Issuesof predictingthe impact of nuclear power facilities accidents’ radiation consequences

Abstract

Аналіз наслідків найбільших за історію ядерної енергетики аварій на Чорнобильській атомній електростанції (АЕС) та АЕС Fukushima-Daiichi визначив велику різноманітність радіаційних дозових навантажень на ліквідаторів, населення та довкілля. Прогнозування подальшого впливу радіаційних наслідків на біологічні та екологічні об'єкти суттєво залежить не тільки від діапазону отриманих внаслідок аварій радіаційних навантажень, а й від інших численних факторів, які безпосередньо не пов'язані з радіаційними наслідками аварій. Аналіз стохастичних підходів прогнозування впливу радіаційних наслідків визначив їх обмежені можливості через відсутність достатньо адекватних та обґрунтованих статистичних баз даних щодо негативних ефектів в наслідок аварійних радіаційних навантажень. Аналіз детерміністських методів прогнозування впливу радіаційних наслідків визначив їх обмежені можливості внаслідок суттєвих кількісних та якісних розбіжностей з різних методів. Ці розбіжності можуть бути викликані різницею як нейтронно-фізичних моделей «доза – ефект», і умов експериментальної верифікації різних методів. Для прогнозування впливу радіаційних наслідків аварій на АЕС актуально розробити альтернативний ризик-орієнтований підхід, що ґрунтується на комплексному використанні як стохастичних, так і детерміністських методів з урахуванням обмежень їх застосування. «Верхня» межа області ймовірності виникнення неприпустимої негативної події в залежності від отриманих у процесі аварій доз опромінення визначається стохастичними методами, а «нижня» межа області ймовірності виникнення неприпустимого негативного ефекту визначається детерміністичними методами. Граничне (максимальне) значення ймовірності неприпустимої негативної події визначається гранично допустимою дозою початку променевої хвороби. Отримані результати можуть бути основою об'єктивних оцінок інформування громадянського населення про наслідки радіаційних аварій на АЕС.

The analysis for history’s biggest nuclear accidents consequences, at Chernobyl Nuclear Power Plant (NPP) and Fukushima-Daihichi NPP, identified various radiation dose loads on liquidators, civilians and environment. Predicting the radiation subsequent effects on biological and ecological objects depends both on the radiation loads range and various other factors not related directly to the accidents’ radiation consequences. The analysis of stochastic approaches to predicting the radiation impact revealed their limited applicability cause of sufficiently adequate and substantiated statistical databases about the accidents-produced radiation doses negative effects. The analysis of deterministic methods to predicting that impact determined their limitation due to significant quantitative and qualitative discrepancies between methods caused by the difference in neutron-physical “dose − effect” models and those methods experimental verification conditions difference. To predict the NPP accidents radiation impact, important is to develop an alternative risk-oriented approach based on the integrated use of stochastic and deterministic methods, taking into account their applicability limitations. The unacceptable negative event “upper” limit probability area depending on the radiation doses from the accidents, is determined by stochastic methods, and the “lower” limit probability area is determined by deterministic ones. Such event probability maximum value is determined by the maximum allowed dose at radiation sickness onset. The obtained results can serve in a basis for objective assessments of civilians informing about the consequences of radiation accidents at NPPs.