III. РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ "ОЦЕНКА ДОЛГОВРЕМЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПУНКТОВ ПРИПОВЕРХНОСТНОГО ЗАХОРОНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ" (РБ-117-16)

24. При проведении оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется выделять следующие основные этапы:

разработка основных положений оценки долговременной безопасности ППЗРО;

описание системы захоронения РАО, сбор и подготовка исходных данных;

разработка и обоснование сценариев эволюции системы захоронения РАО;

разработка и обоснование концептуальных и математических моделей и их реализация с помощью программных средств;

анализ результатов оценки долговременной безопасности с учетом их неопределенностей (погрешностей).

Разработка основных положений

25. При выполнении оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется определить:

цели проведения оценки долговременной безопасности ППЗРО;

критерии и показатели безопасности ППЗРО и расчетные величины;

критическую группу населения;

значимые периоды времени, в том числе расчетный период.

26. Цель проведения оценки долговременной безопасности ППЗРО определяет подходы и методы выполнения оценки, в том числе использование консервативных или реалистичных подходов, применение методов детерминистского или вероятностного анализа, необходимость применения упрощенных или сложных математических моделей.

27. В зависимости от этапа жизненного цикла ППЗРО, на котором проводится оценка долговременной безопасности ППЗРО, целью проведения оценки могут являться:

на этапе размещения (выбора площадки) ППЗРО:

разработка и обоснование концепции захоронения РАО, основных технических и организационных решений по обеспечению безопасности размещаемого ППЗРО для различных вариантов размещения ППЗРО;

разработка технического задания на проектирование ППЗРО с учетом условий размещения ППЗРО;

определение наиболее значимых для безопасности размещаемого ППЗРО характеристик площадки и района его размещения, планирование изысканий и исследований по условиям размещения ППЗРО;

определение объема изысканий и научных исследований для обоснования условий размещения ППЗРО, обоснование пригодности площадки для размещения ППЗРО с учетом явлений, процессов и факторов природного и техногенного происхождения;

обоснование возможности обеспечения долговременной безопасности размещаемого ППЗРО с учетом условий его размещения, включая предварительную оценку потенциального радиационного воздействия размещаемого ППЗРО на человека и окружающую среду;

разработка концепции закрытия размещаемого ППЗРО;

на этапах проектирования и сооружения ППЗРО:

уточнение технического задания на проектирование ППЗРО с учетом условий размещения ППЗРО;

разработка и обоснование технических, технологических и организационных решений проектируемого ППЗРО;

обоснование возможности обеспечения долговременной безопасности проектируемого (сооружаемого) ППЗРО с учетом разрабатываемых технических, технологических и организационных решений;

разработка и обоснование пределов и условий безопасной эксплуатации проектируемого (сооружаемого) ППЗРО;

разработка и обоснование критериев приемлемости РАО для захоронения в данном ППЗРО;

разработка системы радиационного контроля и мониторинга системы захоронения РАО, определение объема, методов, порядка и периодичности проведения радиационного контроля и мониторинга системы захоронения РАО;

разработка и выбор варианта закрытия проектируемого (сооружаемого) ППЗРО;

на этапе эксплуатации ППЗРО:

обоснование текущего уровня безопасности ППЗРО и оценка соответствия эксплуатируемого ППЗРО установленным критериям безопасности;

оптимизация системы захоронения РАО;

разработка, при необходимости, и обоснование дополнительных мероприятий по повышению безопасности эксплуатируемого ППЗРО;

оценка и обоснование необходимости модернизации эксплуатируемого ППЗРО, в том числе в целях создания дополнительных барьеров безопасности ППЗРО;

разработка и обоснование проекта реконструкции и модернизации эксплуатируемого ППЗРО и его отдельных систем (элементов);

обоснование внесения изменений в проектную и технологическую документацию;

корректировка критериев приемлемости РАО для захоронения;

оптимизация системы радиационного контроля и мониторинга системы захоронения РАО при эксплуатации ППЗРО и определение программы наблюдений после закрытия ППЗРО;

разработка и обоснование проектных и организационных решений по закрытию эксплуатируемого ППЗРО;

на этапе закрытия (после закрытия) ППЗРО:

оптимизация проектных и организационных решений по закрытию ППЗРО и технологии закрытия ППЗРО;

подтверждение долговременной безопасности закрываемого (закрытого) ППЗРО в период потенциальной опасности РАО;

разработка и обоснование программы проведения периодического радиационного контроля и мониторинга системы захоронения РАО после закрытия ППЗРО.

28. Критерии безопасности ППЗРО при эксплуатации ППЗРО и после закрытия, к которым относятся основные пределы доз, допустимые уровни монофакторного воздействия, граничные значения обобщенного риска устанавливаются в проекте ППЗРО в соответствии с нормативными правовыми актами, федеральными нормами и правилами в области атомной энергии и санитарными правилами и нормативами обеспечения радиационной безопасности. В целях демонстрации соблюдения критериев безопасности ППЗРО рекомендуется применять показатели безопасности ППЗРО, к которым относятся удельная (объемная) и общая активность радионуклидов в объектах окружающей среды (почва, породы, подземные и поверхностные воды, атмосфера), уровни вмешательства (УВвода) по содержанию отдельных радионуклидов в питьевой воде и иные величины, установленные нормативными документами и (или) проектом ППЗРО.

29. Конечным результатом оценки долговременной безопасности ППЗРО являются значения расчетных параметров, которые подлежат сравнению с установленными критериями (показателями) долговременной безопасности ППЗРО. Выбор расчетных параметров проводится в соответствии с критериями (показателями) безопасности, установленными для конкретного ППЗРО.

30. Для каждого сценария эволюции системы захоронения РАО при проведении оценки радиационного воздействия на население, включая лица, которые в ходе их производственной деятельности, осуществляемой после закрытия ППЗРО, могут подвергаться радиационному воздействию, рекомендуется определить критическую и (или) референтную группы лиц.

Критическую группу населения, то есть группу лиц из населения (не менее 10 человек), однородную по одному или нескольким признакам - полу, возрасту, социальным или профессиональным условиям, месту проживания, рациону питания, которая подвергается наибольшему радиационному воздействию по определенному пути облучения от данного ППЗРО, рекомендуется определять в соответствии с санитарными правилами и нормативами обеспечения радиационной безопасности с учетом условий формирования дозы облучения населения по всем возможным путям радиационного воздействия (с учетом внешнего и внутреннего облучения).

31. Критическую группу населения рекомендуется выбирать с учетом демографических условий размещения ППЗРО, в том числе расположения населенных пунктов, численности, плотности размещения и половозрастной структуры населения, особенностей образа жизни и рациона питания, структуры природопользования, водопотребления и водоснабжения, типичных для данной местности биоценозов, а также радионуклидного состава РАО, захораниваемых в ППЗРО.

32. С целью определения критической группы населения рекомендуется проанализировать значения уровней облучения различных групп населения при реализации каждого из сценариев эволюции системы захоронения РАО, прогноза выхода и распространения радионуклидов из ППЗРО в окружающую среду и соответствующего радиационного воздействия. Поскольку разные однородные группы населения могут одновременно подвергаться риску радиационного воздействия при различных сценариях облучения, группа, не являясь критической ни по одному из рассмотренных сценариев эволюции системы захоронения РАО, в итоге по сумме всех сценариев может оказаться подвергающейся максимальному радиационному воздействию.

33. Для каждого сценария эволюции системы захоронения РАО рекомендуется определить в общем случае несколько различных однородных групп лиц из населения, подвергающихся максимальному (по отношению к данному сценарию) и повышенному (по сравнению со сценарием нормальной эволюции) радиационному воздействию.

Для сценариев непреднамеренного вторжения человека в систему захоронения РАО рекомендуется определить референтную группу, то есть группу лиц (лицо), однородную по условиям профессиональной деятельности, предполагающей вторжение в систему захоронения РАО, подвергающихся наибольшему радиационному воздействию по рассматриваемому в данном сценарии пути облучения (например, рабочие, осуществляющие буровые работы, дорожные рабочие, выполняющие земляные работы на территории закрытого ППЗРО).

34. Для целей проведения оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется определить периоды времени, важные для разработки сценариев эволюции ППЗРО:

период административного контроля ППЗРО, то есть срок, установленный в проекте ППЗРО, в течение которого эксплуатирующей организацией или иной уполномоченной организацией осуществляется периодический радиационный контроль и мониторинг системы захоронения РАО (период активного административного контроля) и сохраняются знания о ППЗРО (период пассивного административного контроля);

период времени, для которого выполняется оценка долговременной безопасности ППЗРО (расчетный период).

35. При разработке сценариев эволюции системы захоронения РАО целесообразно предполагать, что в период административного контроля ППЗРО доступ населения на территорию закрытого ППЗРО ограничен и контролируется, однако возможно проживание населения на прилегающих к ППЗРО территориях, ведение строительной, сельскохозяйственной и иной промышленной деятельности, ограниченной определенными условиями. При этом обеспечивается предотвращение проникновения (вторжения) человека в систему захоронения РАО. После окончания периода административного контроля предполагается неограниченный доступ человека на территорию закрытого ППЗРО.

36. Учитывая, что неопределенность результатов прогнозных расчетов возрастает со временем, период, для которого выполняется количественный прогнозный расчет оценки долговременной безопасности ППЗРО (расчетный период), допустимо ограничить сроком, для которого результаты расчетов показывают, что уровень радиационного воздействия ППЗРО на население и окружающую среду достигает максимального значения и далее уже не может возрастать.

37. При установлении расчетного периода рекомендуется убедиться в том, что в пределах рассматриваемого диапазона времени реализованы все значимые процессы и события, влияющие на выход радионуклидов из ППЗРО и их перенос в окружающей среде, в том числе учтены цепочки радиоактивных превращений и образование дочерних радионуклидов (например, накопление 237Np вследствие распада 241Pu и 241Am).

Описание системы захоронения радиоактивных отходов.
Сбор и подготовка исходных данных

38. В целях выполнения оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется рассматривать ППЗРО и окружающую его природную среду и население как совокупность следующих составляющих:

область системы захоронения РАО, включающая:

область источника радионуклидов, к которой относятся упаковки РАО, включающие матрицу РАО, контейнер и другие элементы упаковки (если имеются);

инженерная часть ППЗРО, представляющая собой совокупность важных для безопасности сооружений, систем и элементов ППЗРО, к которым относятся инженерные барьеры безопасности ППЗРО, включающие строительные конструкции ячеек захоронения РАО, буферные материалы, запечатывающие элементы, покрывающий и подстилающий экраны;

вмещающие и (или) несущие горные породы, измененные в процессе сооружения и (или) эксплуатации ППЗРО или на которые может быть оказано влияние после закрытия ППЗРО (ближняя зона);

горные породы, на которые не оказывалось влияние при сооружении и эксплуатации ППЗРО, состояние и характеристики которых влияют на миграцию радионуклидов в окружающей природной среде, изменение состояния которых в связи с любыми возможными процессами и событиями как природного, так и техногенного происхождения может привести к изменению этих характеристик (неизмененные породы, или дальняя зона);

объекты природной среды, в которых возможна миграция радионуклидов (например, часть атмосферы, почвы, поверхностные воды, растительный и животный мир) (далее - биосфера);

совокупность всех элементов непосредственного окружения населения, живущего в зоне, в которой оно может подвергнуться радиационному воздействию ППЗРО (далее - зона влияния ППЗРО), и само население.

39. При описании системы захоронения РАО рекомендуется представить:

описание состава системы захоронения РАО, ее отдельных элементов и их взаимосвязи;

описание общей концепции обеспечения безопасности системы захоронения РАО и функций безопасности для каждого из элементов системы, важного для безопасности;

описание выполнения элементами системы захоронения РАО возложенных на них функций безопасности при нормальной эволюции системы и при учитываемых внешних и внутренних воздействиях;

описание технических решений, предусмотренных проектом ППЗРО для реализации принципов и требований безопасности;

описание геологических, радиационных, химических, биологических, механических и тепловых процессов, которые могут повлиять на эволюцию системы захоронения РАО;

описание характеристик РАО с учетом пространственной неоднородности РАО;

описание предполагаемых изменений свойств и поведения элементов системы захоронения РАО и их взаимодействия во времени, в том числе их защитных и изолирующих свойств;

описание предполагаемых изменений условий окружающей среды и их воздействия на элементы системы захоронения РАО;

описание возможных механизмов выхода и путей миграции радионуклидов при нормальной эволюции системы захоронения РАО и при альтернативных сценариях;

оценку неопределенностей, обусловленных неполнотой имеющейся информации.

40. Описание системы захоронения РАО, окружающей природной среды и зоны влияния ППЗРО, включая население, рекомендуется актуализировать по мере поступления новых или уточненных исходных данных, входных параметров, допущений и предположений в отношении их свойств и их изменения во времени в соответствии с итерационным подходом, приведенном в приложении N 1 настоящего Руководства по безопасности.

41. В качестве исходных данных для проведения оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется использовать данные технического задания на проектирование ППЗРО, проектной и эксплуатационной документации ППЗРО, экспериментальные данные, полученные в результате проведенных изысканий, исследований и наблюдений, выполненных при размещении, сооружении, эксплуатации и закрытии рассматриваемого ППЗРО, данные радиационного контроля и мониторинга системы захоронения РАО, картографические материалы, статистические и литературные данные (справочные издания, книги, монографии и статьи), а также информацию по объектам-аналогам, включая сведения о характеристиках и свойствах аналогичных площадок и районов и данные, полученные при размещении, сооружении, эксплуатации и закрытии аналогичных ППЗРО.

42. Получение экспериментальных данных в целях проведения оценки долговременной безопасности ППЗРО может выполняться:

путем прямых измерений (например, физические и химические свойства РАО, коэффициенты сорбции инженерных барьеров и вмещающих пород);

путем косвенных измерений (например, состав и свойства РАО, если проведение прямых измерений невозможно);

путем аппроксимации (например, параметры, характеризующие изолирующие свойства барьеров безопасности на основе аналогичных материалов и пород);

путем приближений и прогнозов на основе проводимых наблюдений, в том числе многолетних (например, скорость и механизмы деградации барьеров безопасности, характеристика возможной деятельности человека, состояние биосферы).

43. В целях качественной подготовки исходных данных целесообразно разработать программу сбора данных, в рамках которой рекомендуется:

определить перечень требуемых для расчета исходных данных;

определить источники различных исходных данных (например, справочные данные, экспериментальные исследования, изыскания), включая источники информации, на основе которой формируется прогноз возможного поведения человека, проживающего в районе размещения ППЗРО;

определить методы и порядок сбора данных, в том числе указать методы определения количества размещенных РАО и их характеристик;

обосновать полноту и достаточность программ сбора и подготовки исходных данных;

обосновать достоверность исходных данных;

оценить неопределенности (погрешности) исходных данных.

44. Сбор исходных данных, необходимых для выполнения количественных прогнозных расчетов, рекомендуется проводить с учетом разработанных сценариев эволюции системы захоронения РАО и применяемых математических моделей на основе итерационного подхода параллельно с развитием и уточнением сценариев и моделей.

45. Рекомендуемый перечень исходных данных при выполнении оценки долговременной безопасности ППЗРО приведен в приложении N 2 к настоящему Руководству по безопасности.

46. Для эксплуатируемых ППЗРО оценку долговременной безопасности рекомендуется проводить с учетом следующих факторов:

фактического состояния ППЗРО и барьеров безопасности;

объема, состава и характеристик захороненных РАО и их фактического состояния;

фактической радиационной обстановки, подтвержденной в том числе данными радиационного контроля и мониторинга системы захоронения РАО, включающими результаты наблюдений за распространением радионуклидов в окружающей среде и данные о загрязнении окружающей среды (например, донных отложений водных объектов, почвы, подземных и поверхностных вод и атмосферного воздуха);

последствий нарушений нормальной эксплуатации ППЗРО, включая радиационные аварии, имевшие место при эксплуатации ППЗРО.

Разработка и обоснование сценариев эволюции
системы захоронения радиоактивных отходов

47. При выполнении оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется разработать сценарии эволюции системы захоронения РАО - возможные последовательности логически связанных между собой событий, явлений и факторов природного и техногенного происхождения и физико-химических процессов, определяющих возможную эволюцию системы захоронения РАО, возможность миграции радионуклидов через инженерные барьеры безопасности, их распространение в окружающей среде и воздействия на человека и окружающую среду в результате предполагаемого поведения системы захоронения РАО в период потенциальной опасности захороненных РАО.

48. При разработке сценария эволюции системы захоронения РАО рекомендуется качественно и (или) количественно определить:

эволюцию системы захоронения РАО, включая:

учитываемые события, явления и факторы природного и техногенного происхождения;

происходящие в системе захоронения РАО физико-химические процессы, приводящие к изменению физико-химического состава материала барьеров безопасности, механических характеристик барьеров, поведения системы барьеров безопасности, сроков сохранения инженерными барьерами безопасности своих изолирующих свойств (целостности), скорости и механизмов деградации инженерных барьеров ППЗРО и их отдельных элементов;

механизмы и скорости выхода радионуклидов из инженерных барьеров ППЗРО и их переноса в окружающей среде, включая:

механизмы выхода (конвекция, диффузия, гидродисперсия), значения скоростей выхода и параметры сред, в которых происходит перенос радионуклидов;

скорость и механизмы переноса радионуклидов в ближней и дальней зонах, динамику и количественные данные поступления радионуклидов в водоносный горизонт и атмосферный воздух;

скорость, механизмы переноса и накопления радионуклидов в окружающей среде;

формирование радиационного воздействия на население и окружающую среду.

49. При определении сценариев эволюции системы захоронения РАО рекомендуется:

рассмотреть все возможные значимые события, явления и факторы природного и техногенного происхождения и физико-химические процессы, существенно влияющие на эволюцию системы захоронения РАО;

проанализировать причинно-следственные связи и установленные корреляции между этими событиями, явлениями, процессами и факторами;

определить возможные пути поступления радионуклидов в окружающую среду и воздействия на человека.

50. Перечень событий, явлений и факторов природного и техногенного происхождения, определяющих выбор сценариев эволюции системы захоронения РАО, для определенного ППЗРО устанавливается в соответствии с приложением N 3 к федеральным нормам и правилам в области использования атомной энергии "Захоронение радиоактивных отходов. Принципы, критерии и основные требования безопасности" (НП-055-14) с учетом особенностей данного ППЗРО, в том числе условий его размещения, включая геологические, гидрогеологические, гидрологические, геохимические, геоморфологические, метеорологические и демографические условия, проектных решений ППЗРО, а также характеристик и объема захороненных РАО.

51. При разработке сценариев эволюции системы захоронения РАО рекомендуется выделять сценарий нормальной эволюции и альтернативные сценарии.

52. Сценарий нормальной эволюции системы захоронения РАО описывает наиболее вероятное протекание природных процессов в ходе эволюции системы захоронения РАО и предполагает выполнение барьерами ППЗРО функций безопасности в соответствии с проектом ППЗРО и постепенное снижение защитных, прочностных и изолирующих свойств инженерных барьеров безопасности со временем.

53. В качестве альтернативных рассматриваются сценарии эволюции системы захоронения РАО, реализация которых приводит к изменению в эволюционном ходе развития системы захоронения РАО вследствие внешних или внутренних воздействий природного и техногенного происхождения, а также внутренних процессов, не включенных в проектные основы ППЗРО.

Альтернативные сценарии эволюции системы захоронения РАО могут включать преждевременное снижение прочностных или изолирующих инженерных барьеров ППЗРО и их различных элементов, внутренние процессы в системе захоронения РАО, приводящие к преждевременной деградации барьеров, а также внешние воздействия природного и техногенного характера и изменение условий размещения ППЗРО, в том числе метеорологических условий, режима поверхностных и подземных вод, увеличение интенсивности опасных природных процессов.

54. К альтернативным сценариям эволюции системы захоронения РАО относят также сценарии непреднамеренного (несанкционированного) вторжения человека в систему захоронения РАО, под которыми понимают непреднамеренные несанкционированные действия человека, которые приводят к нарушению целостности системы захоронения РАО, барьеров безопасности ППЗРО и вскрытию ячеек захоронения РАО и, как следствие, изменению механизмов и скорости выхода радионуклидов из ППЗРО.

55. Для сценариев эволюции системы захоронения РАО, описывающих нарушение целостности системы захоронения РАО вследствие непреднамеренного вторжения, предполагается, что лицо или группа лиц (референтная группа), проникших в ППЗРО, будет в течение некоторого времени подвергаться радиационному воздействию РАО, не подозревая о существующей опасности.

Предполагается, что вторжение может произойти сразу после того, как знание о месте захоронения РАО будет утеряно, то есть по окончании периода административного контроля.

56. Рекомендуется определить конечный перечень сценариев эволюции системы захоронения РАО (базовые сценарии), которые в совокупности позволят учесть основные особенности возможной эволюции ППЗРО и процессы, определяющие его радиационное воздействие на человека и окружающую среду.

57. Выбор сценариев эволюции системы захоронения РАО рекомендуется выполнять на основе дифференцированного подхода, исходя из анализа системы захоронения РАО и условий размещения ППЗРО, с учетом цели проведения оценки долговременной безопасности, установленных критериев безопасности и расчетных параметров таким образом, чтобы выбранные сценарии в совокупности позволили учесть основные факторы и процессы, определяющие возможное радиационное воздействие ППЗРО на человека и окружающую среду в период потенциальной опасности РАО.

58. При разработке сценариев эволюции системы захоронения РАО рекомендуется использовать системный подход, обеспечивающий учет всех потенциально значимых свойств (особенностей) системы захоронения РАО, протекающих в системе процессов, а также внешних и внутренних воздействий и событий и их комбинаций, которые могут привести к количественно отличающимся результатам оценки безопасности.

59. Метод разработки сценариев эволюции системы захоронения РАО можно считать приемлемым, если разработанные сценарии соответствуют целям оценки безопасности, отражают в необходимой степени поведение системы захоронения РАО и возможные направления ее эволюции, а также учитывают возможные ошибки в определении эффективности барьеров безопасности ППЗРО.

60. При разработке сценариев эволюции системы захоронения РАО рекомендуется использовать следующие методы или их комбинации:

экспертный метод;

анализ списка свойств, событий и процессов, важных для безопасности ППЗРО;

построение матрицы взаимодействий.

61. Экспертный метод, применяемый в целях определения и выбора сценариев эволюции системы захоронения РАО, основан на анализе мнений специалистов (экспертов), их знании условий размещения ППЗРО, системы захоронения РАО, ее отдельных элементов, возможных состояний (элементов) системы и ее поведения со временем в предполагаемых условиях, а также имеющегося опыта, например, в части проектирования или эксплуатации аналогичных объектов, и состоит в формализации такого мнения.

62. Метод анализа списка свойств, событий и процессов, важных для безопасности ППЗРО, предполагает анализ полного перечня свойств, событий и процессов природного и техногенного происхождения и физико-химических процессов, характерных для конкретных района и площадки размещения ППЗРО и системы захоронения РАО и влияющих на безопасность ППЗРО, на основании которого выделяются наиболее важные свойства, события и процессы, определяющие соответствующие сценарии эволюции системы захоронения РАО.

63. При применении метода анализа списка свойств, событий и процессов, важных для безопасности ППЗРО, рекомендуется использовать индуктивный или дедуктивный методы или их комбинацию.

При применении дедуктивного метода анализа (метод анализа дерева отказов, метод "сверху вниз") рекомендуется на основе анализа наиболее вероятных событий и процессов, которые могут произойти в рассматриваемом ППЗРО, разработать определенный сценарий и на основе данного сценария определить перечень учитываемых свойств, событий и процессов.

При применении индуктивного метода анализа (метод анализа дерева событий, метод "снизу вверх") рекомендуется определить наиболее важные для безопасности ППЗРО свойства, события и процессы и на их основе разработать соответствующие сценарии эволюции системы захоронения РАО.

64. Применение при разработке сценариев эволюции системы захоронения РАО метода построения матриц взаимодействия, который основан на анализе совокупности факторов, событий и процессов природного и техногенного происхождения и физико-химических процессов и их взаимного влияния, позволяет формализовать процесс разработки сценария, что повышает степень объективности принимаемых решений, позволяет установить иерархию свойств, событий и процессов и учесть их взаимосвязь.

65. На этапе выбора площадки размещения ППЗРО основное внимание рекомендуется уделять разработке сценария нормальной эволюции системы захоронения РАО, консервативно учитывая при этом изменение свойств инженерных барьеров со временем.

В качестве альтернативных сценариев эволюции системы захоронения РАО на данном этапе рекомендуется рассматривать возможность преждевременного полного или частичного разрушения инженерных барьеров или их отдельных элементов по истечении определенного времени после закрытия ППЗРО, а также возникновения внешних воздействий природного и техногенного происхождения.

66. На этапах проектирования и сооружения ППЗРО при разработке сценария нормальной эволюции системы захоронения РАО рекомендуется использовать реалистичный подход, в том числе при учете изменения свойств инженерных барьеров со временем в соответствии с проектом ППЗРО.

При разработке альтернативных сценариев эволюции системы захоронения РАО на данных этапах рекомендуется рассматривать возможность преждевременного полного или частичного разрушения инженерных барьеров или их отдельных элементов и возникновения внешних воздействий природного и техногенного происхождения на ППЗРО, учитывая при этом опыт размещения ППЗРО и технические и организационные решения, определенные в проекте ППЗРО.

67. На этапе эксплуатации ППЗРО при разработке сценария нормальной эволюции системы захоронения РАО рекомендуется использовать реалистичный подход и учитывать накопленные данные о районе и площадке размещения ППЗРО, а также данные, полученные при эксплуатации ППЗРО, включая результаты радиационного контроля и мониторинга системы захоронения РАО. При этом рекомендуется реалистично (на основе проекта ППЗРО и с учетом опыта эксплуатации ППЗРО) учитывать изменение состояния инженерных и естественных барьеров и влияние этих изменений на возможность выхода радионуклидов за пределы инженерных барьеров и последующую миграцию в естественных барьерах.

В качестве альтернативных сценариев эволюции системы захоронения РАО рекомендуется рассматривать сценарии преждевременного разрушения инженерных барьеров и их отдельных элементов и возникновения внешних воздействий природного и техногенного происхождения на ППЗРО, учитывая при этом опыт размещения, проектирования, сооружения и эксплуатации данного ППЗРО и используя при разработке сценариев уточненные исходные данные и допущения.

68. На этапе закрытия ППЗРО и после его закрытия рекомендуется уточнить сценарий нормальной эволюции ППЗРО и альтернативные сценарии с учетом технических и организационных решений, предусмотренных проектом закрытия ППЗРО, и их реализации.

69. Сценарии непреднамеренного вторжения человека в систему захоронения РАО рекомендуется учитывать на всех этапах жизненного цикла ППЗРО, в том числе при разработке критериев приемлемости РАО для захоронения в данный ППЗРО.

70. При проведении оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется обосновать достаточность рассмотренного перечня сценариев эволюции системы захоронения РАО, разработанных сценариев нормальной эволюции системы захоронения РАО и альтернативных сценариев для достижения целей проведения оценки долговременной безопасности ППЗРО на определенном этапе жизненного цикла ППЗРО с учетом рассмотренного перечня факторов природного и техногенного характера, событий и процессов, значимых для безопасности ППЗРО.

Разработка и обоснование концептуальных и математических
моделей и их реализация с помощью программных средств

71. Для перехода от сценария эволюции системы захоронения РАО к количественной оценке его последствий, выполнению прогнозных расчетов распространения радионуклидов в окружающей среде и радиационного воздействия на население и окружающую среду рекомендуется разработать соответствующие выбранным сценариям концептуальные и математические модели.

72. Концептуальные модели представляют собой набор предположений об особенностях эволюции системы захоронения РАО, происходящих в ней и вне ее событий, явлений и факторов природного и техногенного происхождения и физико-химических процессов, влияющих на безопасность системы захоронения РАО, а также определяющих процессы переноса радионуклидов от источника в окружающую среду и их радиационное воздействие на население и окружающую среду.

73. Цель разработки концептуальной модели ППЗРО состоит в систематическом качественном описании ППЗРО как объекта радиационного воздействия на население и окружающую среду, отражающем его эволюцию в соответствии с разработанными сценариями эволюции системы захоронения РАО.

74. В концептуальную модель рекомендуется включить краткое описание:

характеристик системы захоронения РАО как источника радионуклидов (содержание и активность радионуклидов, скорость их выхода из упаковок РАО, формы миграции радионуклидов и их гидрогеохимические свойства, физико-химическая форма РАО и т.д.), ее элементов и взаимосвязи между ними;

эволюции системы захоронения РАО в соответствии с принятым сценарием;

перечня событий, явлений и факторов природного и техногенного происхождения и физико-химических процессов;

свойств геосферы в районе размещения ППЗРО;

свойств биосферы в районе размещения ППЗРО;

физико-химических процессов, определяющих выход радионуклидов из упаковки РАО (например, путем диффузии, инфильтрации атмосферных осадков, газовыделения вследствие различных процессов, эвапотраспирации) и миграцию радионуклидов через инженерные барьеры и далее в геосфере (конвективно-дисперсионный и диффузионный механизмы переноса с учетом различных физико-химических процессов (сорбции, ионного обмена, растворения (выщелачивания));

возможных процессов, определяющих миграцию радионуклидов в биосфере;

путей воздействия радионуклидов на человека и окружающую среду (например, внешнее и внутреннее облучение, потребление загрязненной воды и продуктов питания, вдыхание радиоактивной пыли);

пределов применимости концептуальной модели в рассматриваемых пространственной области и временном диапазоне с учетом допущений, при которых она была разработана;

начальных и граничных условий, задаваемых при проведении прогнозных расчетов.

75. Наряду с общим описанием концептуальную модель рекомендуется представлять в виде блок-схемы.

76. Разработанную концептуальную модель рекомендуется использовать в качестве основы для разработки математической (расчетной) модели (или моделей), представляющей собой совокупность математических соотношений, уравнений и неравенств, описывающих основные закономерности, присущие изучаемым системе захоронения РАО и внешим и внутренним процессам с соответствующими начальными и граничными условиями.

77. Для оценки долговременной безопасности ППЗРО допустимо использовать универсальные математические модели или модели, разработанные для моделирования определенных процессов и (или) элементов системы захоронения РАО, в том числе:

модели источника радионуклидов и его изменения со временем;

модели миграции радионуклидов через инженерные барьеры (с учетом изменений свойств материалов барьеров);

модели миграции радионуклидов через измененную в ходе сооружения и эксплуатации ППЗРО вмещающую среду;

модели миграции радионуклидов в геологической среде;

модели переноса радионуклидов в поверхностной гидросфере;

модели атмосферного переноса радионуклидов;

модели внешних воздействий и условий окружающей среды и их изменения со временем (например, изменение количества атмосферных осадков, уровней подземных вод, режима поверхностных водоемов и водотоков);

модели радиационного воздействия на население и окружающую среду;

модели, применяемые для расчета исходных данных и входных параметров других моделей.

В приложении N 3 к настоящему Руководству по безопасности приведены примеры математических моделей источника, фильтрации подземных вод и переноса радионуклидов с подземными водами, применяемых при оценке долговременной безопасности ППЗРО.

В приложении N 4 к настоящему Руководству по безопасности приведены примеры моделей радиационного воздействия для типовых сценариев непреднамеренного вторжения человека в систему захоронения РАО.

78. При проведении численных расчетов оценки долговременной безопасности ППЗРО допустимо применять численные или аналитические математические модели в зависимости от цели проведения оценки безопасности ППЗРО, удобства и возможности применения тех или иных моделей в данных расчетах.

Допустимо в одной модели использовать сочетание аналитических и численных решений.

79. При разработке математических моделей рекомендуется определить перечень входных параметров расчета (переменных), определить их значения и оценить соответствующие неопределенности (погрешности).

80. Если при оценке входных параметров применялся вероятностный подход, рекомендуется обосновать выбранные распределения вероятности.

81. На ранних этапах жизненного цикла ППЗРО, в том числе на этапе размещения ППЗРО, при выборе площадки из нескольких альтернативных вариантов и оценке пригодности площадки, допустимо использовать упрощенные математические модели и усложнять их при необходимости на последующих итерациях по мере получения новых данных о системе захоронения РАО и ее поведении во времени.

Упрощенные модели также рекомендуется использовать для обнаружения ошибок в расчетах, быстрого анализа полученных результатов, оценки влияния отдельных процессов на конечный результат, выбора дозообразующих радионуклидов и других целей.

82. При моделировании переноса радионуклидов из ППЗРО в окружающей среде в рамках упрощенной модели допустимо:

ограничить круг рассматриваемых процессов наиболее значимыми;

рассматривать схематичное описание системы захоронения РАО;

принимать упрощенное описание процессов выхода радионуклидов из источника;

предполагать постоянство условий переноса радионуклидов;

принимать упрощенные граничные и начальные условия;

использовать упрощенные модели процессов переноса радионуклидов;

предполагать гомогенность сред, в которых происходит перенос радионуклидов.

83. При выборе и определении параметров математических моделей рекомендуется:

документировать перечень и значения параметров, используемых в моделях и программных средствах для оценочных расчетов, и обосновывать их применение;

документировать сведения о методах определения значений параметров.

84. При построении математических моделей рекомендуется применять итерационный подход и представлять модель в виде отдельных блоков, подлежащих самостоятельной верификации, в целях сокращения объема аналитических и натурных испытаний при верификации общей модели.

85. При разработке математических моделей рекомендуется обосновать пригодность модели, ее соответствие целям моделирования и целям оценки долговременной безопасности ППЗРО и убедиться в достоверности и точности результатов, получаемых в ходе моделирования.

86. При выборе или разработке модели для решения задач оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется провести анализ следующих характеристик модели:

адекватность (достоверность), то есть степень соответствия модели реальному объекту и моделируемым процессам, а также целям моделирования;

устойчивость, то есть способность модели сохранять адекватность (достоверность) при изменении исходных данных, входных параметров, граничных условий и допущений, включая изменение состава, границ и свойств системы захоронения РАО, перечня и характеристик внешних и внутренних воздействий и процессов, а также иных объектов и процессов, подлежащих моделированию, в установленном диапазоне их возможных изменений;

чувствительность, то есть степень влияния изменения исходных данных или входных параметров модели (в некотором заданном диапазоне) на результат моделирования.

87. Адекватность (достоверность) и точность моделей, применяемых расчетных методик и расчетных схем рекомендуется обосновывать (верифицировать) путем сопоставления результатов моделирования:

с результатами теоретического анализа;

численных решений с аналитическими;

с результатами, полученными при применении других моделей, адекватность (достоверность) и точность которых оценена;

с результатами, полученными по отечественным и зарубежным реперным и (или) ранее аттестованным программным средствам, если таковые имеются;

с экспериментальными данными и эксплуатационными данными, включая данные радиационного контроля и мониторинга системы захоронения РАО.

88. При анализе чувствительности математических моделей рекомендуется определить исходные данные, входные параметры и предположения, которые оказывают наибольшее влияние на результат моделирования, оценить диапазон их изменений и влияние изменений на поведение моделей и результат моделирования.

89. При анализе чувствительности математических моделей рекомендуется задавать отклонение одного или нескольких исходных данных или входных параметров в пределах разумного диапазона выбранных референтных или средних значений и определять при этом изменения выходных значений характеристик модели, устанавливая таким образом степень зависимости выходных параметров модели от входных характеристик.

90. Для повышения качества результатов моделирования при проведении оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется выполнить коррекцию (калибровку, уточнение) математической модели на основе реальной информации (экспериментальных данных и исследований).

91. Коррекцию (калибровку, уточнение) модели рекомендуется осуществлять итеративно путем изменения модели в целом, изменения определенных блоков модели или отдельных элементов моделирования (в частности, изменения законов распределения моделируемых величин), а также отдельных входных параметров (калибровочных параметров).

92. Численные прогнозные расчеты при оценке долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется проводить с использованием программных средств, реализующих соответствующие математические модели и содержащих численные схемы для решения уравнений математических моделей. При этом могут быть использованы как существующие, так и специально разработанные для этой цели программные средства.

93. Для получения корректного результата при выполнении прогнозных расчетов оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется задавать обоснованные входные параметры для используемого программного средства и учитывать возможные отличия перечня и значений входных параметров программного средства от реальных данных, а также соответствующие неопределенности (погрешности) определения входных параметров.

94. При проведении оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется применять программные средства, аттестованные в порядке, установленном Ростехнадзором, или верифицированные в соответствии с принятыми в российской и международной практике процедурами.

Представление и анализ результатов.
Анализ неопределенностей (погрешностей)

95. Оценку потенциального радиационного воздействия ППЗРО на население и окружающую среду после закрытия ППЗРО в период потенциальной опасности захороненных РАО, вывод об обеспечении долговременной безопасности ППЗРО и соответствующие решения о необходимости разработки и обоснования мер по обеспечению и повышению безопасности ППЗРО рекомендуется делать на основе сопоставления численных результатов прогнозных расчетов с установленными критериями (показателями) безопасности ППЗРО с учетом неопределенности (погрешности) полученных результатов.

96. Результаты прогнозных расчетов оценки долговременной безопасности ППЗРО в зависимости от формата расчетных величин (в виде единственного значения расчетной величины (например, удельная активность определенного радионуклида в определенном месте в фиксированный момент времени) или распределения расчетных величин (например, зависимость удельной активности определенного радионуклида в определенном месте от времени)) рекомендуется представлять в виде таблиц или графиков в форме, удобной для сопоставления результатов с установленными критериями (показателями) безопасности ППЗРО, с указанием неопределенностей (погрешностей) полученных значений.

97. В целях возможности сопоставления результатов прогнозных расчетов с установленными критериями (показателями) безопасности ППЗРО и обоснования достоверности результатов рекомендуется проводить качественный и количественный анализ неопределенностей (погрешностей) полученных результатов.

98. Анализ неопределенностей (погрешностей) результатов прогнозного расчета рекомендуется проводить с целью оценки границ погрешностей величин и неопределенности предположений, используемых при расчетах, анализа их влияния на неопределенности (погрешности) расчетных величин, оценки их допустимости и разработки подходов к их снижению.

99. При анализе неопределенностей (погрешностей) результатов прогнозного расчета рекомендуется описать источник неопределенностей и погрешностей, характер и величину с использованием количественных и качественных методов, в том числе профессиональных суждений.

100. Неопределенность (погрешность) результатов прогнозных расчетов рекомендуется определять двумя составляющими - методической и константной (параметрической).

Источники методической составляющей неопределенности (погрешности) - упрощающие допущения, принятые в сценариях эволюции системы захоронения РАО, концептуальных и математических моделях, определяющих и количественно описывающих процессы эволюции системы захоронения РАО, а также переноса радионуклидов от источника к объекту воздействия и само воздействие.

Источники константной (параметрической) составляющей неопределенности (погрешности) - неопределенности (погрешности) значений исходных данных или параметров расчета, связанные с неполнотой или неточностью исходных данных, получаемых либо экспериментальным путем, либо в результате использования других математических моделей, характеризующихся, в свою очередь, присущими им методической и константной составляющими неопределенности (погрешности).

101. При анализе неопределенности (погрешности) результатов прогнозных расчетов оценки долговременной безопасности ППЗРО рекомендуется выделять их следующие составляющие:

неопределенности, присущие сценариям эволюции системы захоронения РАО;

неопределенности, присущие концептуальным и математическим моделям;

неопределенности (погрешности), обусловленные недостаточностью или неточностью исходных данных и входных параметров моделей и их изменчивостью во времени.

Рекомендуется оценить все составляющие неопределенности (погрешности) результатов оценки долговременной безопасности ППЗРО.

102. Неопределенность сценариев эволюции системы захоронения РАО обусловлена неопределенностью процессов эволюции системы захоронения РАО в будущем и состояния системы захоронения РАО и включает неопределенность в развитии и поведении системы захоронения РАО, неопределенность прогноза изменения условий района и площадки размещения ППЗРО, возникновении тех или иных внешних воздействий и процессов и их параметров, а также неопределенность условий существования человека и его поведения в отдаленном будущем. Как правило, неопределенности определения сценариев эволюции системы захоронения РАО оценивают качественно.

103. Неопределенность моделей является следствием несовершенных аппроксимаций реальности, неизбежно содержащих в себе приближения и упрощения, и обусловлена несовершенством знания системы захоронения РАО и процессов, проходящих как в ППЗРО, так и за его пределами, а также следствием упрощений, допущений и идеализации сложных процессов и явлений, происходящих в рассматриваемой системе, неопределенностью и погрешностью параметров модели, начальных и граничных условий и ограниченной точностью численных методов решения математических уравнений, описывающих поведение расчетной модели в целом.

104. Неопределенность (погрешность) исходных данных и входных параметров могут быть связаны с неполнотой информации, неточностью их экспериментального измерения, а если исходные данные или входные параметры получают расчетным путем в ходе математического моделирования, с неопределенностями, присущими соответствующим математическим моделям.

Неопределенность исходных данных и входных параметров рекомендуется оценивать количественно с учетом результатов анализа чувствительности соответствующих моделей к данным величинам.

105. При анализе неопределенностей (погрешностей) результатов прогнозного расчета рекомендуется учитывать, что при моделировании последовательного ряда процессов результаты расчетов предыдущего процесса являются исходными данными для расчета последующего. В этом случае обе составляющие неопределенности расчетных величин тем существеннее, чем большее количество процессов вовлечено в моделирование.

106. При анализе результатов прогнозных расчетов в целях оценки степени влияния исходных данных и входных параметров математической модели на поведение моделей и результат моделирования рекомендуется определить относительную важность применяемых исходных данных и входных параметров по степени влияния присущих им неопределенностей и погрешностей на неопределенности и погрешности расчетных величин; выявить наиболее значимые данные и параметры и оценить качественно или количественно их влияние на результаты расчетов, что выполняется в рамках проведения анализа чувствительности соответствующих математических моделей.

107. Для наиболее важных по результатам анализа чувствительности математической модели в целях повышения достоверности и точности результатов моделирования рекомендуется при последующих итерациях оценки долговременной безопасности ППЗРО использовать экспериментальные данные, в том числе полученные в ходе натурных исследований, радиационного контроля и мониторинга системы захоронения РАО.

108. В целях снижения неопределенностей (погрешностей) результатов оценки долговременной безопасности ППЗРО целесообразно при выполнении расчетов использовать подходы, основанные на применении либо наиболее консервативных значений исходных данных, параметров, допущений или предположений, либо достоверной информации, в том числе использовать реалистичные значения исходных данных и входных параметров моделей, полученные или подтвержденные экспериментально, и стремиться к снижению неопределенности в прогнозировании поведения системы захоронения РАО и рассматриваемых процессов путем проведения соответствующих теоретических и экспериментальных исследований.