Томас Маклафлин - Обзор ядерных аварий с возникновением СЦР (LA-13638)

Важно отметить, что не было таких аварий, которые были бы вызваны лишь единственной ошибкой. Иначе говоря, для каждой из 22 аварий всегда имелось много причин. Заслуживает внимания также и то, что отказ оборудования или его неправильное функционирование было при всех авариях фактором либо незначительным, либо не вносящим вообще никакого вклада.

Тот факт, что из прошлых аварий с возникновением критичности уроки действительно извлекались, становится ясным из временной гистограммы, показанной на рисунке 1. Нет никаких сообщений о какой-либо аварии за все почти первое десятилетие работы со значительными [2] Термин «значительный» в том смысле, в котором он используется здесь, относится к обладанию делящимся материалом в количестве, достаточном для поддержания цепной реакции. Реальное количество материала, обрабатываемого в течение первого десятилетия, было намного меньшим, чем во время последующих десятилетий. количествами делящихся материалов. Это, вероятно, связано с относительно малым масштабом отдельных операций и относительно малым общим количеством делящегося материала (почти исключительно состоявшего из плутония и обогащенного урана), который тогда имелся.

Однако, между концом 1950-х годов и серединой 1960-х как в России, так и в США происходила примерно одна авария в год. В течение этого времени было очень большое увеличение производства делящихся материалов и масштаба операций на обрабатывающих предприятиях. С середины 1960-х годов частота аварий упала почти в 10 раз и свелась примерно к одной аварии за десять лет. Это падение можно приписать нескольким факторам. Во-первых, из первых аварий были извлечены важные уроки, такие, как необходимость избегать опасной геометрии резервуаров. Во-вторых, значительно возросло внимание, уделяемое руководством вопросам ядерной безопасности, в частности, появились сотрудники, специально предназначенные контролировать опасность возникновения СЦР. Эти аварии также подсказали тем, кто нес ответственность за работу и критичность, начать документировать данные о критических массах и о хорошей рабочей практике. Первые собрания данных начали появляться в конце пятидесятых годов, а первые национальные стандарты в середине шестидесятых.

Добытые при анализе всех технологических аварий сведения можно подытожить, разделив их на две категории: результаты наблюдений и извлеченные уроки. Первые представляют собой просто описания фактических событий, происшедших за это время. Вторые же представляют собой конкретные выводы из фактов, которые можно использовать в руководстве по усилению безопасности будущих технологических операций. Обе категории обсуждаются в следующих разделах.

Фактические выводы из 22 описанных технологических аварий с некоторыми уточнениями, чтобы их можно было применить к извлеченным урокам, состоят в следующем.

• Частота аварий выросла от нуля в первом десятилетии работы со значительными количествами делящихся материалов до максимума, равного приблизительно одной аварии в год, как в РФ, так и в США, в течение ряда лет до и после 1960 г. Частота аварий затем заметно упала, примерно до одной аварии в десять лет, и осталась, по-видимому, на этом уровне. Было предположено, что во втором десятилетии происходило значительное увеличение как производства делящегося материала, так и масштаба работ на технологических предприятиях, без соответствующего усиления внимания к критической безопасности. Уроки, извлеченные из этих первых аварий, безусловно, внесли свой вклад в улучшение дальнейших показателей.

• Никаких аварий не происходило с делящимся материалом во время его хранения. Этому не следует удивляться, если принять во внимание относительную простоту этой работы.

• Никаких аварий не происходило с делящимся материалом во время его транспортировки. Это не является удивительным, если учесть существующие национальные и международные нормы и правила транспортировки. Эти нормы и правила устанавливают эшелонированную защиту, намного превосходящую требования, которые были бы практичными и экономичными применительно к заводским условиям.

• Ни одна из аварий не привела к значительным радиационным последствиям ни для людей, ни для окружающей среды за пределами территории установки. Это подкрепляет обычно высказываемое утверждение, что по последствиям для персонала и окружающей среды аварии с возникновением критичности подобны небольшим, в масштабе рабочего стола, химическим взрывам, то есть это проблема безопасности отдельных работников.

• Аварии на установках с радиационной защитой не привели к радиационному облучению, дозы которого превысили бы существующие профессиональные пределы или пределы, указанные в руководствах, основанных на правительственных правилах и нормах и на национальных и международных стандартах. В свете этого применимость процедур аварийной эвакуации для установок с радиационной защитой следует оценить заново.

• Ни одну из аварий нельзя приписать исключительно отказу оборудования.

• Ни одну из аварий нельзя отнести за счет ошибочных расчетов, сделанных аналитиками — специалистами по критичности.

• Многие аварии произошли во время нестандартных операций. Однако число аварий слишком мало, чтобы вывести какое-либо твердое заключение.

• Административные соображения, а не масштабы аварии, как правило, определяли продолжительность времени после аварии, в течение которого установка не работала.

• Не наблюдалось никаких новых физических явлений. Все аварии могут быть объяснены на базе существующих в настоящее время знаний.

Первый и, пожалуй, самый главный вывод состоит в том, что человеческий фактор не только присутствовал, но и был преобладающей причиной во всех авариях, как будет показано в обсуждениях нескольких уроков. Во-вторых, и это не всегда очевидно, во всех авариях присутствовал элемент ответственности непосредственного начальства, высшего руководства и регулирующего органа. В-третьих, и это естественно вытекает из первых двух выводов, у каждой аварии было много причин. Ниже излагаются уроки, извлеченные из этих 22 аварий и имеющие важное значение для ядерной безопасности.

В том, что излагается ниже, имеется не просто формулировка «урока», но и детально разработанное обоснование. Эти обоснования взяты из обсуждений, которые авторы широко вели между собой, и предлагаются для того, чтобы помочь оперативному персоналу и специалистам по критичности в более полном понимании урока.