Atomic-Energy.ru

После Чернобыля и Фукусимы-1: выявление и оценка неопределённостей и рисков

22 января 2014
Рис.1. Динамика количества крупнейших природных катастроф и их экономических последствий
Всякая наука есть предвидение. 
(Герберт Спенсер) 
 
Всегда нужно знать в десять раз больше, чем необходимо сегодня непосредственно для работы.
(Академик Ю.Б.Харитон)   
 
Мы должны знать о природе, о её сущности намного больше, чем можем в данный момент использовать.
(Академик М.В. Келдыш)
 
По мере возрастания сложности системы наша способность формулировать точные и одновременно значимые утверждения о её поведении уменьшаются вплоть до некоторого порога, за которым точность  и значимость становятся взаимоисключающими.
(Л.Заде)
 
Фактически всегда получается так, что вероятность аварий гораздо больше, чем считается проектировщиками.
(А.Д.Сахаров)
                                                      
Нужна новая точка зрения, новый комплекс понятий и методов, в которых нечёткость принимается как универсальная реальность человеческого существования.
(Л.Заде)
 
Любое неведение опасно, а глобальное – для многих смертельно опасно.
(Автор) 

Дан обзор современного состояния проблемы безопасности ядерной энергетики по материалам  открытой отечественной и зарубежной печати. Рассмотрены основные факторы, оказывающие непосредственное влияние на неопределённость рисков на атомных электростанциях (АЭС), начиная с ошибочных действий  человека-оператора и заканчивая непредвиденными сбоями и отказами оборудования АЭС в аварийных и чрезвычайных ситуациях. Представлена методология анализа и оценки риска  АЭС, которая позволяет в условиях неопределённости связать воедино (синтез) необходимую разнообразную тематическую информацию и современные вычислительные  технологии с целью управления  безопасностью АЭС.

Ключевые слова: ядерная энергетика, атомная электростанция, человеческий фактор,  факторы опасности, тяжёлая авария, аварийная ситуация, радиационная авария, чрезвычайная ситуация, стрессовые нагрузки, облучённая тепловыделяющая сборка ядерного реактора, радиация, радиоактивное загрязнение, доза облучения, радиационная безопасность, риск, вероятностный анализ безопасности  АЭС, неопределённости, современные вычислительные технологии, программное обеспечение, управление  риском.

Катастрофы и общество

В современном высоко индустриализированном мире рост ущерба от крупнейших аварий и катастроф техногенного и природного характера создаёт реальную угрозу для экономики не только отдельных регионов, но и планеты в целом. Катастрофические последствия воздействия поражающих факторов в чрезвычайных ситуациях (ЧС) – одна из узловых глобальных проблем человечества [1-3]. Во второй половине ХХ века количество экстремальных природных явлений выросло в 6 раз из расчёта на каждое десятилетие, а среднегодовой объём экономических потерь более чем в 10 раз (рис.1). 

Безопасность атомной энергетики выходит за национальные границы, она становится проблематикой всего мирового сообщества. Само существование человеческой цивилизации оказывается заложником безаварийной работы ядерных технологий. Крупные аварии - это реальность существования человечества. Аварии, инциденты и   катастрофы в современном мире на ядерных и радиационно-опасных объектах (ЯРОО) - явление, к большому сожалению, не столь редкое (табл.1).

Аварии на Три Майл  Айленд, в Чернобыле и на Фукусиме показали, что безопасность атомной энергетики всё ещё остаётся проблемой, ждущей своего решения. Радиационный дождь может обрушиться на голову человека внезапно, где бы он не находился. Этот факт накладывает особый отпечаток на обсуждение безопасности ядерной энергетики и ответственности учёных, инженеров и политиков за эту безопасность. Любая новая авария на АЭС усиливает напряжение и поводы для формирования негативного общественного мнения в связи с технологическим риском. Вера в прогресс достигает своих пределов и переходит в недоверие к основным научно-техническим институтам. 

Если произойдут одна или несколько крупных радиационных аварий, то нельзя исключать, что общественность перестанет считать использование ядерной энергии  приемлемым.

Никакие дебаты о рисках и опасностях общественного развития сегодня не могут обойтись без привлечения науки, поскольку только благодаря её участию возможно обнаружить существование и масштаб угроз. Одновременно наука находится в тесной связи с наукоёмкими ядерными  технологиями, которые собственно и являются весомой причиной возникновения техногенных рисков и опасностей, до настоящего времени  не существовавших в обществе в такой форме, глобальный вред от которых представляет собой новый уровень угрозы для цивилизации, обусловленной интенсивным развитием техники.

Проблема распространения чувствительных ядерных технологий и материалов стала важнейшей угрозой безопасности, относящейся к категории одной из главных глобальных проблем.  «Производство»  рисков  самой наукой и техникой  и при их участии  –  собственно это и  является новым в вопросе о рисках: наука и техника в условиях инновационного развития ядерных технологий и производств должны заниматься последствиями собственной деятельности. Снижение угроз этого направления потребовало принятия уникальных по масштабам деятельности мер руководителями СССР, России и США. Эта совместная работа не имеет прецедента по размаху решённых проблем и качеству исполнения, позволивших минимизировать последствия случившихся крупных радиационных  катастроф.

Решение любых сложных задач и, в том числе задач глобальной ядерной безопасности, осуществляется, как правило, в условиях значительной неопределённости и невозможно без применения современных вычислительных технологий, краткому изложению сути которых  и посвящается данная статья.

Обзор последствий крупных аварий и катастроф для устойчивости объектов экономики регионов и стран в ЧС лучше всего начать с попытки определения, что собой эти явления представляют.

Мы рассматриваем катастрофу как серьёзное, относительно внезапное, часто неожиданное разрушение нормальной структуры социально-экономической системы или подсистемы (зависящее от силы природной или социальной, внутренней по отношению к системе или внешней к ней), которое система никак не может контролировать. Это событие, сконцентрированное во времени и пространстве, при котором всё общество или относительно самостоятельная его часть подвергается серьёзной опасности и несёт потери, приводящие к нарушению социально-экономической структуры и нарушению выполнения всех или некоторых из жизненно необходимых функций существования общества.

Всемирный банк определяет катастрофу как “экстраординарный случай ограниченной продолжительности (война или гражданские беспорядки), или природное бедствие (землетрясения, наводнения, ураганы), серьёзно поражающее экономику страны”. Федеральное агентство США по организации управления при катастрофах определяет катастрофу как “событие, приводящее к возникновению разрушений такой величины с гибелью людей, которые не могут быть ликвидированы в ходе обычных мероприятий”. Реальный смысл такой катастрофы состоит в том, что она создаёт проблемы в данной конкретной ситуации, которые не могут быть решены с помощью имеющихся в данном регионе (стране) национальных ресурсов.

Типичными примерами крупнейших в мире техногенных и природных  катастроф, оказавших заметное влияние на экономику наиболее развитых стран мира и судьбы миллионов людей в мире, Украине, Белоруссии и России  являются радиационная авария на IV блоке ЧАЭС в бывшем СССР и разрушительные последствия факторов природного характера (9-балльное землетрясение и 10-метровая волна цунами, затопившая более 320  км2 суши) и крупная техногенная  радиационная авария на японской АЭС Фукусима-1.Эти события  поставили под сомнение концепцию глубокоэшелонированной защиты как способа предотвратить эксплуатационные риски.

Основные причины крупных аварий и катастроф (табл.2, 3):

  • пренебрежение обеспечением ядерной и радиационной безопасности (ЯРБ);
  • неправильные действия (ошибки персонала);
  • недостатки проектирования, а также существующих технологий и конструкций ядерных энергетических установок (ЯЭУ);
  • несовершенство научно-методической базы и программно-аппаратных средств;
  • несовершенство (отсутствие) государственной (международной) системы оперативного управления радиационными рисками.

Катастрофические последствия Чернобыльской аварии

Чернобыльская авария была следствием неуправляемой цепной реакции на мгновенных нейтронах, повлекшей за собой разрушительный тепловой взрыв реактора. Это произошло по причине грубейших нарушений эксплуатационного регламента и ошибок проектирования (недостатки конструкции стержней системы управления и защиты в сочетании с неудовлетворительными физическими характеристиками реактора).                        

По истечении более 26 лет из Чернобыльской катастрофы было извлечено много уроков. Радиоэкологические и медицинские последствия Чернобыльской катастрофы детально рассмотрены в многочисленных отечественных и зарубежных публикациях [4-14].

Случившаяся тогда катастрофа – исключительный пример профессиональной небрежности –  едва ли могла стать более тяжёлой, если бы люди специально сговорились организовать эту самую страшную трагедию в ядерной истории. Авария оценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю ядерной энергетики как по количеству погибших и пострадавших людей, так и по экономическому ущербу.

В отличие от бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, взрыв напомнил очень мощную «грязную бомбу» - основным поражающим фактором стало радиоактивное заражение. Уступая  более чем на пять порядков хиросимскому взрыву по энергии механических разрушений, Чернобыльская авария превосходит его более чем на два порядка по радиоактивному заражению долгоживущими радионуклидами.

Чернобыльская авария стала событием большого общественно – политического значения для СССР. Болезненный круг социально- экономических последствий, связанный с населением, попавшим в зону радиационного воздействия аварии, ускорил распад СССР и породил системный кризис, поразивший все сферы жизни общества. Системные последствия аварии (как в отношении пострадавшего населения, так в целом страны) вышли на первый план по отношению к прямым причинам аварии.                               

Общественные последствия аварии на ЧАЭС известны: приостановка бурного развития атомной энергетики (основообразующей отрасли экономики) в России, резкий рост оппозиции такому развитию в ряде других стран с принятием политических решений по свёртыванию ядерной энергетики.

Главный урок, который извлекли специалисты: какие бы невероятные усилия не предпринимались по внедрению новейших и совершеннейших технологических систем, управлять ими будет человек, и если уровень его ответственности и организованности не станет расти в пропорциях, соответствующих новым технологиям, нельзя быть уверенным в безопасности и надёжности ядерной энергетики. Энергоблоком управляет личность и от свойств этой личности зависят надёжность и безопасность станции. Нельзя полагаться на технику, сколь  бы надёжной она ни казалась [11,15,22].

С тех пор ядерная энергетика произвела значительные усовершенствования по всем аспектам безопасности АЭС, в частности, в области человеческого фактора,  исключающие возможность подобных катастроф.                                                                                                                                            

Человек как источник потенциальной опасности        

Проблема человеческого фактора на ядерных объектах имеет исключительное значение для обеспечения безопасности [1-3, 15-18]. Многолетний опыт эксплуатации ЯРОО  показывает, что возникновение большинства аварий и инцидентов связано с поведением людей, их отношением к  своим обязанностям и обеспечению безопасности.  Так, по отдельным оценкам,  при обеспечении радиационной безопасности причинами более 80 % аварий и техногенных катастроф являются  ошибки  персонала, что представлено на схеме (статистика Ростехнадзора). 

Рис.2. Распределение причин аварий на объектах повышенной опасности (серым цветом выделены причины аварий, обусловленные человеческим фактором).

Незнание причин не позволяет построить обоснованную программу, направленную на их ликвидацию. По данным INPO, вклад в ошибки персонала погрешности и нечёткости в инструкциях, предписаниях и другой документации составляет 43%, недостаток знаний,  профессиональной подготовки-18%, отступления персонала от предписаний и инструкций - 16%, неправильное планирование работ - 10%, неэффективная связь между сотрудниками станции - 6%, другие причины - 7%.

Исследования показали, что ошибочные действия или бездействия операторов в сложных и ответственных ситуациях находятся в определённой связи с состоянием нервной системы человека [15,22]. Как справедливо заметил А.Эйнштейн: «человек – нервная машина, управляемая темпераментом». Часть рисков имеет явно человеческую природу.

Находясь в эпицентре различных воздействий, человек получает огромное количество сигналов. Часть из них не воспринимается психическими системами по причине слабых сигналов в силу того, что они выходят за пределы восприятия, часть обрабатывается на бессознательном и подсознательном уровне без привлечения структур собственно сознания (простые сигналы) и только некоторая часть сигналов воспринимается с участием сознания. Основным моментом, привносимым сознанием в общую причинно-следственную цепь, является многовариантность (по меткому выражению Р.Беллмана [42] «проклятие размерности») и неопределённость процесса принятия решения.

Процессы восприятия внешних раздражений и реакция психики на эту информацию подчиняются статистическим закономерностям, то есть имеют разброс относительно того, что считается правильным (нормальным). Эта закономерность вытекает из объективных статистических законов и не зависит от человека. Вероятность неправильного решения всегда существует, а в случае собственно мыслительных процессов она ещё и весьма высока. Это обусловлено объективно существующими трудностями психических, биологических и физиологических процессов. С человеческими ошибками связаны следующие проблемы: определение видов ошибок; корректное определение вероятности ошибки при аварийном стрессе; оценивание неопределённостей; человеческие ошибки как причина зависимых отказов; корреляция ошибок. Человеческие тенденции к ошибкам и принятию желаемого за действительное часто затрагивают даже самые строгие применения научного метода и служат главным беспокойством психологии и культуры безопасности [22]. Поэтому из средств и методов поиска решений выбираются те, которые позволяют учесть факторы неопределённости, стохастичности, многокритериальности и конфликтности.

Кроме простых ошибок (связанных с оплошностями), существуют ошибки в проекте, строительстве, изготовлении и обслуживании оборудования; действия не по правилам; ошибки из-за неправильной интерпретации состояния АЭС; ошибочные действия в критические моменты; ошибки управления и т. д.

Тяжёлые аварии, сложные ошибки, подобные совершенным на Чернобыльской АЭС, или ошибки управленческого уровня,  намеренные нарушения правил безопасности
– эти редкие события не отражают психологические механизмы, присущие действительным авариям, и никогда не могут быть количественно определены.

Автоматизация и компьютеризация не решают проблемы, поскольку ведут к множеству опасных ошибок, связанных с программным обеспечением и представляющих собой особую категорию трудно оцениваемых сложных человеческих ошибок.     

После Фукусимы-1: общие выводы и рекомендуемые изменения

Катастрофа на японской АЭС Фукусима-1 в марте 2011 г. – крупнейшая радиационная авария в мире после Чернобыльской АЭС. Осознание причин произошедшего и масштаба последствий этой катастрофы позволяет извлечь полезные уроки на будущее и выработать взвешенное отношение к дальнейшему развитию атомной энергетики[14,19 - 29].  

Авария, произошедшая 11 марта 2011 г. на японской АЭС «Фукусима-1»,сопровождалась потерей теплоносителя первого контура, перегревом и плавлением тепловыделяющих элементов, образованием в результате пароциркониевой реакции водорода с последующим взрывом гремучей смеси, вызвавшим пожары и радиоактивное загрязнение окружающей среды. Важным уроком этой аварии стало то, что для обеспечения безопасности ядерных энергетических объектов нельзя пренебрегать учётом даже таких факторов риска, проявление которых считается крайне маловероятным.   

Авария на АЭС «Фукусима-1»спустя 25 лет после трагических событий на ЧАЭС стала вторым предупреждением человечеству о необходимости повышения требований к безопасности АЭС. Впервые природная ЧС привела к крупной техногенной радиационной катастрофе.

Современные исследователи в сфере безопасности ядерной энергетики обращают основное внимание на не столь очевидные причины в начальный и последующий периоды аварии, что не менее важно, а исследуют вопрос о том, какие предупредительные меры помогут избежать подобных катастроф в будущем [14, 19-29]. Мы также будем следовать этому принципу, анализируя начальные события на АЭС « Фукусима-1» [24].

1. На АЭС Фукусима-1 в отличие от аварии на ЧАЭС не произошло ядерного взрыва реактора. АЭС Фукусима-1, рассчитанная на 7- балльное землетрясение, выдержала  9 баллов. Если бы не наложение других факторов (цунами, проблемы с резервным энергоснабжением сразу после аварии), ситуацию можно было бы быстро нормализовать. Последующее отключение электричества и невозможность сбрасывать остаточное тепло привели к значительному повреждению защитной оболочки, систем охлаждения реакторов и бассейнов с отработавшим топливом, частичному расплавлению ядра, выбросу радиоактивных газов и утечке зараженной воды. Из зоны радиоактивного загрязнения радиусом 20 км было эвакуировано 80 тыс. человек.                        Администрация не смогла из-за невозможности получать  достоверную информацию реагировать на аварию в реальном времени. 

2. Вызывают тревогу просчёты конструкторов и неготовность руководства и персонала быстро принимать решения в условиях параллельно развивающихся аварийных процессов тяжёлой многофакторной аварии (сказался недостаток фундаментальных знаний у специалистов). Принятие решений шло через 12 уровней управления между руководителями и ликвидаторами. Ликвидаторы строго придерживались заранее составленных  инструкций без учёта особенностей произошедшей аварии [22].

3. Формально на момент начала аварии персонал АЭС имел достаточно возможностей для предотвращения плавления топлива. Все блоки были сейсмостойки. С технической точки зрения причиной расплавления топлива является несвоевременная подпитка реакторов водой. Имеющиеся технические средства давали возможность за счёт внутренних ресурсов ЯЭУ обеспечить отвод тепла без внешней подпитки водой не менее 8 ч, в течение которого можно подготовить реакторные установки к приёму воды от  заранее предусмотренного  аварийного источника.  Задержка в подпитке реакторов  водой составила  5 - 6 ч, при  допустимой  - не  более  2 - 2,5 ч. 

4. Реакторные установки имели многобарьерные системы защиты, но не были взаимоувязаны с точки зрения ликвидации реальной нештатной аварии. Взрыв водорода  в реакторном здании блока №1, повлиявший на ход аварийных работ и взрывы на блоках №2-4, свидетельствуют не только об отсутствии эффективных систем подавления аварийного водорода, но также о недостатках систем вентиляции реакторного здания и сомнительной необходимости его использования как вторичной защитной оболочки, что заведомо исключает ручные операции при выполнении противоаварийных мер. Следует указать также  на отсутствие надёжной технологии работы с облучённым топливом внутри  реактора после аварии  с  повреждением  штатных подъёмных механизмов.

5. Ситуация на Фукусиме-1 продемонстрировала неготовность японских операторов к нештатным ситуациям. Дьявол, как известно, кроется в деталях. В атомной энергетике не бывает мелочей. В условиях тяжёлой аварии счёт времени шёл на минуты, однако высококвалифицированный персонал станции оказался не готов работать в экстремальных условиях ЧС. Последствия небрежения подготовкой к возможным неприятностям оказались катастрофическими. Можно иметь очень надёжный реактор, но споткнуться на источниках резервного энергоснабжения и системах забора охлаждающей воды, на высокой уязвимости бассейнов выдержки отработавших тепловыделяющих сборок, на недостаточной подготовленности персонала.    Руководство компании ТЕРСО, не оценив и не осознав своевременно масштаб катастрофы, и в целях сохранения лица компании, пыталось самостоятельно разрешить возникшую экстремальную проблему, что только усугубило масштабы бедствия.       

6. АЭС является объектом сверхвысокой опасности, рассчитанным на долгие годы эксплуатации, больше чем жизнь одного поколения. Поэтому конструкторы должны закладывать в проекты решения с учётом обеспечения безопасности будущих поколений. Следует особо отметить недостатки по выбору проектных значений внешних факторов. В связи с изменением климата повышается уровень океана, делая АЭС в прибрежных зонах ещё более уязвимыми. Требуется усилить ответственность за принятие важнейших инженерных решений в условиях высокой сейсмической активности. При строительстве АЭС, исходя из российских норм безопасности в атомной энергетике, необходимо учитывать возможность появления цунами до 20 м в цунами опасных районах Японии. АЭС должны иметь максимальные запасы прочности, надёжности и живучести. При их сооружении должны использоваться только высококачественные материалы. Требуются новые технологии защиты объектов с повышенной опасностью.                                                                                 

7. Аварии на атомных объектах, как правило, возникают внезапно и имеют тяжелейшие последствия планетарного масштаба. Ни одно государство в одиночку не в состоянии в полной мере и в короткие сроки ликвидировать последствия аварии на АЭС. Необходимо объединение сил и средств различных стран для решения вопросов безаварийной эксплуатации объектов ядерной энергетики. Для этого требуется своевременное представление достоверной информации в полном объёме, а также разработка единой концепции ликвидации последствий аварии.

8. Объективно прогнозировать протекание аварий и противостоять разрушительным действиям очень сложно. Полностью  исключить вероятность аварий на сложных технических объектах пока не удаётся. Несмотря на героические усилия, действия персонала АЭС спровоцировали взрывы на атомной станции. Предотвратить плавление топлива в трёх реакторах не удалось, произошёл выброс радионуклидов в окружающую среду. Соответственно, не удалось избежать необходимости проведения эвакуации населения.  При оценке случившегося необходимо  учитывать уникальные экстремальные условия, в том числе и психологические, в которых осуществлялись аварийные работы. Тотальные разрушения, цунами, нарушения коммутационных связей, радиация, неведение о судьбе близких родственников - всё это не могло не сказаться на точности и эффективности действий персонала.  

9. Масштабность и периодичность происходящих в мире техногенных катастроф свидетельствуют о значительно возросшей роли специалистов технического профиля. Сложные технологические системы требуют строгого соблюдения технологий и регламентов. Качество подготовки кадров для обслуживания таких систем, а также ликвидации последствий аварий, должно быть поднято на уровень, соответствующий сложности объектов, создаваемых в XXI веке.

10. Причиной многих крупных аварий последних десятилетий является порочная практика назначения на руководящие инженерные должности «универсальных» управленцев - менеджеров, не способных в силу отсутствия соответствующих знаний и опыта адекватно оценивать сложившуюся ситуацию и принимать на себя ответственность за действия по выводу из нештатной ситуации. Ликвидировать аварии приходится в чрезвычайных ситуациях, требующих быстрого принятия решений, к чему такие «управленцы» не готовы.

11.  Для обеспечения технической безопасности АЭС необходимо введение резервных систем охлаждения реакторов и их защитных корпусов, функционирование которых возможно в автономном режиме при полном отсутствии основного и аварийного электропитания. Использование одного вида энергии при эксплуатации АЭС недопустимо. В качестве независимого источника энергии может быть использована энергия струйных генераторов, в том числе применение струйных насосов для подачи воды в активную зону реакторов.

12. Неадекватное отражение событий, происходящих в результате аварии и последующей её ликвидации, официальными органами и средствами массовой информации (СМИ), не позволили специалистам проанализировать ситуацию и оказать своевременную поддержку для быстрейшей ликвидации последствий аварии. По данным СМИ, авария на АЭС «Фукусима-1» перевешивает ужасы, которые натворила  океанская волна, хотя на самом деле всё наоборот.

13. Совершенно непонятны объяснения, представленные официальными органами по поводу причин несрабатывания системы аварийного расхолаживания реакторов (ссылки на цунами, превысившую запроектную высоту). Согласно официальным данным, 13 дизель-генераторов с топливными баками были смыты волной. Но по проекту дизель- генераторы располагаются в подвальном здании реакторов. Если и были смыты, то не основные, а дополнительные передвижные дизель-генераторы. Прошло сообщение, что незадолго до аварии дизель-генераторы на АЭС «Фукусима-1» были заменены газогенераторами, снабжение которых газом осуществлялось централизованно.                                                                                                                 

Первые дни аварии проявили все недостатки проекта реакторной установки и ошибки, допущенные эксплуатирующей организацией. Но главной ошибкой оказалась высокая уязвимость систем аварийного энергоснабжения и системы забора морской воды.

14. Был ли шанс у персонала станции предотвратить взрывы водорода на АЭС? По проекту при превышении предельного давления срабатывает предохранительный клапан, и пар из корпуса реактора стравливается во внешний корпус - контейнмент. Прочность контейнмента была недостаточной, поэтому потребовалось сбросить водородно-паровую смесь в здание реактора. После модернизации 1992 г. реакторы этого типа должны были иметь вентиляционную магистраль для сброса давления из тора за пределы здания. Но во время аварии в результате такой вентиляции водород почему-то оказался не снаружи, а в помещениях реакторных зданий [22-24,30].      

Источники и виды рисков и  неопределённостей

В «Основах государственной политики в области ядерной и радиационной безопасности Российской Федерации на период до 2025 года» особое внимание уделяется разработке и внедрению инновационных методов, средств комплексного анализа, прогнозированию и оценке состояния ядерной и радиационной безопасности (ЯРБ), выявлению рисков и управлению ими, а также научно-методической базе и программно-аппаратным средствам. С учётом длительности жизненного цикла и наличия угрозы тяжёлых аварий, практическая безопасность эксплуатации ЯРОО имеет принципиальное значение для оценки перспектив и выбора стратегии развития ядерной энергетики.                                                                               

Безопасность определяет будущее атомной энергетики [16-18, 34, 37, 38]. Под  безопасностью мы понимаем  состояние защищённости отдельного человека, общества и окружающей среды от чрезмерной опасности, обусловленной экологическими, техногенными и природными факторами. Управление безопасностью осуществляется на основании  рискометрического  анализа объекта управления с позиций «выгода – ущерб» и «польза-вред» [37-39].

Согласно ФЗ № 184 от 27.12.02 г. «О техническом регулировании», риск – это вероятность причинения вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни или здоровью животных и растений с учётом тяжести этого вреда. Радиационный риск – вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения.

Риск есть понятие многопространственное, мультидимензиональное [39]. Риск может оцениваться различными путями, поэтому при описании риска ссылаются на неопределённость риска. В простой форме величина риска является полной ценой ожидаемых исходов или ожидаемой ценностью события, действия. Полный риск – это оценка индивидуальных рисков отдельных классов.

Важной предпосылкой успешного анализа риска и последующего категорирования
является выбор понятия риск.

Риск может рассматриваться различным образом в зависимости от способа и субъекта анализа. Существует множество определений риска, рождённых в различных ситуационных контекстах и разными особенностями применений. Различия в определениях риска зависят от контекста потерь, их оценки и измерения. Пример аварии на АЭС «Фукусима-1» показывает, что риск может быть сотворённым.

Исторически теория рисков связана с теорией страхования и актуарными расчётами.  Начиная с 1990-х годов, когда сеть  компьютерных вычислений позволила учесть достаточно широкий круг данных, появились  методы более глубокого всестороннего предвидения рисков. С точки зрения RUP  (Rutional Unified Process) риск - действующий развивающийся фактор процесса, обладающий потенциалом негативного влияния на ход процесса. Значительный вклад в теорию оценки риска был внесён в ходе оценивания радиационного и экологического риска, когда восторжествовала теория «беспороговых рисков».

Правительства разных стран  широко используют  сложные научные методы оценки риска для различных стандартов (в частности, Агентство защиты окружающей среды США для экологического регулирования). Конфликтующие стороны часто оказываются перед лицом серьёзного конфликта интересов. В настоящее время теория рисков рассматривается как часть кризисологии - науки о кризисах. В кризисных ситуациях возникает множество рисков разнообразных по содержанию, источнику проявления, величине вероятности и размеру возможных потерь и негативных последствий.

Современные исследования риска устанавливают приемлемую формализацию риска для целей управления [3,38,45]. Традиционно под понятием риск в современном нормативном определении понимают либо вероятность чрезвычайного  события на объекте, либо весьма серьёзные возможные последствия из-за аварии объекта, либо произведение первого на второе.  Применить это понятие можно в тех случаях, когда вероятность негативного события может быть более или менее точно определена, а ущерб – квантифицирован. Однако когда речь идёт о комплексных негативных последствиях, лишь их малая часть поддаётся квантификации, да и та, будучи исчислена в денежном выражении, с лёгкостью может быть оспорена. Что же касается вероятности, то многие события до их наступления  вполне могут не считаться вероятными.

Если ряд последствий и вероятности для различных исходов различаются, то общий риск определяют суммой их произведений. Данным описанием риска удовлетворяются в финансах и страховании. Риски здесь являются простыми числами и могут сравниваться. Наряду с классическим определением риска в теории вероятности как безразмерной величины на практике под понятием риск иногда используют величину риска в единицу времени (частота). Классическое понятие риск в этом случае есть произведение частоты на рассматриваемое время или время жизни объекта. Когда же потери являются ясными и фиксированными, например, «человеческая жизнь», оценка риска фиксируется только на вероятности события (частота события) и связанных с ним обстоятельств. 

АЭС как сложный технологический комплекс является источником повышенного риска, существует вероятность повреждений, отказа и сбоев в работе с непредсказуемыми последствиями. Атомная энергетика является одной из немногих областей человеческой деятельности, в которых прогнозирование последствий принимаемых решений, а также последствий действий обслуживающего персонала, возможно лишь средствами математического моделирования физического эксперимента.

Примером создания полномасштабных прототипов ЯЭУ в целях экспериментального исследования их безопасности и эксплуатационных характеристик для относительно малых по мощности серийных транспортных реакторов для АПЛ и надводных судов являются работы в НИТИ им.А.П. Александрова ( г. Сосновый Бор, Ленинградская обл.).  Однако даже полномасштабные натурные эксперименты на прототипах транспортных ЯЭУ не предотвратили радиационно-опасных аварий на ядерных судах.   

Возможность полномасштабных натурных экспериментальных исследований безопасности АЭС ограничена: и дорого, и опасно, и серийность относительна, поскольку в мире нет двух одинаковых АЭС, каждая строится по специальному проекту.

Длительный отрезок времени для выявления всех негативных эффектов АЭС накладывает свои неопределённости. Выходом является развитие теоретических  и расчётных методов исследования. Получаемые с помощью расчётных методов результаты зависят от имеющихся экспериментальных данных о свойствах используемых веществ и информации о характеристиках микропроцессов внутри основного рассматриваемого процесса.

Имеющиеся экспериментальные данные, как правило, согласно метрологии и  теории измерений носят вероятностный характер с принятыми для теории вероятности характеристиками неопределённостей. Надёжность получаемых расчётным путём результатов, кроме случайных значений входных данных, зависит также от корректности математического моделирования состояния объекта и происходящих в нём процессов, а также от методов расчёта в соответствии с возможностями вычислительной техники. Принимаемые допущения в силу незнания или невозможности решить задачу в более корректной постановке вносят свои неопределённости в результаты. Неопределённость получаемых результатов в этом случае есть задача не менее сложная, чем получение самих результатов [35].

Концепция риска выявляет многоуровневую проблему, которая и без того отличается сложностью в логическом плане и не может быть решена простыми средствами. В частности, должна быть произведена переоценка маловероятных рисков со значительными последствиями. Операторам необходимо будет разработать методологию улучшенного анализа рисков, которая способна адекватно справиться не только с традиционными сценариями аварий из-за ошибок проектирования, но и с гораздо менее вероятными рисками со значительными последствиями.

Безопасность АЭС, как любых сложных и опасных технических объектов, имеет стохастическую природу в течение всего периода эксплуатации атомной станции. Вероятностным характеристикам безопасности АЭС соответствуют риски, связанные с авариями и инцидентами на АЭС и другими ЧС, обусловленными внутренними и внешними явлениями природного и техногенного происхождения с непосредственными и отдалёнными последствиями для населения и сверхнормативным загрязнением окружающей среды. Накопление информации о частоте и численном значении радиоактивных выбросов при инцидентах на АЭС позволяет в рамках развитой вероятностной методологии уточнять риск населения от ядерной энергетики[38,40-45].                                               

На практике, как правило, независимо от реального характера входной информации, предполагают её случайный характер, что обусловливает использование теории вероятности как базовой теории для выражения неопределённости. Для обоснования безопасности АЭС в настоящее время получил широкое распространение вероятностный анализ безопасности (ВАБ), позволяющий регулировать безопасность и обосновывать необходимые технические и организационные мероприятия. Для оценки получаемых результатов используют вероятностные критерии безопасности (ВКБ), удовлетворение которым означает приемлемость безопасности АЭС.  

ВАБ впервые для технических сложных объектов был создан с целью оценки риска от АЭС и выполнен в США группой профессора Й.Расмуссена в 1975 г.[36,41]. Предметом исследования ВАБ являются так называемые редкие события с возможными нежелательными последствиями. ВАБ описывает ожидаемые и хорошо понятные процессы. Методология ВАБ обладает приемлемой точностью и практической значимостью, если все её ограничения  надлежащим образом выполняются. Не существует чёткого количественного критерия, разделяющего события с нарушением нормальной эксплуатации и редкие события (например, по частоте возникновения). Этот вопрос зависит от сложившегося общего подхода в государстве к ВКБ и требованиям по надёжности функционирования сложных технических  объектов разного вида (см., например, общую концепцию безопасности - ОКБ)[36,48].

Проблема оценки риска в условиях неопределённости состояния АЭС занимает доминирующее место в общей проблеме принятия решений.  Целью оценок риска является разработка рекомендаций по повышению безопасности АЭС (управление риском) на основе анализа результатов оценок риска, включающего определение доминантного вклада в него, анализ значимости, чувствительности и неопределённостей результатов оценки. Основной вклад в риск могут вносить отказ оборудования и систем безопасности, отказ по общим причинам и  человеческий фактор (персонал).

Вероятностный анализ безопасности (ВАБ) по своей сути нацелен на определение вероятностей развития всевозможных процессов (сценариев) на АЭС при задаваемых исходных событиях. Как и вероятность исходных событий, так и вероятности развития инициированного процесса, являются предметом анализа ВАБ. Параллельно идёт анализ состояний АЭС, включая заданное конечное состояние, определяющее последствия. На выходе ВАБ представляется функция распределения вероятности определённых последствий или численные характеристики такого распределения. Характеристикой вероятностной неопределённости является дисперсия такого распределения или среднеквадратичное отклонение, отражающие усреднённое значение возможных отклонений величины последствий от математического ожидания. Чем меньше отношение дисперсия/математическое ожидание, тем меньше неопределённость возможной величины последствий[34-37].

Методология ВАБ состоит из следующих этапов[36]:

  1. Постулирование или отбор  исходных событий аварий.
  2. Определение возможных путей развития аварий (построение «деревьев событий»).
  3. Создание банка данных по надёжности систем и элементов.
  4. Анализ надёжности систем безопасности.
  5. Учёт человеческого фактора, определяющего надёжность функционирования систем АЭС.
  6. Анализ физико-химических процессов при всех возможных путях развития аварии.
  7. Оценка риска в принятой интерпретации.

Для выбора средств, выполняющих функции безопасности, и их технических характеристик создаётся перечень исходных событий (аварий) со своими свойствами. В этот перечень включают события, считающиеся вероятными. Все проектные средства, направленные на предотвращение опасных последствий этих событий, разрабатываются на основе комплекса нормативных требований  по обеспечению их надёжности. Аварии, развивающиеся из этих событий, называются проектными.

К запроектным авариям  (ЗПА) относятся исходные события, против которых не предусмотрены системы безопасности из-за малой вероятности таких событий по мнению разработчика или из-за невозможности иметь разумные инженерные меры по защите от них. К запроектным авариям также относятся исходные события для проектных аварий, но при которых системы безопасности не выполняют возложенные на них функции  вследствие возникших в них нарушениях. Не всякая ЗПА может привести к тяжёлым последствиям. Тяжёлая авария считается ЗПА с тяжёлыми последствиями[36].

Вероятность отказа системы  безопасности, определяющая вероятность ЗПА, зависит от надёжности используемых элементов имеющейся статистической базы. Данное обстоятельство является принципиальной трудностью для реализации ВАБ из-за проблем организации сбора и обработки достоверной статистической информации по отказам и корректности её использования в конкретном случае. Для вновь создаваемых объектов со значительно обновлённой элементной базой эта проблема может стать доминирующей на пути корректного использования ВАБ.

Другой принципиальной трудностью является получение информации о поведении параметров системы при многочисленных состояниях, диктуемых деревьями событий, что требует статистических методов и математических моделей, долговременных наблюдений для установления устойчивых рядов данных по закону больших чисел.  Проведение ВАБ в сложившемся представлении, когда нет ещё инженерно – технической проработки всех систем объекта – вещь нереальная. Приближённость возможных оценок вносит значительный вклад в неопределённость получаемых результатов  [36].     

В соответствии с современными математическими представлениями неопределённость анализа достижения (не достижения) заданных критериев эффективности может быть отнесена к одному из двух основных типов: случайному (вероятностному) и нечёткому (теория возможностей, теория нечётких множеств и др.). Традиционные подходы к управлению рисками основываются на оценке вероятных последствий потенциальных событий; они не совсем пригодны к крайне маловероятным рискам с серьёзными последствиями, поскольку даже если ожидать наступления этих событий, их последствия не укладываются в предсказуемые пределы.

Проблема усугубляется тем. что при ВАБ часто недооценивается размер неопределённостей исходных данных. В результате оценки будут более неопределёнными, чем заявляется. Неопределённость увеличивается, если имеется корреляция между входными данными. При большой неопределённости входных данных их значительная корреляция ведёт к такому большому размеру неопределённостей результатов, что они становятся практически бессмысленными. В случае трагических событий на АЭС «Фукусима-1» «чёрным лебедем» было не землетрясение и цунами, которые вполне можно было предвидеть, а их масштабы и гигантские последствия.

Информация о характеристиках случайных входных данных в виде функции плотности вероятности или её численных характеристиках формируется на основании соответствующих статистических данных. Поскольку статистические данные по надёжности и безопасности для подсистем новых проектируемых АЭС отсутствуют, возникает задача адаптации имеющихся данных для подобных подсистем и элементов действующих АЭС. Основной проблемой является недостаточная полнота адекватной базы данных. Не существует  однозначных критериев  её  определения и нет однородной документации о ней. Вносится большой произвол, когда для конкретной АЭС выделяют данные и когда их комбинируют , используя различные источники. Процесс формирования необходимой базы данных, наряду с имеющейся статистической информацией, носит волевой экспертный характер. К вероятностной неопределённости здесь добавляется субъективная неопределённость, связанная с решениями экспертов.

Обычно используемая методология ВАБ базируется на независимых отказах; зависимые же отказы учитывают на позднем этапе, причём существующая обработка данных неполна. Следует отметить, что база данных по зависимым отказам особенно мала. Зависимости между интенсивностями отказов и исходными событиями недостаточно принимаются в расчёт. Нет методик или моделей, позволяющих получать надёжные результаты с достаточно узким диапазоном неопределённостей. Расчёт одной и той же системы различными группами аналитиков может привести к результатам, отличающимся на несколько порядков. Это ещё одна причина больших неопределённостей ВАБ. Современные оценки дают слишком малое значение вероятностных показателей из-за неполного учёта лишь зависимых отказов, даже если все другие проблемы игнорируются.

В ВАБ принимается во внимание только простой вид человеческих ошибок - оплошности. Из ВАБ исключены сложные формы ошибок человека, непредсказуемые физические процессы, саботаж, военные акты, многие виды неожидаемых дефектов. О многих таких дефектах сообщалось  в прошлом. Они включают в себя следующие категории: напряжения трубопроводов, превышающие допустимые значения; неправильная установка оборудования; потеря пожароустойчивости электрических кабельных проходок; ошибки в электросетях и контрольных контурах; несейсмостойкое исполнение приборных панелей. В большинстве случаев такие дефекты не могут быть включены в ВАБ, так как непредсказуемы и нет адекватной базы для оценки вероятностей отказа.

Результаты ВАБ, скорее всего, -  индикатор риска ограниченного масштаба, полезный только для ограниченных целей. Критика использованию ВАБ и, в частности, ВКБ, считает, что существующая интерпретация получаемых результатов ВАБ вводит в заблуждение и должна быть изменена. Большинство АЭС не соответствуют ВКБ, сформулированными МАГАТЭ вскоре после аварии на ЧАЭС. Невозможно надёжно определить, удовлетворяет ли данная АЭС ВКБ.

Вероятностные методы оказались малоэффективными в случаях, когда неопределённости неслучайной природы играют решающую роль. Этим объясняется интерес, появившийся в 60-70 годах прошлого века к моделям неопределённости, альтернативным вероятностным. К их числу можно отнести субъективную вероятность, верхние и нижние вероятности, методы, предложенные А.Заде, базирующиеся на теории нечётких множеств [40-45].

Риск наблюдается как множество возможностей с исходами в нечётких мерах. Неопределённость может отождествляться с нечёткими мерами, в частном случае с вероятностью. В соответствии с современными математическими представлениями неопределённость измерений может быть отнесена к одному из двух основных типов: случайному (вероятностному) и нечёткому (например, теории возможностей).           

Нашим намерением является установление связи между неопределённостью и риском и поиск возможности квантификации – числовых оценок неопределённости и риска.

Нечёткий анализ безопасности призван дополнять и расширять возможности традиционных методов оценки надёжности, безопасности и риска, а также служить базой сравнения результатов анализов. Однако формализация риска через неопределённость крайне затруднительна, поскольку неопределённость как категория является ещё большей абстракцией, чем понятие риска. Доказательством служит факт исследования неопределённости в различных науках и дисциплинах, где различные идентификации неопределённости не сводятся к единому определению. Квантификация риска через неопределённость достижима в нечётких возможностных мерах и мерах правдоподобия и соответствующих им шкалах порядка и наименований [35-37].

Сравнение результатов имеет смысл, если эти результаты представлены в виде численного интервала ожидаемых значений «от - до» с определённой доверительной вероятностью. При отсутствии меры «нечёткости» «нечёткий анализ безопасности» (например, в терминах «больше - меньше», «лучше – хуже»)  не привносит новых знаний.  «Нечёткий анализ» должен включать в себя определение «меры нечёткости»[35].

Основой количественных оценок риска является априорная информация о частоте, или вероятности проявления исходных событий. Очевидно, что применительно к редким событиям вид функции распределения плотности вероятности исходных событий не может быть определён, что практически исключает возможность определения плотности вероятности результирующего события, в том числе, с применением метода Монте-Карло, требующего задания функции плотности вероятности всех исходных событий[35].

Изучение ситуации неопределённости связано, прежде всего, со стремлением снизить риск.  Её успешное решение в настоящее время невозможно без применения новых информационных технологий, составной частью которых являются интеллектуальные средства обработки информации. Теоретическое моделирование риска возможно путём сравнительной квалификации понятия риска с другими понятиями, связанными с ним в отношениях слов естественного языка. Данные процедуры являются качественными оцениваниями, приёмами неклассической логики, называемой псевдофизической логикой оценивания величин свойств объектов [43]. Задачей данного подхода является установление перехода от оценивания к квантификации – приписыванию чисел решениям и целесообразным действиям.  

Процесс управления рисками предполагает и предписывает идентификацию и установление всего, всех событий и факторов, которые имеют потенциальное влияние и воздействие на исходы деятельности и природных явлений. В поисках формального описания предмета риска используется множество отдельных и тождественных понятий. Наиболее часто называют понятия последствия и вероятности. Множество риска – это набор точек рисков и возможных событий какого-либо решения. Точка риска – сочетание исхода и частотной вероятности события. Теоретическое обоснование предмета риска остаётся сложным и дискуссионным. Риск есть нечётко наблюдаемая неопределённость исхода целесообразной деятельности [39]. В теории игр, например, неопределённость, риск и исход событий проявляются в нечётких мерах.

Различают понятия управления рисками risk management как нормативное управление ресурсами, и управления рисками risk governance как способ разрешения проблем, вовлечённых в риск [39]. Данные описания расширяют содержательное представление предмета риска, хотя являются нечёткими.    

Под традиционной информационной технологией понимается информационная технология на базе «жёстких алгоритмов», а под новой информационной технологией подразумевается технология на основе «мягких вычислений» с использованием достижений искусственного интеллекта.  Инвестиционные решения должны отразить эти новые подходы к оценке риска [34-37, 40-47].                 

Недостаточность знаний  о состояниях и процессах на новых проектируемых АЭС является основным фактором возникновения неопределённостей. Проблема неопределённости присуща всем сложным системам.

Сложность АЭС и точность, с которой её можно описать и проанализировать освоенными наукой и техникой методами, находятся в противоречии. Структурирование и установление большого количества элементов, их связей и состояний имеет нечёткий и размытый характер. Общеизвестно: чем сложнее система, тем меньше шансов точно предсказать её поведение в многочисленных точках фазового пространства её возможного состояния. Случайный характер значений большинства входных параметров, формирующих состояние системы  в начальный момент, переносится на случайный характер и неопределённость поведения системы.

Следующим фактором является недостаток наших знаний о протекающих в АЭС процессах и необходимость использовать различные допущения и приближения. Первый фактор обуславливает применение теории вероятности как методологии случайных величин и процессов. Недостаточность наших знаний о состояниях и процессах на новых объектах крупного проекта является основным фактором возникновения неопределённостей.          

В процессе изложения материала приходится сталкиваться с разными акцентами толкования понятия неопределённость, которая  трактуется довольно неоднозначно, её смысл зависит от характера решаемой прикладной задачи. Разные направления ставят во главу ту или другую составляющую неопределённости. Обычно различают следующие классы неопределённости: неточность (ошибка наблюдения), незнание, недостаточность информации, субъективная вероятность, неполнота, расплывчатость (рис.3) [40].

Рис.3. Основные виды неопределённости

Нечёткая неопределённость, то есть неопределённость, обусловленная ограниченностью наших знаний, относится к категории субъективной неопределённости, поскольку анализ подобных задач основывается на мнении экспертов по отдельным этапам выстраиваемой логической цепочки рассуждений [35].

Нечёткая неопределённость, то есть неопределённость, обусловленная ограниченностью наших знаний, относится к категории субъективной неопределённости, поскольку анализ подобных задач основывается на мнении экспертов по отдельным этапам выстраиваемой логической цепочки рассуждений [35].

В работе  [39] неопределённость структурируется на три вида: объективная онтологическая неопределённость как неопосредствованное ограниченное  существование субъекта; субъективная с точки зрения теории познания, эпистемологическая неопределённость как степень достоверного научного знания; моральная неопределённость как свобода воли, возможность человека делать выбор действия.

Понятия неопределённости и риска различаются между собой. Вероятностный инструментарий позволяет более чётко разграничить их. Неопределённость является существованием возможности. Риск наблюдается как множество возможностей с исходами в нечётких мерах.

Прежде всего, риск является аспектом решений, которые принимаются в настоящем. Риск – форма текущего описания будущего в том аспекте, что можно сейчас принять решение, исходя из одной из возможных альтернатив, касающихся риска.

Риски касаются возможного, но ещё не явного и в значительной степени немыслимого ущерба, вызванного теми или иными решениями. Это порождает ошибочные идеи избегать такого рода решений, скажем, не строить АЭС. Но, в сущности,  любое решение может стать исходной точкой для серии нежелательных воздействий. Ясно также, что все расчёты ущерба и вероятности являются субъективными или соответствующими установившимся традициям. Субъективная вероятность является предположением относительно определённого результата, основывающегося на суждении или личном опыте оценивающего. Различные возможности оперировать с одной и той же информацией объясняют широкое варьирование субъективных вероятностей (рис.4). 

Рис. 4. Структура неопределённости

Неопределённость онтологическая – объективная невозможность решений и действий, которые необходимо сделать в настоящем времени по причине опосредованного ограниченного существования субъекта. 

Неопределённость эпистемологическая как степень достоверного научного знания есть субъективный недостаток уверенности субъекта из-за ограниченного знания о существующем состоянии, ситуации и будущих возможных исходах и последствий решений и действий, которые необходимо сделать в настоящем времени.

Неопределённость моральная – субъективная возможностная мера правдоподобных выборов субъекта решений и действий, которые необходимо сделать в настоящем времени, на основе свободы воли в модальностях «хочу», «могу», «должен». Неопределённость может отождествляться с нечёткими мерами, в частном случае с вероятностью. Данная мера в каждом опыте эксперимента мысленно умножается с величиной задаваемой цели [39].  

Обычно для работы с неточно известными величинами используется аппарат теории вероятностей. При этом предполагается, что неточность независимо от её природы может быть отождествлена со случайностью. Однако в настоящее время есть понимание того, что следует различать случайность и нечёткость, которая и является главным источником неточности. Случайность связана с неопределённостью, касающейся принадлежности или непринадлежности некоторого объекта к чёткому множеству, при этом в качестве базовой теории используется теория вероятностей [40].

Понятие нечёткости относится к классам, в которых могут иметься различные градации степени принадлежности, промежуточные между полной принадлежностью и непринадлежностью объектов к данному классу, при этом в качестве базовой теории используется теория нечётких множеств.

На практике, как правило, риск является функцией, как статистических параметров, так и нечётких. В силу различия теорий, используемых для описания этих двух типов параметров (теория вероятностей и, например, теория возможностей), задача их агрегирования становится нетривиальной. Со времени появления теории возможностей [47] предпринимались попытки точно обозначить соотношение между вероятностью и возможностью.

Направление этих усилий обусловлено выбором одной из двух предпосылок. Первая исходит из того, что вероятность  и возможность выражают фундаментально различные типы информации и неопределённости. Как следствие, предполагается направить усилия не на поиск возможных преобразований между двумя теориями, а на способ согласованности информации, представленной формализмом вероятности и  возможности.            

Для описания неопределённости в сложных системах широко применяется, в частности, аппарат теории нечётких множеств, основоположником которой является Л.Заде [35,40-45]. Задачи, связанные с наличием некоторого распределения вероятностей, полученного на достаточном статистическом материале (случайными изменениями) должны решаться вероятностными методами. Задачи, характеризующиеся преобладанием нечётких, качественных оценок, необходимо решать с применением теорий нечётких множеств.

«Неполнота информации» представляет собой сложную и неоднозначную категорию, изучение которой приводит к появлению новых теорий и методов обработки информации. Математические теории для формализации неопределённой информации включают многозначную логику, теорию вероятностей, теорию ошибок (интервальные модели), теорию интервальных средних, теорию субъективных вероятностей, теорию нечётких множеств, теорию  нечётких мер и интегралов.

Достаточно популярной является интерпретация нечёткости как вероятности нечёткого события, которая позволяет использовать интеграцию числовой и лингвистической информации в современных системах сбора и обработки информации на основе разнородных, неполных, неточных, нечётких данных и знаний, что выгодно отличает их от существующих систем статистической обработки информации. Возможна интерпретация исходных событий как нечётких событий, характеризующихся некоторыми мерами, в качестве которых могут выступать нечёткие меры или их частный    
случай – вероятностная мера (табл.4).

«Мягкие вычисления» предполагают терпимость к нечёткости и частичной истинности используемых данных для достижения интерпретируемости, гибкости и низкой стоимости решений и с этой целью используют в своём арсенале современные вычислительные технологии (нечёткие системы, нейтронные сети и генетические алгоритмы) и взаимосвязи между ними.             

Нейронные сети (НС) - математические модели, а также их программные или аппаратные реализации, построенные по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей нервных клеток живого организма. НС представляют собой систему соединённых и взаимодействующих между собой искусственных нейронов. НС не программируются в привычном смысле слова, а обучаются. Возможность обучения - одно из главных преимуществ НС перед традиционными алгоритмами. В процессе обучения НС способна выявлять сложные зависимости между входными данными и выходными, определяя коэффициенты связей между нейронами, а также выполнять обобщение. 

Генетические алгоритмы (ГА) – это адаптивные методы поиска, реализующие эволюционные вычисления, основанные на генетических процессах биологических организмов, являющиеся  одними из современных принципов решения оптимизационных задач. ГА используют генетические операции (скрещивание и мутации) и эволюционную операцию (отбор). При этом механизмы скрещивания и мутации реализуют переборную часть ГА, а отбор лучших решений производится методом градиентного спуска. После некоторого количества операций ГА сходится к лучшему решению, которое является либо оптимальным, либо близким к оптимальному решением. Исследования последних лет показали, что ГА являются лучшими из существующих методов для решения многофакторных задач оптимизации [40]. 

Преимущества нечётких моделей (НМ) подробно изложены в обзоре[40] (рис.5):

  • НМ являются универсальными аппроксимирующими функциями, могут аппроксимировать любую вещественную функцию с любой заданной точностью;
  • создание НМ значительно проще построения традиционных математических моделей, особенно в случае моделирования сложных, плохо определённых моделей и систем, когда имеются только качественные представления о зависимости между параметрами системы;                  
  • программная реализация НМ зачастую проще, чем традиционных моделей;
  • точность решений, получаемых с использованием НМ, вполне приемлема для большинства приложений;
  • зависимости между входными и выходными переменными могут выражаться в лингвистическом виде и иметь понятную словесную интерпретацию.
Рис.5. Области эффективного применения моделей систем

Многие модели, входящие в технологии мягких вычислений, являются универсальными, взаимно дополняют друг друга и используются в различных комбинациях для создания гибридных интеллектуальных систем (нейронечёткие, нейрологические, генетиконейронные, нечёткогенетические или логикогенетические системы); системы, управляемые данными (нейронные сети, эволюционные вычисления)  [46]. Поэтому при создании систем, работающих с неопределённостью, нужно ясно представлять, какая из составляющих частей мягких вычислений или какая их комбинация наилучшим образом подходят для решения искомой задачи. В последнее время к «мягким вычислениям» стали причислять и иммунокомпьютинг, основанный на использовании искусственных иммунных систем.

Комбинирование перечисленных выше составляющих обеспечивает эффект взаимного усиления для достижения низкой цены решения и большего соответствия реальности. Эти составляющие используются в различных комбинациях или самостоятельно для создания гибридных интеллектуальных систем (ГИС). ГИС позволяют использовать преимущества традиционных средств искусственного интеллекта, преодолевая отдельные их недостатки, эффективно соединяя формализуемые и не формализуемые знания. Для формализации предметной области нечётких и гибридных систем, наряду с термином «мягкие вычисления», используется и другой агрегирующий термин -  «вычислительный интеллект».

Необходимо обновить существующую методологию оценки рисков для того, чтобы включить в неё маловероятные риски, имеющие серьёзные последствия. Это потребует улучшения текущих процедур и инструментов, чтобы выделить потенциальные риски из значительно более обширного поля неопределённости, чего раньше не делалось (рис.4). Традиционные решения об «известных неизвестных» должны быть расширены, чтобы включать также «неизвестные  неизвестные»[33].

Планирование сценариев, которые включают в себя ситуации, сами по себе непредставимые, может оказаться полезным инструментом в изменении способа мышления при выявлении рисков и оценке уязвимостей. Естественно, решая эти задачи, руководству отрасли приходится исходить из невозможных предпосылок, и затем исследовать возможные уязвимости, которые из них следуют. Часто, когда приходится реконструировать цепь событий, сценарий, который ранее считался немыслимым, становится вполне правдоподобным, пусть и маловероятным.

Другим способом изменить подход к осмыслению будущих событий являются ролевые игры и иные симуляции реального мира. В этих играх моделируется сложность реальных событий, когда кажущееся рациональным взаимодействие между игроками или их действия могут привести к непредсказуемым результатам. Глубокое исследование взаимозависимостей и корреляций между различными факторами риска также может помочь открыть дополнительные влияния и потенциальные системные последствия (рис.6) [33].         

Рис.6.Диапазон улучшений методов управления рисками

Невозможно решение задачи исчисления риска через неопределённость без определения цели. Целесообразная деятельность является обязательным условием наличия риска [39].   Разные области риска могут иметь разные подходы к оценке неопределённостей. Выбор того или иного показателя зависит от постановки задачи, а также от наличия необходимой информации и возможности проводить анализ в необходимых объёмах [35].

Невозможно решение задачи исчисления риска через неопределённость без определения цели. Целесообразная деятельность является обязательным условием наличия риска [39].   Разные области риска могут иметь разные подходы к оценке неопределённостей. Выбор того или иного показателя зависит от постановки задачи, а также от наличия необходимой информации и возможности проводить анализ в необходимых объёмах [35].

Задача снижения риска любого проекта определяется государственной политикой в виде определённых целевых установок. В качестве целевых установок могут быть, например, цена человеческой жизни, величина приемлемого риска, возможности государственных служб по защите населения в случае катастроф [34-39]. На стадии предварительного анализа проекта необходимо оценить масштаб приемлемых показателей риска и определить место предполагаемого проекта в поле матрицы риска (элемент матрицы риска). Тогда же необходимо ориентировочно оценить границы выбранного элемента матрицы. В рамках выбранных границ должен происходить анализ возможных альтернатив в поисках оптимального варианта и соответствующая оценка неопределённостей[35].

В последние годы произошло кардинальное реформирование концепции безопасности ядерных энергетических установок на всех стадиях их использования. МАГАТЭ  выпустило обновлённые документы, регламентирующие безопасность АЭС. В них, в частности, сформулированы требования, чтобы суммарная частота плавлений активных зон не превышала 10-5/(реакторов в год), а частота превышений предельных выбросов из контейнмента была, как минимум, на порядок ниже[48].

В отчёте Научного комитета ООН по влиянию атомной радиации (НКДАР, 2012) представлено своё определение радиационного риска: долговременное воздействие радиации среднего фонового уровня (от 2 до 20 мЗв/год) оказалось невозможным связать с влиянием на здоровье людей из-за неопределённостей с оценкой риска от низких доз и недостаточности статистики эпидемиологических исследований; о влиянии доз менее 100 мЗв/год можно говорить при количестве случаев, достаточно большом для преодоления порога «неустранимых статистических неопределённостей»[49]. Государство должно отдавать предпочтение зоне ничтожно малой вероятности с ограниченными последствиями. Без такого анализа каждого проекта на отраслевом уровне невозможно будет сравнивать их между собой. 

Ясно одно: методы оценки рисков,  которыми традиционно пользовались разработчики АЭС, должны измениться. Сегодня возникает необходимость  модификации концепции риска, которую трудно чётко определить, опираясь на многочисленные исследования риска. При всех различиях в математических аппаратах, применяемых либо предлагаемых к применению в оценках риска, наиболее существенным является наличие или отсутствие априорных знаний о существе, взаимосвязи и количественных оценках вероятности или  нормированной возможности проявления нежелательных событий.       

Носители априорных знаний - эксперты при построении моделей для количественной оценки риска должны располагать математическим аппаратом, позволяющим учитывать неопределённости вследствие неполноты знаний. При этом применяемый математический аппарат не должен привносить дополнительных неопределённостей, связанных с субъективным выбором одного или другого варианта агрегирования величины события и меры возможности его проявления, на чём настаивают сторонники «нечёткого анализа безопасности»[35].

Неопределённость вероятности заданного последствия определяется  функциями плотности вероятности исходного события и функциями плотности вероятности срабатывания систем объекта, воздействующего на развитие процесса, если они имеют зависящие от вероятности параметры. 

Австрийский логик и математик Курт Гёдель теоремой о неполноте формализованной арифметики (о неполноте информации) доказал, что содержательную арифметику нельзя формализовать полностью. Важное логическое и теоретико-познавательное значение теоремы Гёделя о неполноте заключается в том, что она выявила невозможность полной формализации человеческого мышления [31,c.589]. Находясь в рамках вероятностной замкнутой системы (отграниченной теории), невозможно  доказать с помощью вспомогательных средств самой рассматриваемой теории (так называемая вторая теорема Гёделя), что эта теория действительно непротиворечива. Для этого надо применить более сильные методы, чем те, которые допустимы в данной системе. Полная формализация не может быть завершена на каком-то определённом историческом этапе  развития математики[32].

Приведённые выше соображения являются условиями для проведения анализа риска и категорирования крупных проектов в политике государства.        

Принятие решения: способность управлять рисками

Задача установления свойств информационных ресурсов любого объекта состоит в преобразовании потока данных  в информацию и знания, необходимые и достаточные субъекту для принятия решений деятельности. Невозможно предложить какой-либо универсальный метод принятия решений при наличии неопределённостей для крупных проектов строящихся АЭС [30,31,35.40-45].

Потребуется использовать различные методы оценки риска и возникнет задача сравнения полученных по ним результатов [33,35]. Совокупность затрагиваемых конкретным проектом областей деятельности и связанных с этим научных дисциплин, где существует различный уровень наших представлений о существе и взаимосвязи характерных процессов, не позволяет обозначить единый подход.                     

Парадокс решений, сопряжённых с риском, заключается в попытке учесть неизвестные факторы в процессе принятия решений. Решения принимаются по тем вопросам, по которым в принципе их принять невозможно.  Решения в условиях неопределённости относительно последствий могут приниматься только как часть социального процесса или как гипотетическая ситуация.

Концепция управления аварией заключается в том, что даже после отказа систем безопасности, аварией нужно управлять, используя другие системы в целях безопасности и/или системы безопасности по другому, чем планировалось первоначально, назначению. Цель – избавиться от тяжёлого повреждения активной зоны насколько это возможно или, по крайней мере, предотвращение раннего отказа защитной оболочки.

В рамках одного крупного проекта может участвовать множество однотипных или разнотипных объектов с разными временами жизни относительно времени жизни самого крупного проекта [35-39].  Обычно теория принятия решений включает: формирование альтернатив и ВКБ, по которым оцениваются альтернативы; численное задание значений критериев и взвешивающих коэффициентов, характеризующих их важность; оценку альтернатив по отношению к ВКБ; выбор альтернатив и анализ чувствительности. Альтернатива - это последовательность действий, направленных на решение конкретной проблемы.

Критериями нечёткой классификации могут быть как имеющие количественное выражение (например, численно выраженный потенциальный ущерб в долл., или     понятная комбинация неких параметров, частота аварий с тяжёлым повреждением активной зоны и др.), так  и быть нечёткими понятиями (например, при попытке классификации объектов по степени опасности).

Можно сформулировать некоторые общие принципы, которыми следует руководствоваться при принятии решений и управлении рисками:

1. Принятие решений в условиях неопределённости и недостатка знания на основе гипотетических соображений становится ключевой особенностью политического и общественного процесса. Эта ситуация относительно новая, так как до сих пор нет теории, описывающей её целостно, за исключением конкретных методик и описаний ситуаций. В этой связи надо стремиться не только к рационализации процесса принятия решений, но также к рациональному контролю  их осуществления. В случае высоких технологий тотальный контроль оказывается практически невозможным. Возможность катастрофы может быть лишь уменьшена, но не устранена, а технический вопрос мер безопасности становится социальной проблемой акцептации возможной техногенной катастрофы.

2. Проблема риска включает в себя «непреодолимую амбивалентность». Риск можно оценить, управлять им, но никогда нельзя полностью исключить. Как справедливо заметил Олдес Хаксли: «факты не перестают быть фактами, когда их игнорируют». Возможность аварии может быть лишь уменьшена, но не устранена. Стремление людей к уменьшению неопределённости не знает границ. Точный прогноз  невозможен, можно только высветить некоторые сценарии технического развития, некоторые из которых могут быть реализованы, а другие предотвращены с целью уменьшения риска для общества и будущих поколений.  Какие из этих  сценариев  и  как  реализуются  предсказать трудно. 

 3. Для определения эффективности крупных инвестиционных проектов, разработки и совершенствования междисциплинарных научных исследований по вопросам их категорирования необходимо в первую очередь определиться с критериями эффективности. От выбора последних зависит круг затрагиваемых научных и технических  проблем, области применения предлагаемой методологии, необходимая информация и финансовые ресурсы для её разработки. Важным элементом разработки такой методологии является прогнозируемые сроки действия результатов анализа. Все указанные факторы влияют на неопределённость результатов анализа и требуют разработки соответствующих подходов [35].   

4. Необходимо, чтобы сравнимые объекты были в рамках одной концепции безопасности, для этого потребуется определиться с показателями риска, по которым предполагается проводить анализ и категорирование. Риск, связанный с проектом, характеризуется тремя факторами: событие, связанное с риском; вероятность риска и последствия принимаемого решения. В первую очередь необходимо определиться, на какие относительные риски мы готовы пойти  в случае не достижения  поставленной экономической цели или возникновения чрезвычайных событий.

Эмпирические исследования и авария на АЭС «Фукусима-1» показывают, что возрастающие меры по повышению радиационной безопасности терпят неудачу, эти усилия лишь усложняют систему в целом и делают её более подверженной авариям. Технически созданные риски не исчезают, а трансформируются в лучшем случае в различные виды неопределённости. Стремление же людей к уменьшению неопределённости не знает границ. Необходимо учитывать затраты на достижение декларируемых показателей риска, определяющие экономическую эффективность. Для безопасности АЭС  возможный ущерб от последствий не должен приводить к нарушению экономического состояния государства, то есть относительная величина последствий должна быть существенно меньше единицы. Экономическая эффективность рассматриваемого проекта не позволит без ограничений повышать безопасность и снижать риски из-за необходимых для этого затрат на сооружение и эксплуатацию объекта.

5. Отдельная задача состоит в оценке риска крупномасштабных катастроф, реализующихся в случае каскадных сценариев отказов на всех критически важных объектах (КВО), различающихся большим  разнообразием (по технической сложности, обоснованием заложенных технических решений, освоенности персоналом, по ущербу при авариях или разрушении их и другим аспектам). Это многообразие свидетельствует о невозможности в большинстве случаев использования одного метода прогнозирования риска, поэтому возникает необходимость использовать комплексный подход с учётом имеющейся информации [36]. Стремление свести к нулю риски от их воздействия на человека и окружающую среду в принципе невозможно и не нужно. Необходимы поиски оптимальных решений между обеспечением безопасности и качества жизни человека за счёт пользы от применения новых технологий и затрат на обеспечение их приемлемой безопасности [34, 35]. 

6.  Отличительной особенностью крупномасштабных проектов АЭС с критически важными объектами являются длительные сроки реализации проекта, необходимость сооружения большого количества КВО с разными сроками жизни. Это приводит к необходимости учитывать риски не от отдельного КВО, а их совокупности за время реализации проекта, и, во-вторых, учитывать старение и деградацию оборудования КВО [36].                                            

7.  Ввиду того, что оба существующих  подхода (статистический и нечёткий) при практическом использовании имеют общие черты, оба должны оперировать вероятностью как одной из составляющих риска. Разница состоит в чётком количественном выражении в первом случае и в качественном обозначении во втором («да - нет», «высокая – низкая» и т. д.). Отсутствие большей части статистической информации для новых АЭС и необходимость принимать волевые экспертные решения по использованию имеющейся информации сближает оба подхода. Поэтому для более обоснованного принятия решения надо пытаться использовать все имеющиеся инструменты[33,35-45]. Принятие окончательного решения на основе различных частных решений есть задача более высокого порядка[31,32].

8.  Нельзя принимать решение, если ничего не известно об объекте рассмотрения (полная неопределённость). Для принятия решения в условиях неопределённости необходимо представлять себе масштаб (показатели, характеристики) располагаемой неопределённости по рассматриваемой проблеме[35].      

9.  Вероятностная оценка рисков, применяемая в отрасли с 1979 г. после аварии на АЭС Три Майл Айленд (шт. Пенсильвания, США), получит ещё большее значение для обеспечения безопасности ядерных реакторов в будущем. Вероятностный подход в случае его реализации позволяет иметь на выходе функцию плотности вероятности возможных последствий. Неопределённость в данном случае характеризуется среднеквадратичным отклонением от математического ожидания. Критерием оценки масштаба неопределённости может быть величина отношения среднеквадратичного отклонения  к математическому ожиданию [35].

10.  Необходимо анализировать возможное расхождение реализуемых и допустимых значений. Принимаемые значения коэффициента запаса не могут полностью исключить возможность выхода случайных значений эксплуатационных параметров за случайные значения допустимых параметров. Это обстоятельство увеличивает неопределённость при принятии решений.

11. Для нечёткого подхода оценка показателей риска происходит с применением математического аппарата нечёткой логики. Но здесь имеем дело не с количественными показателями, отражающими реальную действительность, а с некоторыми качественными, возможно приобретающими количественную форму в интерпретации привлекаемых экспертов [40]. Можно было бы построить функции плотности вероятности для входных данных путём опроса большого количества экспертов по каждому возможному значению параметра и на этой основе получать функцию плотности вероятности на выходе и оценивать масштаб неопределённости [34-37].

Заключение

Долгосрочный успех атомной отрасли зависит от того, сможет  ли она учесть уроки маловероятных аварий с далеко идущими последствиями, такими как Фукусима-1, в планировании своей деятельности, и насколько хорошо она сможет реализовывать новые масштабные проекты и проводить модернизацию существующих объектов. Для этого наиболее важны методы умного управления рисками и качественной реализации проектов в рамках заданных бюджетов и сроков. Защищённость станций и методы реагирования их собственников должны улучшиться. Весьма вероятно, что принцип адекватной защиты в значительной степени переформатирует весь набор нормативов и правил [33].

Краеугольным камнем в сфере безопасности АЭС должен  стать «проектный принцип», заключающийся в применении новых методов проектирования и улучшенных административных методик. Разработка этих методов - критически важный шаг для подтверждения прав на действия в области производства энергии и создания новых возможностей для всей ядерной энергетики (рис.7) [33].  

Рис.7. Критически важные методы осуществления проекта

Рекомендации включают в себя более строгие требования к проектированию и строительству АЭС (более сложные приборы и оборудование, надёжные резервные источники электроэнергии), которые помогут обеспечить их  полную защиту от аварий более критичных, чем на Фукусиме-1. Профессиональные группы, технические эксперты, органы по поддержке атомной отрасли должны работать сообща для того, чтобы разрабатывать аналитические инструменты и методы оценки рисков, которые могут быть использованы отдельными собственниками станций и операторами для количественного определения вероятности и последствий конкретных пессимистичных сценариев [33]. Технологии, разработанные с использованием этого подхода, должны соответствовать культуре безопасности и опыту эксплуатации АЭС [22].  

Рекомендации включают в себя более строгие требования к проектированию и строительству АЭС (более сложные приборы и оборудование, надёжные резервные источники электроэнергии), которые помогут обеспечить их  полную защиту от аварий более критичных, чем на Фукусиме-1. Профессиональные группы, технические эксперты, органы по поддержке атомной отрасли должны работать сообща для того, чтобы разрабатывать аналитические инструменты и методы оценки рисков, которые могут быть использованы отдельными собственниками станций и операторами для количественного определения вероятности и последствий конкретных пессимистичных сценариев [33]. Технологии, разработанные с использованием этого подхода, должны соответствовать культуре безопасности и опыту эксплуатации АЭС [22]. 

Проектировщикам и поставщикам оборудования придётся тесно сотрудничать с целью разработки спецификации компонентов и устройств, соответствующих новым требованиям [33]. Необходимо увеличить устойчивость АЭС и отрасли в целом так, чтобы они могли выдерживать любые непредсказуемые события.  Предприятия в сфере ядерной энергетики должны лучше анализировать эксплуатационные риски, чтобы убедить взросшее беспокойство  общественности, что в будущем подобные случаи не повторятся и что соответствующие инвестиционные решения экономически обоснованы. Для успешного управления риском необходима эффективная система информационного обеспечения населения.

Конечная цель методов управления рисками состоит в разработке такого отраслевого подхода к определению и количественному измерению  вероятности наступления событий, аналогичных Фукусиме-1, который будет удовлетворять любые требования надзорных органов по безопасности, будучи экономичным и простым во внедрении. С этой целью они должны более широко подходить к определению эксплуатационного риска и его негативных последствий как на уровне АЭС, так и на уровне отрасли.  

Необходимо предусмотреть меры по предотвращению аварий и меры экстренного реагирования на них и, в первую очередь, защиты населения. Во-вторых, потребуются определённые усилия в области управления проектами и внедрения нового поколения атомных станций. Обе эти задачи требуют более высокого уровня  прозрачности принимаемых решений в атомной отрасли.  Кроме того, необходимо уделить большее внимание управлению проектами в критических условиях. Поскольку концепция разумной уверенности и адекватной защиты не включает в себя прямой анализ затрат и выгод,  любое отступление от вышеуказанных цели и требований может нанести вред будущему ядерной энергетики  [33].   

Естественно, что изменившиеся условия повлияют на инвестиционные приоритеты в отношении запланированной модернизации и увеличения мощности  строящихся блоков АЭС. В этом плане можно считать удачей то, что ренессанс ядерной энергетики, экономическое возрождение ядерной отрасли начинается медленно. Есть время на разработку конкретных действий по мобилизации и строительству и на улучшение качества проектного планирования и реализации  технологий и методик нового поколения (таких, как модульность строительства и упрощенные проекты реакторов, чётко обозначенные методы и хорошо продуманная система управления), которые позволяют добиться более эффективного возврата инвестиций[33].

Возрождение ядерной энергетики, о котором уже было сказано не единожды, не начнётся до тех пор, пока при выполнении каждого проекта все стороны не станут строго выполнять взятые на себя обязательства. Это даёт политический капитал, необходимый для участия в предстоящих дебатах о будущей роли ядерной энергии.    

Источники и цитированная литература

  1. Катастрофы и человек / Под ред. Ю.Л.Воробьева. – М.: ACT-ЛТД, с. 195-205.
  2. Катастрофы и общество. – М.: ООО  “Koнтакт-Культура”,  2000. – 334 с.
  3. Акимов В.А., Владимиров В.А., Измалков В.И. Катастрофы и безопасность. – М.: Деловой экспресс, 2006. -387 с.
  4. Авария на Чернобыльской АЭС и её последствия / Информация, подготовленная для совещания экспертов МАГАТЭ (25-29 августа 1986 г., Вена). – М., ГКАЭ СССР, 1986.
  5. Чернобыльская катастрофа. – Киев: Наукова думка, 1995.
  6. Топливо реактора 4-го блока ЧАЭС: Краткий справочник / Бегичев С.Н., Боровой А.А., Бурлаков Е.В. и др. Препринт ИАЭ-5268/3. - М.: ИАЭ им. И.В.Курчатова, 1990.
  7. .Алексахин Р.М., Булдаков Л.А., Губанов В.А. и др. Крупные радиационные аварии: последствия и защитные меры / Под общ. ред. Л.А.Ильина и В.А.Губанова. – М.: ИздАТ, 2001. – 752 с.
  8. Боровой А.А., Гагаринский А.Ю. Выброс радионуклидов из разрушенного блока Чернобыльской АЭС // Атомная энергия, 2001, т. 90, вып. 2, с. 137-145.
  9. Израэль Ю.А., Вакуловский С.М., Ветров В.А. и др. Чернобыль: радиоактивное загрязнение природных сред / Под ред. Ю.А.Израэля. – М.: Гидрометеоиздат, 1990. – 290 с.
  10. Чернобыль 10 лет спустя. – М.: Изд-во ЦИСН, 1996. – 128 с.
  11. Тихонов М.Н., Цыган В.Н. Катастрофические последствия Чернобыльской аварии // Экологическая экспертиза, 2011, №5, с.22-32.      
  12.  Гуськова А.К. Авария на ЧАЭС и её медицинские последствия // Энергия: экономика, техника, экология, 2000, № 4, с. 18-21.
  13. Иванов Е.В., Шубик В.М. Медицинские последствия Чернобыльской аварии. Факты и размышления 15 лет спустя. – СПб. НИИ РГ МЗ РФ, 2001. – 5
  14.  Римский-Корсаков А.А. Две аварии //Атомная стратегия-ХХ1, апрель 2011, №53, с.20-21.
  15. Тихонов М.Н., Муратов О.Э. Человеческий фактор в условиях чрезвычайных ситуаций и аварий на атомных станциях //Энергия: экономика, техника, экопогия, 2010, №5, с.14-20.
  16. Ильин К.И. Управление рисками на радиационно-опасных объектах. -Димитровград :ГНЦ НИИАР, 2009. – 99 с.
  17. Крышев И.И., СазыкинаТ.Г., Крышев А.И. и др. Анализ рисков по данным радиоэкологического    мониторинга  // Атомная  энергия, 2009, т.106, №6, с.332-339.                                                                                               
  18. Ковалевич О.М., Сидоренко В.А., Штейнберг Н.А. О проблемах обеспечения безопасности ядерной энергетики в СССР // Атомная энергия, май 1990, т.68, вып.5, с 333-337.
  19.  Рябчук Е.Ф. Японская катастрофа //Энергия: экономика, техника, экология. 2012, №12, с.64-66.
  20.  Цирулев Р.М. Япония. Вся правда. Первая полная антология  катастрофы. -М.: Эксмо, 2011.
  21. Корниенко А.Г. Обзор аварии на АЭС Фукусима-1 в Японии //Электрические станции, 2012, №1, с.2-15; №2, с.13-28; №3, с.2-8; №4, с.2-8.
  22. Рылов М.И.., Тихонов М.Н. Уроки Чернобыля и Фукусимы: культура и концепция безопасности на объектах использования атомной энергии // Жизнь, безопасность, экология,2013, №1-3, с.186-195
  23. Тихонов М.Н. Уроки Фукусимы: проблемы и решения //Безопасность жизнедеятельности,2012,№8(140),с.29-40.
  24. Тихонов М.Н. Уроки Фукусимы: проблемы и решения. Хронология начальных событий на АЭС «Фукусима-1» //Экология и развитие общества, 2012, №2(4), с.66
  25. Тихонов М.Н. Уроки Фукусимы: проблемы и решения // Жизнь. безопасность. экология. 2012, №3-4, с.141-151.
  26. Тихонов М.Н. Уроки Фукусимы: проблемы и решения //Сб. докл.VII Межд. ядерного форума 17-21 сентября 2012 г.  «АТОМТРАНС-2012».- СПб.: ООО «Фирма «Алина».- 378
  27. Тихонов М.Н. Уроки Фукусимы: проблемы и решения // АНРИ, 2012, №3, с.2-1
  28. Поленов Б.В. Уроки радиационной аварии на АЭС  «Фукусима-1» //Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций, 2012, №5, с.109-123.
  29. Гуменюк В.И., Тихонов М.Н., Федосовский М.Е. Постфукусимский синдром: проблемы и решения // Науч.- техн. ведомости СПбГПУ, 2012. Т.2, №154, с.273-285.
  30. Большов Л.А., Кочнев С.И., Сегаль М.Д., Семёнов В.Н. Возможный способ управления тяжёлой аварией с выходом водорода на АЭС с реактором ВВЭР//Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций, 2012, №5, с.48-55.          
  31. Кондаков Н.И. Логический словарь-справочник. – М.: Наука, 1976. -719 с.
  32. Рузавин Г.И. Вероятность и правдоподобные рассуждения // Философия науки. Выпуск  2. Гносеологические и логико-методологические проблемы. -1996, с.163 -191.                                                                                                                                          
  33. Том Флеэрти, Кристофер Данн, Майкл Бэджейл, Оуэн Уорд. После Фукусимы: ядерная энергетика в изменившемся мире //Атомный проект, 2013,  №13, с.30-35.
  34. Ковалевич О.М. Безопасность в техногенной сфере – М.: Издательский дом МЭИ.-2011.
  35. Ковалевич О.М.Анализ неопределённостей при рассмотрении инфраструктурных проектов и принятия решений//Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций, 2013, №4, с.15-21.
  36. Ковалевич О.М. Возможности вероятностного метода прогнозиования рисков при реализации инфраструктурных проектов //Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций, 2013, №2, с.37-42.
  37. Ковалевич О.М. Риск в техногенной сфере. – М.: Издательский дом МЭИ.-2006. 
  38. Акимов В.А., Лесных В.В., Радаев Н.Н. Основы анализа и управления риском в природной и техногенной сферах. – М.: Деловой экспресс, 2004. -346 с.
  39. Плотников Н.И. Теоретическое моделирование предмета риска //Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций, 2013, №2, с.96-103.
  40. Агапов А.М.,Костерев В.В. Современные вычислительные технологии и задачи глобальной ядерной безопасности //Сб. докладов V11 Межд. ядерного форума «Атомтранс-2012», 17-21 сентября 2012, с.45-50. 
  41. Расмуссен Й. Nuclear Safety Study. WASH-1400. -1975, USA.
  42. Беллман Р., Заде Л. Принятие решений в расплывчатых условиях. – Вопросы анализа и процедуры принятия решений. / Пер. с англ. – М.: Мир, 1976, с.172-215.
  43. Поспелов Д.А. Ситуационное управление. – М.:Наука,1986.-286 с.        
  44.  Пойа Д. Математика и правдоподобные рассуждения / Под ред. С.А.Яновской. – М.: Наука, 1975. -464 с.
  45. Альгин А.П., Виноградов М.В.. Пономарев Ю.И., Фомичев Н.П. Рискология и синергетика в системе управления. – Петрозаводск, 2004. -184 с.
  46. Демидова Л.А., Кираковский В.В., Пылькин А.Н. Принятие решений в условиях неопределённости. – М.: Горячая линия – Телеком, 2012. - 228 с.
  47. Дюбуа Д., Прад А. Теория возможностей. – М.: Радио и связь,1990.
  48. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ АС 88/97). Правила и нормы в атомной энергетике.
  49. Публикация 103 МКРЗ Международной комиссии по радиационной защите / Пер.с англ. / Под общей ред. М.Ф.Киселёва и Н.К.Шандалы.– М.: Изд. ООО ПКФ «Алана», 2009. – 312 с.