Розробка методології та процедури аналізу критеріїв успіху в імовірнісному аналізі ядерної захищеності
Вантажиться...
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Горбачик С.О. Розробка методології та процедури аналізу критеріїв успіху в імовірнісному аналізі ядерної захищеності. Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 143 – Атомна енергетика. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2025. У вступі наведено обґрунтування актуальності роботи, визначено мету, об’єкт, предмет та методи дослідження. Вказано наукову новизну отриманих результатів та надано інформацію про особистий внесок здобувача, цінність та практичне значення роботи. Також зазначено інформацію про апробацію результатів та список публікацій по темі наукової роботи, описано структуру роботи. Атомна енергетика за останнє десятиліття переживає не найкращі часи. Якщо одні країни мають намір перейти від атомної енергетики до відновлювальної, то інші, навпаки, нарощують потенціал використання мирного атома. В ситуації, яка складається в Україні, внаслідок військової агресії та яка призвела до експлуатації атомних електростанцій (АЕС) в екстремальних умовах, необхідно дотримуватись політики нарощування потужностей в атомній галузі. Проте, всі ми пам’ятаємо уроки історії, трагічні наслідки після Чорнобильської катастрофи, аварії на АЕС Фукусіма, що викликали необхідність переглянути підхід до безпеки ядерних установок з огляду на їх експлуатацію. З подіями, що відбулися на Запорізькій АЕС, виникла необхідність переглянути підхід і до фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання. Дисертація присвячена розвитку такого напрямку сфери безпеки, як фізичний захист ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів,інших джерел іонізуючого випромінювання. З плином часу, всебічно прогресує розвиток технологій, що в певній мірі негативно впливає на стан фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання, так-як з’являються нові можливості обмежити працездатність системи фізичного захисту (СФЗ). У зв’язку з новими викликами, що з’явилися, розгляду мають підлягати не тільки модернізація та модифікація систем фізичного захисту, а й підходи, інструменти аналізу, вивчення та дослідження механізмів її оцінки. В роботі розроблено нові методи визначення критеріїв успіху функцій безпеки системи фізичного захисту та процедури їх виконання аналізу для
фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання, як складової частини перспективного інструменту для імовірнісного аналізу фізичного захисту. У першому розділі проведено оглядовий аналіз літератури та законодавства в напрямку фізичного захисту ядерних установок. Важливим питанням, що підлягає розгляду в даному розділі, є аналіз діючої нормативно-правової бази з захищеності ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання та законодавства з фізичного захисту ядерних установок, що діє в Україні, з врахуванням рекомендацій та інструкцій від МАГАТЕ та інших організацій, що працюють у сфері фізичного захисту ядерних установок, з порівнянням їхніх основних відмінностей та особливостей. В даному аспекті, не менш критичною є проблема термінології та її визначення в різних законодавчих документах, інструкціях, рекомендаціях, зокрема важливим є питання перекладу з іноземних мов на державну, так як цей
процес практично не регламентується нормативними документами. Відповідно, виникає необхідність привести у відповідність чинну нормативно-правову базу фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання з
врахуванням світового досвіду та відповідних особливостей ядерної захищеності.У другому розділі визначено основні особливості фізичного імовірнісного
аналізу (ФІА) та встановлено не характерні для традиційного імовірнісного аналізу безпеки (ІАБ) АЕС аспекти, які присутні в ФІА, тобто проведено аналіз проблем залучення традиційного ІАБ АЕС для ФІА. Для прикладу, з’являються такі складові, які не враховуються у традиційному ІАБ АЕС: поява внутрішніх та зовнішніх правопорушників, які можуть діяти окремо чи у змові; диверсія; особливості функцій безпеки (ФБ) СФЗ; характеристика та особливості роботи СФЗ; врахування фізичних бар’єрів захисту; особливості підходу до формування СФЗ, вибору її інженерно-технічних засобів (ІТЗ), їх конфігурація, та багато чого іншого. В процесі дослідження відповідних особливостей фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання, розроблено рекомендації щодо адаптації та врахування їх у ФІА. Важливою відмінністю між ФІА та традиційним ІАБ АЕС є підхід до попередньої підготовки інформації для проведення аналізу безпеки, зокрема потрібно отримати в повному обсязі всі необхідні дані для виконання якісної характеристики СФЗ, що пов’язано з обмеженим доступом до чутливої інформації. В цілому, збір необхідної інформації подібний до алгоритму дій зі збору інформації для проведення оцінки вразливості. Проте, у зв’язку зі специфічними особливостями залучення традиційного ІАБ АЕС для фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання, алгоритм дій зі збору інформації для проведення оцінки вразливості ядерних установок та ядерних матеріалів, може бути частково використаний при побудові подібного механізму для ФІА. На основі виконання другого розділу, частково сформульовано цілі, задачі та проблеми, що розглядаються у дисертації. Як висновок, алгоритм проведення ФІА та традиційного ІАБ АЕС є подібними, але мають певні відмінності у виконанні, через специфічні особливості, що пов’язані з фізичним захистом ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання.На основі дослідження алгоритмів проведення ФІА та традиційного ІАБ АЕС визначено відмінності у підходах, процедурах та методах до розробки імовірнісної моделі з наведенням характеристики етапів залучення апробованого інструменту для імовірнісного аналізу фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання. Наведена характеристика є стислою та узагальненою, так-як процес залучення традиційного ІАБ АЕС для фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання вимагає залучення значних ресурсів та необхідно врахувати обмеження з доступом до закритої інформації. Однією з важливих складових імовірнісного аналізу, як традиційного ІАБ АЕС, так і ФІА є аналіз критеріїв успіху (КУ) для виконання функцій безпеки відповідними системами, устаткуванням, обладнанням та діями персоналу. Для ФІА такий аналіз проводиться безпосередньо, як для СФЗ, так і для її складових систем, устаткування, обладнання та дій персоналу від яких залежить працездатність СФЗ. Тому основна увага в дисертаційній роботі приділяється розробці процедури виконання та методології визначення критеріїв успіху функцій безпеки СФЗ як складової частини перспективного інструменту для імовірнісного аналізу фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання. У третьому розділі розроблено власну процедуру виконання та методологію визначення критеріїв успіху функцій безпеки системи фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання. З використанням аналітичного підходу, визначено, що основні функції безпеки системи фізичного захисту відповідають функціям СФЗ, які запобігають виникненню та реалізації ядерних загроз. Основними функціями безпеки для системи фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання, які вважаються узагальненими є: попередження; виявлення; затримка; реагування; переривання. Оскільки СФЗ є сукупністю організаційно-правових та інженерно-технічних заходів та засобів, які перешкоджають злочинним діям по відношенню до ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого
випромінювання та беручи до уваги, що її працездатність визначається виконанням ФБ, то вона в ієрархічному порядку ділиться на ряд систем, устаткування,
обладнання та інших складових елементів, які відіграють важливу роль у функціонуванні СФЗ, тому і для них визначаються власні ФБ. Таким чином, в даному розділі наведено власну методологію та алгоритм її виконання для визначення критеріїв успіху функцій безпеки СФЗ, досліджено можливі цілі, які потенційний правопорушник може обрати для своїх задумів, визначено основні та додаткові функції безпеки СФЗ та критерії успіху для них.
Відповідно визначені, як основні (первинні) критерії успіху функцій безпеки СФЗ, так і вторинні КУ ФБ СФЗ, що визначаються в кожному конкретному випадку конфігурації СФЗ та в кожному випадку сценарію дій правопорушника з врахуванням конкретних умов, що накладаються.
На основі виконання третього розділу, в повній мірі сформовано цілі, задачі та проблеми, що висвітлюються в дисертації. У четвертому розділі розглянуто підхід до оцінки критеріїв успіху функцій безпеки СФЗ, а саме процедуру визначення критеріїв прийнятності ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання та підхід до формування критеріїв прийнятності (КП) для критеріїв успіху функцій безпеки СФЗ. Для того, щоб підтвердити виконання критеріїв успіху функцій безпеки СФЗ, необхідно у відповідність до визначених КУ встановити КП, порушення меж яких свідчитиме про невиконання КУ та відповідно ФБ СФЗ, зокрема систем, устаткування, обладнання та інших її складових. На основі аналізу цих даних визначається працездатність системи фізичного захисту.При дослідженні критеріїв прийнятності для функцій безпеки СФЗ розглянуто підхід до визначення КП для ФБ СФЗ, визначено вимоги, принципи, основні процедурні кроки до встановлення та формування КП. Як результат, сформовано критерії прийнятності для основних критеріїв успіху функцій безпеки СФЗ, що визначені в попередньому розділі. Важливим моментом є те, що такий підхід дозволяє не тільки виявити вразливі місця в системі фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання, а й визначити надлишковий запас безпеки, що в подальшому дозволить оптимізувати СФЗ, розробивши план дій для реалізації організаційно-технічних заходів, які направлені на скорочення витрат в напрямку використання матеріальних, часових, технічних та людських ресурсів, за умови збереження відповідно встановленого рівня фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання.
Опис
Ключові слова
імовірнісний аналіз безпеки, критерії успіху, критерії прийнятності, функції безпеки, ядерна захищеність, фізичний захист, атомна енергетика, ядерне паливо, ядерні матеріали, фізичний імовірнісний аналіз, кваліфікація, аварія, експлуатація, діагностика, математичне та комп’ютерне моделювання., probabilistic security analysis, success criteria, acceptance criteria, security functions, nuclear security, physical protection, sabotage, nuclear materials, physical probabilistic analysis, qualification, accident, operation, diagnostics, mathematical and computer modeling
Бібліографічний опис
Горбачик, С. О. Розробка методології та процедури аналізу критеріїв успіху в імовірнісному аналізі ядерної захищеності : дис. … д-ра філософії : 143 Атомна енергетика / Горбачик Сергій Олегович. – Київ, 2025. – 144 с.