗ до оптимізації є кількісне визначення результатів досліджень з оптимі- зації в тих випадках, коли це можливо. У виданих раніше публікаціях [6] рекомендованим методом був аналіз витрат і вигоди. У [7] метод аналізу витрат і вигоди наводиться як приклад, проте там ре- комендовано для використання й інші методи. Практичні керівні матеріали щодо застосування цих методів викладено в [8, 9]. Як найбільш універсальний (проте й найскладніший у використанні) у цих публікаціях запропоновано метод багатокритеріального аналізу функції бажаності - як більш розши- рений метод аналізу «доз – витрат - вигоди». Суть методу багатокритеріального аналізу функції бажаності полягає у введенні агрегованого критерію, в якому об'єднуються всі інші критерії. З цією метою для кожного критерію будують фун- кцію бажаності uj(x), яка відображає область зміни кожного з критеріїв x у діапазоні балів, що зміню- ються від 0 до 1. Узагальнений показник ефективності Wi i-го варіанта проведення заходу визначається як сума відповідних функцій бажаності )( 1 ji n j jji xukW    з ваговими коефіцієнтами kj, які вибираються так, щоб    n j jk 1 1. Вид функцій бажаності uj і значення вагових коефіцієнтів kj обираються залежно від вихідних даних, проектних рішень, прийнятих критеріїв і способів отримання їхніх чисельних значень, а також шкали переваг обраних критеріїв. Для виконання аналізу доцільності проведення дезактивації необхідно встановити основні критерії, за якими буде виконуватися оцінка. З огляду на досвід виконання робіт щодо посилення блока балок Б1/Б2 об’єкта «Укриття», проекту стабілізації будівельних конструкцій об’єкта «Укрит- тя», вибору варіанта будівництва нового безпечного конфайнмента (НБК), а також вимоги українсь- ких та міжнародних норм і рекомендацій щодо дотримання принципу ALARA запропоновано до роз- гляду такі основні критерії: Cд - вартість виконання дезактивації; Cз - вартість поводження недезактивованих РЗО; Cв - вартість можливої фінансової вигоди від використання РЗО після дезактивації; Dд - колективна ефективна доза (КЕД) при реалізації дезактивації; Dз - КЕД при поводженні з РЗО, що не зазнали дезактивації; F - фінансовий ризик; T - час реалізації проекту; Q - величина ризику наявності об’єктів інфраструктури з поводження з фрагментами РЗО, що утворюються (у тому числі ВАВ). Усі наведені вище критерії залежно від ступеня опрацювання технічних рішень, повноти та достовірності вихідних даних можуть бути розраховані з відомою відносною похибкою. При відсут- ності повноти і/або достовірності вихідних даних, а також недостатньої детальності опрацювання те- хнічних рішень за допомогою експертних систем проводять оцінку необхідних даних, і відповідні критерії матимуть оціночні значення із зазначенням відносної похибки або закону розподілу. Крім того, у загальному випадку всі критерії можуть бути як кількісними, так і якісними. Найчастіше, які- сними є критерії, оцінені за допомогою експертних систем. Розглянемо детальніше вибрані основні критерії. У більшості випадків перші сім критеріїв є кількісними. Значення критеріїв (1, 2, 3 і 6 – тис. грн., 4 і 5 – Зв, 7 – роки) визначають під час опрацю- вання технології дезактивації. Восьмий критерій у більшості випадків є якісним. Теоретично якісна оцінка може бути вико- нана різними способами. Один із найбільш доступних і достатньо обґрунтованих - застосування ме- тоду експертних оцінок. Для обчислення величини ризику наявності об’єктів інфраструктури щодо поводження з утворюваними фрагментами РЗО Q скористаємося методом безпосереднього оцінювання на основі універсальної 9-бальної шкали. Проаналізувавши вказані критерії, шкала оцінок матиме такий ви- ПРОБЛЕМА ВИЗНАЧЕННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ДЕЗАКТИВАЦІЇ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2017 ВИП. 28 37 гляд: 1 - ризик, яким можна знехтувати; 3 - низький ризик; 5 - незмінний ризик; 7 - високий ризик; 9 - неприйнятний ризик; 2, 4, 6, 8 - проміжні значення між сусідніми значеннями шкали. В якості запобіжного заходу узгодженості думок експертів можна прийняти розбіжність в оцінках не більше двох балів, що відповідає приблизно 20 % похибки всієї шкали. Отримувати більш точні значення не має сенсу, оскільки кількісні критерії не можуть бути обчислені з більшою точніс- тю (похибки приладів вимірювань, складань технологічних карт, вихідних даних тощо). Для побудови функції бажаності всіх кількісних критеріїв, де встановити верхню межу зна- чення критерію неможливо, необхідне виконання таких умов: в області малих значень вартості і дози функція повинна мати високі значення й бути малочу- тливою до змін аргументу; в області великих значень вартості і дози функція повинна мати низькі значення й бути мало- чутливою до змін аргументу; в інтервалі близьких значень аргументу функція повинна мати гарну роздільну здатність. Перерахованим вище умовам відповідає функція ))/(7.0( 4AXEXPui  , де i = 1, ..., 7; X - значення критерію; А - константа, яку визначають як середнє значення i-го критерію всіх розглянутих варіантів. Графічне представлення зазначених вище функцій бажаності показано на рис. 1. Для порівняння якісних критеріїв буде використана система експертних оцінок методом без- посереднього оцінювання на основі універсальної 9-бальної шкали. Тоді функцію бажаності для якіс- них критеріїв можна визначити так (i = 1 … 7): ui (9) = 0; ui (8) = 0,125; ui (7) = 0,25; ui (6) = 0,375; ui (5) = 0,5; ui (4) = 0,625; ui (3) = 0,75; ui (2) = 0,875; ui (1) = 1. Графік такої функції бажаності має дискретний характер, оскільки функція визначена тільки в 9 точках (рис. 2). Рис. 1 Функція бажаності u для критеріїв, що не мають верхньої межі значень. 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1 3 5 7 9 11 Рис. 2. Функція бажаності u для якісних критеріїв. Даний метод пройшов експертизу в регулюючих органах України з радіаційної безпеки в рам- ках документів Плану здійснення заходів (ПЗЗ) при прийнятті рішення про доцільність реалізації стабілізаційних заходів «Посилення західної і східної опори балки «Мамонт», вибору варіанта конс- трукції НБК, а також при прийнятті рішення з відкладеного демонтажу нестабільних конструкцій об’єкта «Укриття» в рамках робіт із ПК-2. Він показав свою ефективність й універсальність при його коректному застосуванні. Приклад застосування методу багатокритеріального аналізу Розглянемо застосування запропонованого методу багатокритеріального аналізу на прикладі прийняття рішення про дезактивацію РЗО з міді. У табл. 1 наведено значення критеріїв із розрахунку на 1 м 3 міді (8960 кг) у цінах, перерахованих із першоджерел на 2017 р. Вартість міді отримано за ре- зультатами моніторингу Лондонської біржі за 2016 р ($5,3 ± $0,7 за 1 кг) і курсу НБУ $1 = 27,12 грн. Величина фінансового ризику прийнята рівною $0,7 за 1 кг як можлива зміна ціни на мідь. Для роз- рахунків прийнято, що дезактивація 1 м 3 міді виконується за один робочий день або 0,003 роки. Ана- логічно захоронення 1 м 3 міді виконується за один робочий день або 0,003 роки. Величина ризику u X u X X Д. В. ГОРОДЕЦЬКИЙ, В. В. ДЕРЕНГОВСЬКИЙ, Л. І. ПАВЛОВСЬКИЙ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2017 ВИП. 28 38 наявності об’єктів інфраструктури щодо поводження із фрагментами РЗО для варіанта з дезакти- вацією прийнята 0,9, бо РАВ майже не передбачаються після проведення дезактивації. Величина ри- зику наявності об’єктів інфраструктури по поводженню із фрагментами РЗО для варіанта без дезак- тивації прийнята 0,5, бо пункт захоронення радіоактивних відходів (ПЗРВ) «Буряковка» потребує ро- зширення для захоронення значних об’ємів РАВ. Вартість захоронення на ПЗРВ «Буряковка» взято із проектної документації НБК. Вартість дезактивації розраховано за даними вартості хімічних реаген- тів на 1995 р. у перерахунку на 1 м 3 міді за цінами 2017 р. КЕД при реалізації дезактивації прийнята умовно рівною 10 -4 люд.-Зв, а КЕД при реалізації варіанта без дезактивації прийнята умовно рівною 2·10 -4 люд.-Зв. Таблиця 1. Вихідні дані для проведення аналізу Варіант Cд, грн. Cз, грн. Cв, грн. Dд, люд.-Зв Dз, люд.-Зв F, грн. T, роки Q 1 (дезактивація) 530 0 1290240 10 -4 0 170240 0,003 0,9 2 (без дезактивації) 0 780 0 0 2·10 -4 0 0,003 0,5 Таблиця 2. Результати розрахунків Варіант UC UD UF UT UQ ∑∆U ∑ ki ∆U 1 (дезактивація) 1 0,87 0 0,5 0,9 2 (без дезактивації) 0 0,11 1 0,5 0,5 ∆U 1 0,76 -1 0 0,4 1,16 ki 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5 0,232 У табл. 2 представлено обчислені значення функцій бажаності вибраних груп критеріїв та їх- ню різницю для двох варіантів. Визначимо значення вагових коефіцієнтів для наших критеріїв рівно- значними. Тоді k1 = k2 = k3 = k4 = k5 = 1/5. Після проведення всіх розрахунків отримаємо наступне по- казника ефективності W = ∑ ki ∆U = 0,232 > 0. Отримане значення показника ефективності більше нуля, що означає доцільність виконання дезактивації при вказаних вихідних даних. Крім того, можна отримати значну фінансову вигоду від реалізації дезактивованого лому міді. Наведений приклад деякою мірою формальний, бо для отримання достовірних вихідних да- них потрібно знати детальні характеристики забруднення РЗО, технологічні карти процесів дезакти- вації, актуальні ціни хімічних реагентів та величини оплати праці, вартості захоронення різних видів РАВ (у тому числі ВАВ), дозові навантаження на персонал. У даному прикладі враховано не всі мож- ливі витрати, перераховані критерії проведення аналізу не є остаточними і залежно від можливих ви- трат можуть бути скореговані. Але цей приклад показує процес та етапи прийняття рішення про доці- льність проведення дезактивації РЗО. Відповідно до [13] на етапі експлуатації комплексу НБК-ОУ у 2019 – 2023 рр. необхідно про- вести обґрунтування доцільності/недоцільності дезактивації демонтованих конструкцій об’єкта «Ук- риття» на основі аналізу «доз – витрат – вигоди». Але постає проблема недостатності вихідних даних щодо об’ємів та характеристик радіоактивного забруднення металевих будівельних конструкцій, ме- ханізмів та обладнання в НБК-ОУ та ДСП ЧАЕС та ін. Для вирішення виявлених проблем програмою науково-технічного супроводу НБК-ОУ [13] передбачено розв’язати такі завдання: створити базу даних радіоактивно забруднених об’єктів (металевих будівельних конструкцій, механізмів і обладнання) в НБК-ОУ та ДСП ЧАЕС з їхніми характеристиками; створити методику прийняття рішення про доцільність проведення дезактивації для РЗО, що будуть утворюватися у процесі перетворення об’єкта «Укриття» та під час робіт зі зняття з експлуа- тації ЧАЕС. Сучасні ефективні методи дезактивації, застосування яких може підвищить її рентабельність У процесі експлуатації інтегрованого об’єкта НБК-ОУ передбачено використання традицій- них методів дезактивації за допомогою спеціальних розчинів [10]. Такий підхід найбільш ефективний у випадку дезактивації слабо забруднених конструкцій НБК, обладнання та засобів індивідуального захисту, тому що рівень їхнього вторинного радіоактивного забруднення буде відносно невисоким, глибина дифузії радіонуклідів незначною, а кількість вторинних відходів помірною. Проте у процесі ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС відбудеться зміна якісних характеристик РЗО, які будуть потребувати дезактивації. Це, у першу чергу, конструкції із залізобетону та великога- баритне обладнання 4-го енергоблока (РЗМ, мостовий кран, барабани-сепаратори тощо), які зазнали ПРОБЛЕМА ВИЗНАЧЕННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ДЕЗАКТИВАЦІЇ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2017 ВИП. 28 39 радіоактивного забруднення безпосередньо в момент аварії. Такі матеріали характеризуються біль- шою глибиною поверхневого забруднення внаслідок високотемпературної дифузії паливного пилу. При цьому кількість ВАВ, що утворились за рахунок поверхневого забруднення паливним пилом, урахувати неможливо, але такі матеріали, безперечно, становитимуть основний обсяг ВАВ. Такі обставини спонукають до необхідності запровадження більш ефективних способів дезак- тивації вказаних вище конструкцій та обладнання, які б дозволяли виконувати дезактивацію на знач- но більшу глибину та з мінімальною кількістю вторинних відходів. Так, з метою дезактивації конструкцій, забруднених у результаті аварії на ЧАЕС, перспектив- ним є використання технології очищення поверхні за допомогою гранул сухого льоду СО2 (криоген- ний бластінг) [11]. Спеціальний пристрій розпилює гранули сухого льоду (зі швидкістю до 300 м/с) на поверхню, що очищується. Під дією гранул льоду, верхній шар поверхні миттєво охолоджується (до – 79 0 С) і стає крихким (термічний ефект). Під час зіткнення з поверхнею гранули льоду за раху- нок надшвидкої (декілька мілісекунд) сублімації до газоподібного стану вибухають і відокремлюють частки речовини поверхні, які видаляються з наступним потоком гранул (механічний ефект). При цьому гранули льоду повністю випаровуються, а частки речовини поверхні затримуються на повітря- них фільтрах під час видалення газової суміші з робочої зони. Перевагою кріогенного бластінгу є від- сутність утворення вторинних відходів, а відфільтровану газову суміш можна викидати в навколиш- ній простір (в об'єм НБК-ОУ). Цей метод є особливо ефективним для дезактивації металевих поверхонь і широко використо- вується в атомній енергетиці. Так, технологія кріогенного бластінгу була застосована фірмою «Toshiba» для створення робота для дезактивації конструкцій, зруйнованих у результаті аварії на АЕС Фукусіма-1 (Японія). Очищення поверхні металевих конструкцій, де 90 - 95 % радіоактивного забруднення зазви- чай знаходиться у верхньому (150 - 200 мкм) шарі, можливо за допомогою його випаровування імпу- льсним лазером. Ця технологія також характеризується економічністю за рахунок відсутності вто- ринних відходів. Нині вже розроблено промислові зразки такого обладнання для дезактивації, яке може працювати дистанційно [12]. Для очищення поверхні з бетону також ефективним є метод лазерної дезактивації – застосу- вання наносекундного лазера з великою піковою потужністю (до кількох МВт), який видаляє забруд- нений шар через випаровування та супутній ефект теплового удару. Швидкість дезактивації таким методом становить декілька квадратних метрів на годину, глибина дезактивації (за один "прохід") 5 мм і більше [11]. За допомогою лазерних технологій можна використовувати різні ефекти, зокрема сколювання, термічне відшарування та випаровування. Лазерний метод також не призводить до утво- рення вторинних відходів. Лазери можуть також використовуватися для закріплення пилу методом оплавлення бетонної поверхні. Із використанням 2,5-кіловатного діодного лазера швидкість оплавлення бетону досягає майже 2 м 2 /год. Використання такої технології може бути досить ефективним у процесі демонтажу конструкцій об’єкта «Укриття» та його подальшого перетворення для зменшення підйому пилу. Найбільш ефективним методом дезактивації може стати комбінований метод, за яким викону- ється обдування забрудненої поверхні сухим льодом та одночасне нагрівання матеріалу лазерним променем. Випробування цього методу показали, що матеріал видалявся у вигляді невеликих (до 0,5 мм) уламків, що спрощує процес фільтрації з використанням, наприклад, фільтрів-циклонів. При цьому товщина поверхневого шару бетону, що видаляється, становить 5 мм, а швидкість видалення шару - 1500 см 3 /год [11]. Таким чином, впровадження й адаптація до умов інтегрованого об’єкта НБК-ОУ (ДСП ЧАЕС) сучасних методів дезактивації (криогенного бластінгу, лазерного та ін.) дозволить суттєво підвищити рівень радіаційної безпеки та мінімізувати об'єми довгоіснуючих та високоактивних РАВ, що будуть утворюватися у процесі перетворення об’єкта «Укриття» та під час робіт зі зняття з експлуатації ЧАЕС. Згідно з [13] до 2023 р. повинен бути проведений вибір ефективних методів дезактивації де- монтованих конструкцій і забруднених поверхонь усередині НБК. На етапі введення в експлуатацію комплексу НБК-ОУ у 2018 р. необхідно отримати результати оцінки сучасних методів дезактивації з точку зору можливості та доцільності їхнього практичного використання в умовах НБК-ОУ. На етапі експлуатації комплексу НБК-ОУ у 2019 - 2023 рр. необхідно провести обґрунтування доцільнос- ті/недоцільності дезактивації демонтованих конструкцій об’єкта «Укриття» на основі аналізу «доз – витрат – вигоди» та за результатами експериментальних робіт із дезактивації необхідно вибрати ме- тоди, технології та обладнання для дезактивації. Д. В. ГОРОДЕЦЬКИЙ, В. В. ДЕРЕНГОВСЬКИЙ, Л. І. ПАВЛОВСЬКИЙ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2017 ВИП. 28 40 Висновки Проблема визначення доцільності дезактивації радіоактивно забруднених об’єктів, що будуть утворюватися у процесі перетворення об’єкта «Укриття» та під час робіт зі зняття з експлуатації ЧАЕС, сьогодні є досить актуальною, проте вона є недостатньо вивченою з наукової точки зору з бо- ку прийняття оптимальних рішень. Крім того, існує проблема недостатності вихідних даних щодо об’ємів та характеристик радіоактивного забруднення металевих будівельних конструкцій, механіз- мів та обладнання в НБК-ОУ та ДСП ЧАЕС, а також щодо необхідності випробування і впроваджен- ня новітніх методів дезактивації в умовах НБК-ОУ та ДСП ЧАЕС. Для вирішення виявлених проблем надалі необхідно виконати такі завдання: створити базу даних радіоактивно забруднених об’єктів (металевих будівельних конструкцій, механізмів та обладнання) в НБК-ОУ та ДСП ЧАЕС з їхніми характеристиками; створити методику прийняття рішення про доцільність проведення дезактивації для РЗО, що будуть утворюватися у процесі перетворення об’єкта «Укриття» та під час робіт зі зняття з експлуа- тації ЧАЕС; випробувати і впровадити найбільш прийнятні сучасні методи дезактивації в умовах НБК-ОУ та ДСП ЧАЕС. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. 14.50.420.120-01.57. Итоговый отчет по результатам комплексного инженерного и радиационного обсле- дования энергоблока № 1 ГСП ЧАЭС, 2000. 2. 14.50.420.300-01.53. Сводный итоговый отчет по результатам комплексных инженерных и радиационных обследований энергоблоков № 2, 3 Чернобыльской АЭС. – ГСП ЧАЭС, 2005. 3. SIP09-2-001 NI 03 RPT 038 03. Анализ концептуальных проектных решений «раннего» демонтажа неста- бильных конструкций ОУ с учетом двух вариантов «интегрированного демонтажа/обращения» и демон- тажа с отложенным обращением. – ГСП ЧАЭС, 2014. – 161 с. 4. Кузнецов В., Острецов И., Топонов А., Шингаркин М. Доклад «Оценка рисков облучения населения Рос- сии». http://www.seu.ru/projects/metal/report_version_5[0].doc 5. ДГН 6.6.1.-6.5.001-98. Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97). Державні гігієнічні нормативи. – К.: МОЗ України, 1997. 6. Cost-Benefit Analysis in the Optimization of Radiation Protection. ICRP Publication 37. Ann. ICRP 10 (2-3), 1983. 7. ICRP Publication #55. “Optimization and Decision-Making in Radiological Protection” A report of a Task Group of Committee 4 of the International Commission on Radiological Protection, Oxford, New York-Toronto, Pergamon Press, 1988. – 60 p. 8. Commission of the european communities, ALARA: From Theory Towards Practice, Rep. EUR 13796, CEC, Luxembourg, 1991. 9. National council on radiation protection and measurements, Dose Control at Nuclear Power Plants, NCRP Rep. No. 120, NCRP, Bethesda, MD (1994). 10. ПК-1. ЛП-6. Защитное сооружение с технологическими системами жизнеобеспечения и необходимой ин- фраструктурой. Т. 5. Обращение с РАО и решения по дезактивации оборудования и конструкций. SIP-N- KP-22-E06__TEN-050_01/99-925.100.011.ОТ05. 11. Шульга Н.А., Блинова И.В., Соколова И.Д. Технология дезактивации оборудования при выводе из эксплуа- тации ядерных установок //Атомная техника за рубежом. – 2007. – № 7. – С. 3 – 8. 12. Мутин Т.Ю. Лазерная дезактивация металлических поверхностей: автореф. … канд. техн. наук. - СПб., 2012. – 18с. 13. Програма науково-технічного супроводу на етапах введення в експлуатацію та експлуатації НБК-ОУ, ДСП ЧАЕС, ТВ. Інв. № 16 від 22.12.2016 р. Д. В. Городецкий, В. В. Деренговский, Л. И. Павловский Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины, ул. Кирова, 36а, Чернобыль, 07270, Украина ПРОБЛЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ДЕЗАКТИВАЦИИ РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ПРИ ПРЕВРАЩЕНИИ ОБЕКТА «УКРЫТИЕ» В ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНУЮ СИСТЕМУ И ПУТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ Проанализировано состояние проблемы целесообразности дезактивации радиоактивно загрязненных объектов, образовавшихся во время аварии на ЧАЭС, которые будут образовываться в ходе деятельности по преобразованию объекта «Укрытие» в экологически безопасную систему, снятия с эксплуатации ЧАЭС. Целе- сообразность их дезактивации определяется для каждого отдельного случая на основании многих факторов, в том числе на результатах анализа «доз - расходов - выгоды». Важным фактором, который может существенно ПРОБЛЕМА ВИЗНАЧЕННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ДЕЗАКТИВАЦІЇ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2017 ВИП. 28 41 влиять на решение о целесообразности дезактивации радиоактивно загрязненных объектов, является примене- ние для ее выполнения новых, более эффективных и экономичных технологий дезактивации. Ключевые слова: зона отчуждения, дезактивация, радиоактивно загрязненные объекты, НБК-ОУ. D. V. Gorodetskyy, V. V. Derengovskiy, L. I. Pavlovsky Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants NAS of Ukraine, Kirova str., 36a, Chornobyl, 07270, Ukraine ISSUES FEASIBILITY OF DECONTAMINATION OF RADIOACTIVELY CONTAMINATED OBJECTS WHEN CONVERTING OBJECT "UKRYTTYA" INTO ECOLOGICALLY SAFE SYSTEM AND ITS SOLVING Radioactively contaminated objects (RZO) - Building materials and constructions, technical equipment and tools that are contaminated by Chernobyl contamination or characterized, formed as a result of its former normal opera- tion, and need organizing environmentally friendly treatment of after removal. RZO formation is the result of three ma- jor areas of modern activities in the exclusion zone aimed at clearing its territory of radioactive materials anthropogenic and putting them in a controlled state, namely the transformation of the "Ukryttya" into an ecologically safe system; decommissioning of Chernobyl; work to minimize the consequences. RZO total amount that will be generated during the conversion activities of "Ukryttya" into an environmentally safe system, as well as activities on decommissioning Chernobyl, are difficult to predict and account for tens of thousands of tons of different origin and extent of radioactive contamination of materials. Much of RZO is a valuable industrial raw materials and ensuring the decontamination of reusable industry is an important scientific and technical problem. In addition, partial deactivation RZO potentially fall into the category of long-lived high-level radioactive waste, will lead to significant cost savings for their subsequent storage by transfer to less hazardous category of radioactive waste. The problem of determining the feasibility of im- plementation of decontamination RZO is that a positive decision to analyze a large number of radiological, technical and economic factors which, given the diversity of origins and properties RZO have wide amplitude values. You must also consider the fact that over a long period of work on the transformation of "Ukryttya" (several decades) possible improvements in cost performance as deactivation due to introduction of new technologies, and by improving and re- ducing the cost of already known. The work is dedicated to the definition and analysis of a list of initial data necessary for the formalization of the decision on the feasibility of implementation of decontamination RZO to be formed during the transformation of the "Ukryttya" into an environmentally safe system, as well as activities on decommissioning Chernobyl. Keywords: radioactively contaminated objects, Exclusion Zone, decontamination, radioactively contaminated objects, NSC-SO. REFERENCES 1. 14.50.420.120-01.57. Summary report on the results of complex engineering and radiation surveys of power unit № 1. – SSE ChNPP, 2000. (Rus) 2. 14.50.420.300-01.53. Consolidated summary report on the results of complex engineering and radiation surveys of power units No. 2, 3 of the Chernobyl NPP. – SSE ChNPP, 2005. (Rus) 3. SIP09-2-001 NI 03 RPT 038 03. Analysis of conceptual design solutions for the "early" dismantling of unstable OS structures, taking into account two options for "integrated dismantling/handling" and dismantling with deferred treatment. – SSE ChNPP, 2014. – 161 p. (Rus) 4. Kuznetsov V., Ostretsov I., Toponov A., Shingarkin M. The report "Assessment of Risks of Irradiation of the Russian Population". ttp://www.seu.ru/projects/metal/report_version_5[0].doc (Rus) 5. ДГН 6.6.1.-6.5.001-98. Norms of Radiation Safety (NRBU-97). – Kyiv: The Ministry of Health of Ukraine, 1997. (Ukr) 6. Cost-Benefit Analysis in the Optimization of Radiation Protection. ICRP Publication 37. Ann. ICRP 10 (2-3), 1983. 7. ICRP Publication #55. “Optimization and Decision-Making in Radiological Protection” A report of a Task Group of Committee 4 of the International Commission on Radiological Protection, Oxford, New York-Toronto, Pergamon Press, 1988. – 60 p. 8. Commission of the Еuropean communities, ALARA: From Theory Towards Practice, Rep. EUR 13796, CEC, Luxem- bourg, 1991. 9. National council on radiation protection and measurements, Dose Control at Nuclear Power Plants, NCRP Rep. No. 120, NCRP, Bethesda, MD (1994). 10. SC-1. LP-6. A protective structure with technological life support systems and the necessary infrastructure. Vol. 5. Man- agement of radioactive waste and solutions for decontamination of equipment and structures. SIP-N-KP-22-E06__TEN- 050_01/99-925.100.011.ОТ05. (Rus) 11. Shulga N. A, Blinova I. V, Sokolova I. D. Technology of decontamination of equipment during decommissioning of nuc- lear installations // Atomnaya tekhnika za rubezhom. – 2007. – № 7. – P. 3. – 8. (Rus) 12. Mutin T. Yu. Laser decontamination of metal surfaces: avtoref. kand. techn. nauk. – Sankt-Peterburg, 2012. – 18 p. (Rus) 13. The program of scientific and technical support at the stages of commissioning and operation of NSC-OC, ChNPP TV Inv. № 16 from 22.12.2016. (Ukr) Надійшла 17.03.2017 Received 17.03.2017

Репозитарії

Схожі ресурси