O katastrofama i rizicima

Hrvatsko nuklearno društvo - Croatian Nuclear Society

Vi ste ovdje: Informacije

Vijesti

O katastrofama i rizicima

Detalji: Nedjelja, 20 Ožujak 2011 22:54; Autor: I.Vrbanić/I.Bašić

Sigurnosni ciljevi i projektne osnove

U nedavnim se medijskim izdanjima počelo pojavljivati neutemeljeno poticanje strahova od prirodnih i drugih katastrofa. Mobiliziraju se ljudi protiv nuklearnih elektrana, jer nisu „100% sigurne“. Što će, naime, biti kada se dogodi potres (koji može, kako se vidjelo, biti popraćen i tsunamijem) te ošteti njihove sigurnosne sustave, jer je njegova jačina (potresa, tsunamija, tornada …) iznad one koja je bila predviđena projektom?

Za razumijevanje stvari, potrebno je najprije reći da se odluka o gradnji nuklearne elektrane donosi i njene projektne osnove definiraju na temelju društveno prihvatljivog rizika (u mnogim zemljama propisanog normama) kod proizvodnje električne energije, uzevši u obzir i zaštitu okoliša i stanovništva tijekom normalnog pogona i potencijalnih nesreća predviđenih projektom ( tzv. „design basis events“, projektom predviđeni događaji).

Pri tome se prihvatljivost rizika od pogona nuklearnih elektrana mora staviti u širi društveni kontekst, uzevši u obzir ostale relevantne izvore rizika i opasnosti od događaja s raznim mogućim posljedicama. Kao primjer navodimo tablicu s nekim kategorijama rizika od događaja s velikim posljedicama i njihovim procijenjenim godišnjim vjerojatnostima iz studije „The tolerability of risk from nuclear power stations, HSE, London, Revised 1992“ (Prihvatljivost rizika od nuklearnih elektrana). Namjena ove studije je bila da posluži britanskom državnom organu za nuklearnu sigurnost kao jedna od osnova i orijentira za donošenje procjene o tome što bi trebao biti prihvatljiv rizik zbog rada britanskih nuklearnih elektrana. Ovu studiju navodimo samo kao primjer i ilustraciju, a postoje i mnoge druge slične analize. (Vrijednosti u tablici se odnose na Veliku Britaniju početkom 1990-tih.) (više u nastavku)

Događaj	Približna vjerojatnost
Požar s 10 ili više smrtnih žrtava	1 u godini
Željeznička nesreća sa 100 ili više smrtnih žrtava ili teško unesrećenih	1 u 15 do 20 godina
Avionska nesreća s 500 smrtnih žrtava	1 u 1000 godina
Plimni val prevelik za branu na Temzi	1 u 1000 godina
Nesreća na kompleksu Canvey Island ⁽¹⁾, 1500 ili više smrtnih žrtava ili teško unesrećenih	1 u 5000 godina
Događaj slične vrste koji bi prouzročio 18000 smrtnih žrtava ili teško unesrećenih	1 u 100000 godina
Pad aviona na jedan od mnogih Londonskih stadiona dok je prazan ^(2),(3)	1 u milijun godina
Pad aviona na pun stadion⁽³⁾	1 u 100 milijuna godina

⁽¹⁾ Industrijska (kemijska i dr.) postrojenja sa štetnim tvarima.

⁽²⁾Ovo se može uzeti i kao procjena vjerojatnosti za pad aviona na određeno gradsko područje.

⁽³⁾ Iako to studija eksplicitno ne navodi, može se zaključiti da se misli na padove aviona uzrokovane nesretnim slučajem, a ne terorističkim činom.

Spomenuta studija navodi i druge vrste rizika. Navodimo nekoliko primjera (uz ponovnu napomenu da svi podaci vrijede za Veliku Britaniju, i to onu kakva je bila početkom 1990-tih):

Godišnji rizik pojedinca od smrti od raka je 1 na 374 (od milijun ljudi, 2880 će ih godišnje umrijeti od raka);
Godišnji rizik pojedinca od smrti u nesreći (bilo kojoj) je 1 u 2700 (od milijun ljudi, 365 će ih godišnje smrtno stradati u nesrećama);
Godišnji rizik pojedinca od smrti u prometnoj nesreći je 1 u 10204 (od milijun ljudi, 98 će ih godišnje smrtno stradati u prometnim nesrećama)

Na temelju ovakvih podataka, autori studije su predložili da se zadrži tada postojeći stav da je rizik od 1 na 10000 godina za bilo kog stanovnika najviši koji se može prihvatiti za bilo koje veće industrijsko postrojenje u bilo kojoj industriji (ne samo nuklearnoj), uvaživši načelo da je vlasnik postrojenja dužan poduzeti sve razumno praktične mjere za daljnje smanjenje (tzv. načelo ALARP – „As Low As Reasonably Practicable“, onoliko nisko koliko je razumno praktično). Dodatno, za eventualne nove nuklearne elektrane u Velikoj Britaniji, autori su predložili 1 na 100000 godina kao granicu prihvatljivog rizika. (Stvarni rizik je za ljude koji žive u blizini nuklearnih elektrana bio procijenjen u redu veličine 1 na milijun godina, a za prosječnog stanovnika znatno niže.)

Na ovakav se način odabire strateški „sigurnosni cilj“ koji je izraz najšireg društvenog sporazuma i uvjerenja da je ovakav rizik za društvo prihvatljiv, s obzirom na dobrobiti i pogodnosti koje odluka (o gradnji nuklearke ili drugog postrojenja ili druga odluka od opće važnosti) donosi.

Na temelju ovako strateški odabranog „sigurnosnog cilja“ se onda postavljaju zahtjevi za projektom predviđene događaje kod nuklearnih elektrana, na primjer:

Maksimalni očekivani potres u 10000 godina (ili 100000 godina, ovisno o postavljenom cilju);
Maksimalno očekivana jačina (brzina) vjetra u 10000 godina, itd.

Slično je i kod ostalih područja. Na primjer, nasip za zaštitu od poplave se može projektirati na 100-godišnju vodu, 1000-godišnju vodu itd.

Osvrt na potresni rizik i odziv elektrana na lokaciji Fukushima na potres

Vratimo se riziku od potresa koji može pogoditi nuklearnu elektranu. Potresni rizik možemo najjednostavnije definirati kao vjerojatnost da će se na određenom području tijekom određenog razdoblja (npr. godišnje) pojaviti takav potres koji po svojoj jačini nadilazi projektom predviđeni potres.

Što se tiče odziva pogođenih japanskih elektrana na potres koji se dogodio, možemo navesti sljedeće. Detaljna saznanja o seizmičkim projektnim osnovama za japanske nuklearne elektrane u ovom trenutku nemamo. Japanska projektna filozofija za potres je bila revidirana u nekoliko navrata (kako su se pojavljivali potresi) i danas je prilično složena, jer se temelji na poznavanju aktivnosti rascjepa. Međutim, za pogođene elektrane 1 do 4 na lokaciji Fukushima, kojima su datumi početka gradnje bili još u razdoblju 1967 - 1973, vrlo je vjerojatno da su se inicijalno primjenjivali propisi slični tadašnjim američkim propisima, koji su projektne vrijednosti za potresna područja smještali u okolici 0.3 g (vršne akceleracije). Postoje saznanja da je TEPCO za elektrane Fukushima godine 2008 povisio procjenu vjerojatnog potresa na, približno, 0.6g (npr. http://www.eoearth.org/article/Nuclear_power_plants_and_earthquakes
(konačni izvor je World Nuclear Association). Nije nam poznato kakve su konkretne akcije iz ovoga proizašle. Potres koji se dogodio bio je jačine 8.9 – 9.0 po Richteru, što bi ga smjestilo u područje akceleracija većih od 1 g (npr. http://www.geography-site.co.uk/pages/physical/earth/richt.html). Iz navedenoga možemo zaključiti da je potres koji se dogodio premašio projektom predviđenu vrijednost barem za faktor 2, a vrlo vjerojatno i za faktor 3. Ako, na trenutak, zanemarimo dodatne učinke tsunamija, moramo istaknuti da odziv elektrane na sam potres, kao i stanje neposredno po potresu svjedoči o visokoj sigurnosnoj rezervi koja je bila ugrađena u seizmički projekt elektrane.

Dublja analiza nesreće, nećemo dugo čekati na nju, pokazat će koji su to, ako ih je i bilo, potencijalni sveukupni nedostaci projekta (npr. projektni nivo zaštite od tsunamija od cca. 6m, nezaštićeni / nerazmješteni sigurnosni diesel-agregati, pogrešno locirani ili projektirani spremnici za nadomjesnu vodu ili diesel-gorivo, nedostatak sustava za kontrolu vodika u primarnom krugu, zaštitna posuda reaktora bitno manja od one uobičajene za PWR-tehnologiju (kakva je u Krškom), itd.) i poduzetih mjera (moguće nepostojanje procedura za djelovanje u slučaju ekstremnih uvjeta („Severe Accident Management Procedure“), nedostatno / zakašnjelo osiguravanje dodatnih agregata za napajanje sigurnosnih pumpi tijekom ekskurzije nesreće, a prije nego što je gorivo u reaktoru značajnije oštećeno, nedostatak sustava za potapljanje zaštitne posude kod prve indikacije da je nemoguće osigurati stabilno hlađenje jezgre i da je nivo vode u reaktoru nedostatan za odvođenje ostatne topline,itd.) zapravo uzrokovali ovakvo stanje oštećenja u 4 reaktora i čak 2 bazena za istrošeno gorivo.

O prihvaćanju i prihvatljivosti rizika

Svrha ovoga teksta je ukazati na jednu vrlo jednostavnu činjenicu: danas u nijednoj tehnologiji, a niti u bilo kojem dijelu društva u cjelini (uključujući, prije svega, svakodnevni život pojedinca),nema nečega što bi se moglo nazvati 100-postotnom sigurnošću. Hoće li sjeverni Jadran ostati nedirnut s rafinerijama, LNG-skladištima, nekim drugim kemijskim spojevima, itd. ako se u seizmički aktivnom području dogodi potres koji nadmašuje uobičajeni standard gradnje industrijskih postrojenja od 0.15g (propisanih u RH kao VII zona)? Može li se uopće ocijeniti broj građevina u Zagrebu i ostalim hrvatskim gradovima koje bi ostale cijele kod ubrzanja tla u pojasu 0.3 g – 0.6 g, u kojem je, po svoj prilici, bila projektna osnova pogođenih nuklearki u Fukushimi)? A o stvarnom potresu kakav ih je zadesio (iznad 1 g), da i ne govorimo.

(Kad smo već kod kemijskih i drugih zagađenja, znamo li u ovom trenutku išta o mogućim ekološkim i drugim posljedicama koje je potres u Japanu uzrokovao ili mogao uzrokovati zbog mogućih oštećenja industrijskih postrojenja i skladišta opasnih tvari? Sva je pozornost bila usmjerena na nuklearke i radijaciju.)

Kao primjer, pogledajmo sliku koju je u ožujskom broju objavio časopis American Scientific (http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=death-by-asteroid) i u kojem je NASA po prvi put objavila broj „opasnih“ astereoida koji mogu udariti u Zemlju. Kao što se na navedenoj web-stranici može pročitati, potencijalno opasnih astereoida, s promjerom većim od 30 m je čak 2382. Najmanji među njima mogu uništiti grad ili pokrajinu, a najveći civilizaciju. Kao što znamo, 1908 godine 30- metarski asteroid je uništio područje u Sibiru od 2000 km^2,što je 3.5% cjelokupne kopnene površine RH.

Uzmemo li u obzir da smo u razdoblju od proteklih 100 godina imali jedan udar ovakvog asteroida u Zemlju za koji pouzdano znamo, te da ih je moglo biti i više s obzirom na to da je većina Zemljine površine ipak morska (te su mogli proći neopaženo), ne čini se previše pesimističnim pretpostaviti da bi srednje vrijeme između dvaju udara moglo biti reda veličine stotinjak godina.

Površina Hrvatske je 56.542 km². Površina Zemljine kugle je 510.065.284 km². Prema tome, vjerojatnost da jedan ovakav astereoid pogodi Hrvatsku tijekom godine dana može se ugrubo ocijeniti kao:

1/100 (udara na godinu) x 56.542 km² / 510.065.284 km²“ = 1.1*10^-6/god (ili, otprilike, jednom u milijun godina).

Ovu procjenu radimo samo za ilustraciju, bez želje da nekoga plašimo.

Sada se može postaviti pitanje je li ovakva vrijednost rizika zanemariva ili bi naše gradove trebali graditi da prežive takav udarac (kako, to je druga priča)?

Kolika je godišnja vjerojatnost pojave potresa usporedivog onom koji je prije tjedan dana pogodio Japan (tj. s akceleracijom iznad 1 g) na našem području? Za takav potres mislimo da možemo slobodno reći da bi sravnio Zagreb sa zemljom. Seizmička karta ovog dijela Europe je drugačija nego kod Japana, te se ova vjerojatnost (prema određenim procjenama seizmičkog hazarda) procjenjuje unutar istog reda veličine kao i gornja za udar meteora, tj. jednom do nekoliko u milijun godina.

Želite li još primjera? Dajemo samo pitanja, bez odgovora, iako postoje studije koje se i njima bave (a vjerujemo da neke od vjerojatnosti baš i neće biti niže od gore razmatranih slučajeva):

Kolika je vjerojatnost da bukne zaraza poput ptičje ili svinjske gripe u svjetskim razmjerima?
Kolika je vjerojatnost da su procjene učinaka globalnog zatopljenja optimistične i da nas već za dvadesetak godina čekaju kataklizme povezane s podizanjem razine mora?
Kolika je vjerojatnost da se nemiri u određenim dijelovima svijeta pretvore u sukobe globalnih razmjera?
Koliko se gore spomenuta vjerojatnost uvjetno uvećava uzevši u obzir energetsku krizu koja poprima opće razmjere?

Netko bi, zatim, mogao postaviti pitanje gdje je u svemu tome prisutnost Nuklearne elektrane u Krškom. Iako postoje detaljne analize, za smještaj u gornji kontekst bit će dovoljna sljedeća gruba procjena: na temelju projektnih osnova (po uzoru na američke) i provedenih analiza, vjerojatnost događaja s taljenjem reaktorske jezgre je reda veličine 10^-4 /god ili manje (uzevši u obzir sve hazarde, ne samo seizmički). Vjerojatnost događaja sa znatnijim ispustom radioaktivnosti se, na temelju zaštitne posude i reaktorske zgrade, može ocijeniti kao 10^-5 /god ili manje. Vjerojatnost da određeni pojedinac primi dozu opasnu po zdravlje se može ugrubo procijeniti kao reda veličine 10^-6 / god ili manje.

Vratimo se, radije, na početak priče: sve prirodne (potrese, poplave, pa čak i udarac astereoida) ili ljudski uzrokovane nesreće (sjetimo se Bhopala u Indiji, kemijske nesreće koja je po broju žrtava usporediva s Chernobilom) treba racionalno analizirati, učiti na pogreškama, te upoznavati stanovništvo s mjerama zaštite i pripremiti ih na odgovarajuće postupke u slučaju nužde, a ne koristiti nesreću koja je pogodila drugoga za jeftinu senzaciju, čemu smo mogli tokom proteklog tjedna svakodnevno svjedočiti.

Nije korektno ni tvrditi da je bilo kakva ljudska tvorevina potpuno, 100% (kao što neki traže), sigurna, niti proglašavati cijelu jednu tehnologiju opasnom zbog strahova koji su dobrim dijelom iracionalni.

Važnu stvar je, u tom smislu, upravo napravila Amerika (SAD), odnosno predsjednik Obama. Vezano za nesreću u potresom pogođenim japanskim elektranama, nije bilo govora o programu zatvaranja nuklearnih elektrana (jer ih nije ni moguće u kratkom roku zatvoriti, čisto zbog energetske situacije), nego je naloženo NRC-u (Nuclear Regulatory Commision) da zatraži od elektroprivreda da još jednom prouče projektne osnove svojih struktura, sistema i komponenti s obzirom na teške nesreće, kao i procedure i programe za slučaj njihove pojave, te donesu zaključke o njihovoj sigurnosti i mogućim korektivnim akcijama. Slične korake poduzimaju ili najavljuju i druge zemlje (npr. Kina).

Uostalom, ljudski rod se kroz povijest odupirao svojim strahovima: Kolumbo se otisnuo na Atlanski ocean u orahovoj ljuski, Fermi i društvo su otkrili nuklearnu fisiju, Nikola Tesla razotkrio je magnetizam, Neil Amstrong je prošetao po mjesečevoj površini, prvi Repovčan (kod Zaboka) potpisao je nogometni ugovor za talijansku Sampdoriu...

Ne možemo se svaki dan buditi sa strahom da je danas nama i našim bližnjima možda posljednji dan, zbog mogućih katastrofa koje nam prijete. (U ovom članku nismo željeli baratati izrazima poput „smak svijeta“ ili „sudnji dan“ i sličnima, kojih su ovih dana bili puni mediji, jer za čovjeka vjernika ovi izrazi imaju posebno značenje i on prema njima ima sasvim određen odnos.) Moramo se buditi s nadom u bolju budućnost. Ili, čovjek vjernik bi rekao – s vjerom.

Komentari: