21 июня 2021

Гарантии и ядерная энергетика: развитие во имя будущего

Д. Кальма/МАГАТЭ Инспекторы по гарантиям устанавливают камеру наблюдения Д. Кальма/МАГАТЭ

Ядерно-энергетические технологии продолжают развиваться, и во всем мире увеличивается число ядерных установок и количество ядерного материала. Технологии, связанные с гарантиями, также должны идти в ногу со временем, чтобы сохранять свою эффективность. Гарантии представляют собой комплекс технических мер, которые позволяют удостовериться в том, что ядерный материал и технологии используются исключительно в мирных целях и не переключаются на производство ядерных бомб.

«В ближайшее время на осуществлении международных гарантий могут сказаться технологии искусственного интеллекта, послойного синтеза и распределенного реестра, — говорит Чад Хаддал, специалист МАГАТЭ по координации информационно-просветительской деятельности в связи с гарантиями. — С развитием передовых средств производства ядерной энергии необходимо продолжать адаптировать гарантии, чтобы обеспечить непрерывную и эффективную проверку».

Технический прогресс способствует повышению устойчивости, рентабельности, безопасности и надежности ядерной энергетики. Стабильные источники низкоуглеродной энергии, такие как ядерная энергетика, приобретают все большее значение для многих стран, стремящихся обеспечить безуглеродную выработку энергии и построить экологически чистое будущее.

«По мере развития ядерно-энергетических технологий необходимо принимать во внимание гарантии, — говорит Менексе Бастурк Татлису, специалист МАГАТЭ по анализу гарантий. — Соглашения о гарантиях с государствами предусматривают, что МАГАТЭ может проверить весь ядерный материал в соответствующих странах. Для выполнения этого обязательства государства должны предоставить информацию о конструкции всех ядерных установок, чтобы МАГАТЭ могло проверить использование и количество ядерного материала».

Новые и перспективные технологии

Эксперты МАГАТЭ по гарантиям внимательно следят за новыми и перспективными технологиями, чтобы быть в курсе изменений и понимать, как они могут повлиять на их работу. В рамках этих усилий Департамент гарантий МАГАТЭ организует семинары-практикумы по перспективным технологиям, на которых международные эксперты вместе с сотрудниками МАГАТЭ обсуждают и анализируют эти технологии.

«Проводимый экспертами анализ новых технологий, которые могут оказать воздействие на выработку ядерной энергии и на ядерную отрасль в целом, помогает нам понять, как они могут сказаться на осуществлении гарантий и на условиях нашей работы в будущем, — говорит Хаддал. — Мы рассматриваем как преимущества, так и проблемы, связанные с новыми технологиями. Мы должны быть в курсе технологических разработок, имеющих отношение к нашей деятельности, и адаптироваться к ним, при этом мы применяем инициативный подход, ориентированный на перспективу».

Применение и совершенствование технологий

Одним из последних примеров новых технологий, разрабатываемых МАГАТЭ, является набор основанных на обучении алгоритмов, известных как нейронные сети. Эти управляемые компьютером сети обладают аналогом ассоциативной памяти человеческого мозга и способны постепенно изучать, анализировать и выявлять закономерности, помогающие понимать данные.

Что касается гарантий, то аналитики рассматривают большие объемы данных, собранных с помощью систем видеонаблюдения. В 2019 году у МАГАТЭ имелось 1425 камер наблюдения на ядерных установках по всему миру. Эти камеры работают в круглосуточном режиме. Они дают возможность непрерывно отслеживать ядерный материал и позволяют инспекторам по гарантиям удостоверяться в том, что не было ни несанкционированного доступа к материалу, ни незаявленной эксплуатации установки. На некоторых установках используется несколько камер наблюдения, в результате чего образуется огромный объем данных.

Благодаря нейронным сетям, которые могут быть разработаны с помощью искусственного интеллекта и машинного обучения, инспекторы по гарантиям могут фиксировать перемещение ядерного материала и другую связанную с гарантиями деятельность на установке. Кроме того, с помощью этих технологий можно определять наиболее значимые показатели, позволяющие оценивать и отслеживать объекты и выявлять непредвиденные объекты и поведение. В результате специалисты, анализирующие данные с камер наблюдения, могут более эффективно использовать свое время.

Встроенные гарантии

Технологии открывают новые возможности для эффективного использования ядерной энергетики, и опыт показывает, что лучше всего с самого начала проектировать новые установки, принимая во внимание необходимость осуществления гарантий.

«Учет соображений гарантий на всех этапах — это беспроигрышный вариант для страны, операторов и МАГАТЭ, занимающегося гарантиями, — говорит Бастурк Татлису. — Если при проектировании новых ядерно-энергетических установок и процессов принимать во внимание соображения гарантий, то у операторов, а также инспекторов МАГАТЭ по гарантиям появляется возможность еще больше упростить процесс проверки соблюдения гарантий».

Например, проектирование хранилища свежего топлива, активной зоны реактора и хранилища отработавшего топлива на новой ядерной установке с учетом гарантий позволяет сделать осуществление гарантий более экономичным и эффективным и свести к минимуму вмешательство в процесс эксплуатации ядерной установки.

В распоряжении стран имеется серия документов МАГАТЭ по учету требований гарантий при проектировании, в которой содержатся руководящие материалы и рекомендации относительно того, какие факторы гарантий следует учитывать, например, при проектировании нового ядерного реактора, модернизации или строительстве ядерной установки и создании установки для долгосрочного обращения с отработавшим топливом. В этой серии приводятся рекомендации для компетентных органов, конструкторов, поставщиков оборудования и потенциальных покупателей, позволяющие принимать обоснованные решения, а также учитывать факторы, связанные с рентабельностью, эксплуатацией, безопасностью и сохранностью, при проектировании ядерной установки.

«Серия документов по учету требований гарантий при проектировании призвана помочь странам найти оптимальный баланс между расходами, правовыми требованиями и эффективностью эксплуатации, — говорит Бастурк Татлису. — При разработке всех элементов ядерного топливного цикла — от первоначального планирования до вывода из эксплуатации — следует учитывать требования гарантий при проектировании».