ATOMERŐMŰVEK PROLIFERÁCIÓ- ÁLLÓSÁGI ELEMZÉSÉNEK SUGÁRVÉDELMI ASPEKTUSAI VERES ÁRPÁD MTA veres.arpad@energia.mta.hu
Az előadás vázlata 1. Proliferáció-állóság (definíciók, indok és cél): Az atomenergia világszerte növekvő igénye. Az alkalmazással előfordulható veszélyhelyzetek és rendellenes események minimalizálása. 2. A paksi atomerőmű bővítés főbb mozzanatai. A műszaki, gazdasági preferenciák. PR követelményrendszer (nemzetközi előírás). 3. PR, Safeguard és Sugárvédelem harmonizálása. XXVII. Sv.T.T. 2012. április 24-26, Hajdúszoboszló 2
1. DEFINICIÓk Proliferáció: Nukleáris fegyverek megszerzésére való törekvés azon államok részéről, amelyek ilyenekkel nem rendelkeznek. Proliferáció kockázat: Egy valószínűségi adat, ami azt mutatja meg, hogy milyen időtartam alatt tud egy ország megszerezni (felvásárolni) atomfegyver előállítására alkalmas eszközöket, nukleáris módszereket. (Markov modell: Sztochasztikus rendszerek egyik alapvető valószínűség számítási eszköze). Proliferáció-állóság (Proliferation-Resistance, PR): Az atomenergia-rendszereknek azok a jellegzetes vonásai, melyekkel (meg)gátolhatók a nukleáris anyagok eltérítése, diverziója, ilyen anyagok tiltott előállítása és visszaélések a nukleáris technológiával. 3
A proliferáció-állóság célja: Felismerje, megelőzze és elhárítsa, a létesítmény telephelyén, a nukleáris és radioaktív anyagok nyílt, vagy álcázott eltérítését; a létesítménnyel, illetve a technológiai folyamataival és/vagy berendezéseivel történő rejtett visszaélést; az engedélyezettől eltérő nukleáris és/vagy radioaktív anyagok előállítására irányuló folyamatokat. 4
Atomerőmű-tervezés PR alapelveinek főbb forrásai A nukleáris fegyverek elterjedését gátoló szerződés, a végrehajtását biztosító egyezmények és útmutatók. Az Euratom Szerződés biztosítékokra vonatkozó rendelkezései, végrehajtási rendeletei és útmutatói. A nukleáris Szállítók Csoportjának irányelvei. A nukleáris rendszer működtetését, a nukleáris és kettős felhasználású termékek exportját és importját szabályozó hazai jogszabályok. A jövő feladatainál a NAÜ kiadványok előírásai. OAH Útmutató, Budapest 2010. (Verziósz.: Tervezet-1). 5
Energiahordozók részvéte az energiatermelésben (Forrás: Perger A. és mások, Az atomenergia a XXI. Században, Energiaklub kiadvány, 2008) Primer energiahordozók a hazai villamos-áram termelésben (%) A világ teljes primerenergia felhasználása (%) 2005-ben 35,3 0,6 2,3 2,2 35,1 24,4 Olaj Szén Földgáz megújuló Vízi nukl 20,7 10 6,3 2,2 0,5 nukleáris 35,3 %, (2020-ra 60 %). nukleáris 6,3 % (a villamos-áram 15,3 %); Ország, (2007 év) Atomerőmű Építés alatt Áram [GW-év] 22 (Európa) 197 (5*) 170 (12*) 32 (Világ) 440440 370 ~ 2,6 10 12 kwh 25,3 35 Olaj Szén Földgáz biomassza nukl vízi 6
Rendellenes események, nukleáris és radioaktív anyagokkal: Nukleáris anyagok %-os megoszlása 68% 2% 5% 2% 26% Ismeretlen Nagydús. U Pu kisdús. U T., szeg. U, Th 235 U(ND) >20%; 235 U(KD) < 20 %; 235 U(T) = 0,7 %; 235 U(Szeg.) < 0,7%. A NAÜ (ITDB) adatbázisa 113 országból, 1993-2011 között, 2164 rendellenes, felderített eseményt rögzített. Ebből: 399 jogtalan birtoklás és/vagy bűnügyi tevékenység (16 nagydúsítású U, vagy Pu). 588 lopás, vagy elvesztés. 1124 rendellenes kibocsátás és más jogtalan tevékenység. Hazánkban az 1990-es évek óta 10 felderített rendellenes esemény fordult elő. 7
180 Bűnügy és jogtalan birtoklás. Lopás, elvesztés. Egyéb rendellenes tevékenységek és események évenkénti megoszlásai 160 140 120 100 80 bűnügyi lopás egyéb 60 40 20 0 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Nukleáris és radioaktív anyagok illegális forgalmának alakulása 1993-2008. Forrás: IAEA Illicit Trafficing Database (ITDB). 8
2. A Paksi atomerőmű bővítésének előzményei: Számos előkészítő tanulmányterv alapján, 2009. március 30-án az Országgyűlés 330 igen, 6 nem és 10 tartózkodás szavazással hozzájárult új blokk, blokkok létesítésének előkészítését szolgáló tevékenységek megkezdéséhez. Ezután az atomerőmű bővítésére szóba jöhető reaktorblokk típusok kiválasztására további előtanulmányok készültek, például: Aszódi Attila, (BME NTI); Cserháti András (PA Zrt); Végh János, (AEKI) A műszaki-technológia kiválasztásának a hazai preferenciái: i. Az új blokk nyomott vizes (PWR) technológiára épüljön; ii. iii. iv. Teljesítménye illeszkedjen a hazai hálózatba; Ne legyen prototípus, és demonstrációs blokk. Legyen terheléskövető üzemmódja; v. Feleljen meg az EUR követelményi rendszerének; vi. Legyen már engedélyezett blokktípus (forrás: Végh János, AEKI). 9
Az FIN5 keretében vizsgált atomerőműblokk típusok látványképei, (forrás: Cserháti András, ETE konferencia, Siófok, 2009, június 3-4). 10
Bővítési blokk paksi telephelye (Cserháti A. ETE Konferencia, Siófok, 2009. jún. 3-4) 11
OAH-ÁNI-ABA-07/10 MTA Izotópkutató Intézet MAGYARORSZÁGON SZÓBA JÖHETŐ ÚJ ATOMERŐMŰ TÍPUSOK PROLIFERÁCIÓ-ÁLLÓSÁGI ELEMZÉSE Tanulmány Szerzők: Dr. Veres Árpád, Nguyen Cong Tam, Almási István MTA Izotópkutató Intézet Készült Az atomenergia biztonságos alkalmazásának hatósági ellenőrzését szolgáló műszaki megalapozó tevékenység (ABA MMT) program keretében az Országos Atomenergia Hivatal megrendelésére Budapest, 2010. október Az itt közölt eredményekhez kötődő szerzői jogok az MTA IKI kizárólagos tulajdonát képezik! A tucatnál több megvizsgált blokkból négy blokktípust felelt meg a hazai műszaki igénynek (preferenciáknak): AP1000, EPR 1600, AES-2006, ATMEA. Közülük az aláhúzott két blokkot emeltük ki az OAH megbízási tanulmányban, mint amelyekben a PR követelmények kielégítésének szempontjai a legjobban érvényesíthetők. 12
Az EPR 1600 reaktorblokk látványképe 13
Az EPR 1600 blokk PR követelményrendszere PR speciális szempontjai Kazetták tárolóba, zónába, aknába jut. 239 Pu arány, mennyiségmérés Nukleáris méréstechnika Kiégett kazetták kiszerelése, szállítása Nukleáris anyagmérlegkörzet Követelményrendszerek értékelése Művelet, esemény Ellenőrző módszer Megjegyzés Kazetta útja szerelés, megbontás rögzítése A 239 Pu arány bomba készítésre alkalmatlan VVER-440 módszer adott Pin-tároló mérhetőség pálca kiszerelés, csere Külön a friss, pihent, kiégett, egyéb anyag VVER-440 módszerhez hasonló Pálcák direkt mérése HpGe detektor, SFAT Víz alatti kamra, SFAT, Csernkov sug, Fork kollimátor Közvetlen mérési lehetőség biztosítása Nincs információnk Nincs kidolgozva Kazettaméret VVER-től eltér 14
Az AES-2006 reaktorblokk látványképe 15
Az AES-2006 blokk PR követelményrendszere PR speciális szempontjai Kazetták tárolóba, zónába, aknába jut. 239 Pu arány, mennyiségmérés Nukleáris méréstechnika Kiégett kazetták kiszerelése, szállítása Nukleáris anyagmérlegkörzet Követelményrendszerek értékelése Művelet, esemény Ellenőrző módszer Megjegyzés Kazetta útja szerelés, megbontás rögzítése A 239 Pu arány bomba készítésre alkalmatlan VVER-440 módszer adott Pin-tároló mérhetőség pálca kiszerelés, csere Külön a friss, pihent, kiégett, egyéb anyag Használt eszközök Consulha rögzítése VVER-440 módszerhez hasonló Pálcák direkt mérése HpGe detektor, SFAT Víz alatti kamra, SFAT, Csernkov sug, Fork kollimátor Közvetlen mérési lehetőség biztosítása Szétszedhető a kazetták zöme Direkt 239 Pu mérés nincs Szállítási út, ellenőrző pont Rövid száll. út, nem eltéríthető 16
3. A proliferáció-állóság (PR), a biztosítéki (Safeguards) és a munkahelyi sugárvédelmi szabályzat (MSSz) harmonizálása A proliferáció-állóság követelményrendszere az atomerőműben végzett műveletek műszaki feltételire, nukleáris méréstechnikai ellenőrzésire és az üzemen belüli biztonságra fekteti a főbb hangsúlyt. A safeguards követelmények, pedig a nukleáris anyagok tervezett mozgását, létesítmények alapvető, műszaki és leltári adatait, illetve azok előzetes bejelentési (nemzetközi is) kötelezettségeit hangsúlyozzák ki. Az atomerőművek munkahelyi sugárvédelmi szabályzatainak a hatályai, (lásd például a paksi MSSZ, 86 old.), pedig elsősorban mindazon tevékenységek szabályozására terjednek ki, amelyek magukba foglalják a blokkok ellenőrzött zónáiban végzett műveleteket és a szabad zónákban folytatott bármilyen sugárveszélyes munkálatot. A bővítés során a PR, Safeguards és MSSZ követelményrendszereket össze kell hangolni, mivel számos átfedés van közöttük, ami növelheti a biztonságot, de veszélyt is jelenthet az esetleges egymásra várással. 17
2010 októberi információnk szerint a paksi Atomerőmű bővítésének tenderét váratóan 2011 elején írják ki, majd 2012 áprilisáig választják ki a konkrét reaktorblokk típust. Így a PR tanulmányban megfogalmazott javaslatok és követelmények érvényesíthetők a tender kiírásánál, a reaktorblokkok kiválasztásánál és a kivitelezési tervezések során is. Köszönöm a figyelmet! 18