Розробка методології оцінки вразливості ядерної установки в умовах війни
Дата
2026
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Борзенков В. В. Розробка методології оцінки вразливості ядерної установки в умовах війни. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 143 «Атомна енергетика» (галузь знань 14 «Електрична інженерія»). – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2026.
Загальна характеристика роботи Актуальність теми. Забезпечення фізичного захисту (ФЗ) ядерних установок (ЯУ) традиційно базувалося на «парадигмі мирного часу», закріпленій у рекомендаціях МАГАТЕ (зокрема INFCIRC/225/Rev.5). Проте повномасштабна військова агресія проти України та окупація Запорізької АЕС виявили фундаментальну невідповідність міжнародних стандартів реаліям сучасної війни. Сучасні конфлікти характеризуються застосуванням високоточної зброї, засобів радіоелектронної боротьби (РЕБ) та масованим використанням безпілотних літальних апаратів (БпЛА). Традиційні моделі оцінки вразливості не враховують загрози державного рівня, можливість втрати операційного контролю над об’єктом та цілеспрямоване руйнування систем зовнішнього життєзабезпечення (зовнішнього енергоживлення). Це зумовлює гостру необхідність розробки нової методології оцінки вразливості, яка б дозволяла кількісно визначати рівень захищеності ЯУ в умовах активних бойових дій та деградації державного регулювання. Зв’язок роботи з науковими програмами. Дослідження виконано в межах науково-дослідних робіт кафедри атомної енергетики НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», спрямованих на підвищення стійкості об’єктів критичної інфраструктури України. Мета дослідження – розроблення науково обґрунтованих підходів до вдосконалення системи фізичного захисту (СФЗ) ядерних установок України з урахуванням ризиків воєнного часу, зокрема загроз повітряного характеру та руйнування систем зовнішнього життєзабезпечення. Об’єкт дослідження – система фізичного захисту ядерних установок в умовах воєнних загроз. Предмет дослідження – методи та моделі оцінки вразливості ЯУ до сучасних воєнних загроз із застосуванням імовірнісних методів аналізу ризику. Методи дослідження. У роботі використано: системний аналіз нормативноправової бази; методи імовірнісного аналізу ризику (PSA); математичне моделювання процесів виявлення та нейтралізації повітряних цілей; концепцію «глибокого ешелонування» в нових умовах. Наукова новизна отриманих результатів - Вперше розроблено інтегровану методологію оцінки вразливості ЯУ, яка поєднує класичні детерміновані сценарії з імовірнісними моделями ризику, що дозволяє кількісно оцінювати захищеність об’єкта в динамічних умовах війни. - Вперше запропоновано модель «ешелонованої проєктної загрози», яка включає параметри виявлення малорозмірних повітряних цілей (БпЛА) та ефективність засобів радіоелектронної боротьби (РЕБ). - Удосконалено методологію імовірнісного аналізу ризику (PSA) через введення коефіцієнта динамічної вразливості, що залежить від стану зовнішньої енергомережі та працездатності систем РЕБ. - Дістали подальшого розвитку підходи до ешелонування захисту, де до традиційних зон обмеження доступу додано зони раннього попередження (5–10 км) та зони некінетичного впливу. Основний зміст роботи Розділ 1. Криза класичної парадигми фізичного захисту ЯУ в умовах війни. У розділі проведено деконструкцію «мирної парадигми». Доведено, що міжнародні конвенції та рекомендації МАГАТЕ (NSS No. 13, No. 20) створюють юридичний вакуум у ситуаціях окупації, оскільки покладають відповідальність виключно на державу-оператора, не враховуючи втрату нею фактичного контролю. Критика моделі SNL: Фундаментальна тріада «Виявлення-ЗатримкаРеагування» (D-D-R) колапсує, коли противник використовує артилерію або БпЛА, які миттєво долають фізичний периметр. Правовий аналіз: Виявлено «організаційний параліч» у чинних Правилах ФЗ (Наказ ДІЯРУ № 116), які не містять протоколів дій у разі руйнування периметра бойовими діями або дискредитації пропускного режиму силами агресора. Концептуальна прогалина: Встановлено, що класичний підхід МАГАТЕ розмежовує «nuclear security» та «national security», що робить цивільні ЯУ беззахисними перед державними воєнними загрозами. Розділ 2. Оцінка сучасних воєнних загроз для об’єктів атомної енергетики. На основі аналізу подій на Чорнобильській та Запорізькій АЕС (2022-2024 рр.) ідентифіковано критичні вектори атак. Кейс ЗАЕС: Описано інверсію системи фізичного захисту, коли засоби ФЗ використовуються окупаційними силами для утримання об’єкта, а не для його захисту. Загроза «Blackout»: Обґрунтовано, що пріоритетною метою ворога є не руйнування реакторного відділення (захищеного контайнментом), а знищення відкритих розподільчих пристроїв (ВРП) та ліній зв’язку, що призводить до зупинки систем охолодження. БпЛА як основний інструмент: Проаналізовано типи дронів (камікадзе, розвідувальні) та їх здатність обходити традиційні системи РЛС через малу ЕПР та низьку висоту польоту. Розділ 3. Методологія кількісної оцінки вразливості від повітряних атак. У цьому розділі представлено головний науковий результат - розширену математичну модель ризику R: R = Psucc C, де Psucc – ймовірність успішної атаки, C – величина наслідків. - Параметр виявлення (Ptotal_D): Розроблено модель кумулятивної ймовірності виявлення, яка базується на поєднанні даних від РЛС та акустичних датчиків. Доведено, що для БпЛА типу «Shahed» або «FPV» ефективність лише радіолокаційних засобів не перевищує 40–50%, що потребує впровадження мультисенсорних систем. - Енергетична стійкість: Введено розрахунок кінетичної енергії удару БпЛА (Ek). Проведено порівняльний аналіз здатності бетонних укриттів витримувати детонацію бойової частини вагою 5–50 кг. - Кейс-стаді: На прикладі автотрансформатора АЕС показано, що встановлення антидронових сіток та засобів локальної РЕБ знижує ймовірність критичного пошкодження з 0,85 до 0,12. Розділ 4. Висновки та пропозиції щодо вдосконалення нормативної бази. Сформовано конкретний пакет законодавчих ініціатив: - Закон № 2064-IV: Пропонується розширити визначення «проєктної загрози», включивши до неї засоби повітряного нападу державного рівня. - Постанови КМУ (№ 1337, № 625, № 327): Обґрунтовано необхідність коригування порядків функціонування державної системи ФЗ для інтеграції засобів РЕБ та ППО. - Накази ДІЯРУ (№ 169, № 176, № 179): Запропоновано перехід від якісних експертних оцінок вразливості до кількісних імовірнісних моделей, описаних у Розділі 3. - Економічний ефект: Доведено, що кількісна методика дозволяє оптимізувати витрати на СФЗ, вибираючи конфігурацію засобів із максимальним показником Ptotal при мінімально необхідних ресурсах. Висновки Результати дослідження дозволяють вирішити важливу наукову задачу - створення теоретичного та інструментального базису для захисту об'єктів атомної енергетики в умовах сучасної війни. Впровадження запропонованої методології забезпечить: - Адаптацію систем фізичного захисту до атак БпЛА та засобів повітряного нападу. - Можливість кількісного обґрунтування інвестицій у засоби РЕБ та ППО для потреб АЕС. - Підвищення живучості критичної інфраструктури в умовах втрати зовнішнього енергопостачання та деградації логістичних ланцюгів. Практичне значення роботи підтверджується можливістю використання її результатів органами державного регулювання, експлуатуючими організаціями та військовими підрозділами, що здійснюють охорону ЯУ.
Опис
Ключові слова
комплекс інженерно-технічних засобів, ядерна безпека, активна зона, фізичний захист, ядерна установка, ядерний реактор, воєнні загрози, безпілотні літальні апарати, безпека АЕС, АЕС, ударні хвилі, імовірнісний аналіз ризику, проєктна загроза, система фізичного захисту, кваліфікація, complex of engineering and technical means, nuclear safety, core area, physical protection, nuclear facility, nuclear reactor, military threats, unmanned aerial vehicles, nuclear power plant safety, nuclear power plant, shock waves, probabilistic risk analysis, design threat, physical protection system, qualification
Бібліографічний опис
Борзенков, В. В. Розробка методології оцінки вразливості ядерної установки в умовах війни : дис. … д-ра філософії : 143 Атомна енергетика / Борзенков Владислав Валерійович. – Київ, 2026. – 241 с.