РАДИОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В ОБОСНОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ АЭС С ВВЭР

По оценкам ведущих международных экспертов в атомной области, к 2025 году более 50% новых мощностей мировой ядерной энергетики будут приходиться на российские реакторные установки ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200, которым отдает предпочтение большинство стран, заинтересованных в строительстве новых АЭС на своей территории. Это обусловливает важность и актуальность осуществляемых ИБРАЭ РАН научных исследований, направленных на обоснование безопасности реакторных установок водо-водяного типа.

Иностранные регуляторы на основе стандартов МАГАТЭ и МКРЗ устанавливают требования по применению современных подходов к радиологическому моделированию и расчетам радиологических последствий при обосновании безопасности АЭС, зонировании территории вокруг АЭС.

С учетом строительства новых блоков АЭС, продления сроков эксплуатации работающих блоков и других видов деятельности, требующей подготовки отчетов обоснования безопасности, Российской Федерации необходимо иметь аттестованное, соответствующее стандартам МАГАТЭ и МКРЗ и современному уровню моделирования программное средство для проведения многовариантных расчетов возможных радиологических последствий ЧС с радиационным фактором, обусловленных атмосферными выбросами.

В 2017 году специалистами Отделения анализа безопасности ядерных энергетических установок и Отделения развития систем аварийной готовности и реагирования ИБРАЭ РАН был успешно реализован проект по созданию инструментария для обоснования безопасности действующих и проектируемых АЭС с ВВЭР при адекватном учете тяжелых аварий с разрушением активной зоны реакторов. Современными инструментами, обеспечивающими эффективное моделирование событий и физических процессов при тяжёлых авариях, начиная от инициирующего события до потенциального радиоактивного выброса в окружающую среду, моделирование атмосферного переноса примеси и анализ дозовых нагрузок на население, являются разработанные в ИБРАЭ РАН аттестованные программные средства (коды) СОКРАТ и НОСТРАДАМУС. Совместное использование этих кодов обеспечивает сквозной согласованный расчет всех стадий аварийного процесса, начиная от исходного события аварии, и адекватную оценку доз облучения населения.

Данные по параметрам источника выброса, полученные с использованием тяжелоаварийного кода СОКРАТ, передаются в программное средство (ПС) НОСТРАДАМУС v.10, созданное на базе моделей аттестованного программного средства НОСТРАДАМУС. ПС поддерживает возможность проведения многовариантных расчетов параметров радиационной обстановки на основе модели WRF-ARW, формирующей наборы трехмерных метеорологических полей за определенный промежуток времени (порядка одного года) с использованием данных реанализа и последующей их статистической обработкой. Данный подход отвечает современным мировым стандартам в области обоснования безопасности и позволяет обеспечить высокий уровень решения задач. Он априори соответствует требованиям руководств по моделированию последствий аварий с учетом климатических, географических и метеорологических условий размещения промплощадки ЯРОО, использование которых регламентировано, в том числе, в международной практике решения задач такого класса. Основным результатом моделирования в рамках разработанных в ИБРАЭ РАН технологий являются расчетные поля возможных доз облучения населения (эквивалентные дозы, приходящиеся на различные органы человеческого тела, эффективная доза, поглощенные дозы, приходящиеся на различные органы человеческого тела и общая поглощенная доза, ОБЭ-взвешенные дозы) в стандартном 6-ти групповом подходе с заданными уровнями доверия (в том числе с широко используемыми в мире: 0.5, 0.95 и 0.995). Объем задаваемых целевых функций позволяет работать как в концепции репрезентативного индивида, так и в концепции критической группы, что открывает возможность проводить сопоставления результатов как с российскими, так и международными критериями.

С 2018 года ИБРАЭ РАН реализует проект по созданию нового программного средства для проведения многовариантных расчетов возможных радиологических последствий, обусловленных атмосферными выбросами в аварийных ситуациях (включая запроектные тяжелые аварии), при обосновании безопасности АЭС с реакторами ВВЭР. Разрабатываемое программное средство соответствует всем существующим современным российским и международным требованиям в области обоснования безопасности АЭС с водо-водяными реакторами в части моделирования атмосферного переноса и расчета дозовых нагрузок на население.

© Отделение анализа безопасности ядерных энергетических установок 
© Отделение развития систем аварийной готовности и реагирования