Обеспечение безопасности при обращении с ядерными материалами в хранилище свежего топлива

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    202,04 Кб
  • Опубликовано:
    2015-06-30
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Обеспечение безопасности при обращении с ядерными материалами в хранилище свежего топлива

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт Физико-технический

Направление подготовки 14.03.02 Ядерные физика и технологии

Кафедра Физико-энергетические установки





БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА

Тема работы

Обеспечение безопасности при обращении с ядерными материалами в хранилище свежего топлива









Томск - 2015 г.

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ ООП

Код результата

Результат обучения (выпускник должен быть готов)

Общекультурные компетенции

Р1

Демонстрировать культуру мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения; стремления к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства; владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией; способность работы с информацией в глобальных компьютерных сетях.

Р2

Способность логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь; критически оценивать свои достоинства и недостатки, намечать пути и выбирать средства развития достоинств и устранения недостатков.

Р3

Готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе; к организации работы малых коллективов исполнителей, планированию работы персонала и фондов оплаты труда; генерировать организационно-управленческих решения в нестандартных ситуациях и нести за них ответственность; к разработке оперативных планов работы первичных производственных подразделений; осуществлению и анализу исследовательской и технологической деятельности как объекта управления.

Р4

Умение использовать нормативные правовые документы в своей деятельности; использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач, анализировать социально-значимые проблемы и процессы; осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности.

Р5

Владеть одним из иностранных языков на уровне не ниже разговорного.

Р6

Владеть средствами самостоятельного, методически правильного использования методов физического воспитания и укрепления здоровья, готов к достижению должного уровня физической подготовленности для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности.

Профессиональные компетенции

Р7

Использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

Р8

Владеть основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий; И быть готовым к оценке ядерной и радиационной безопасности, к оценке воздействия на окружающую среду, к контролю за соблюдением экологической безопасности, техники безопасности, норм и правил производственной санитарии, пожарной, радиационной и ядерной безопасности, норм охраны труда; к контролю соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям, требованиям безопасности и другим нормативным документам; за соблюдением технологической дисциплины и обслуживанию технологического оборудования; и к организации защиты объектов интеллектуальной собственности и результатов исследований и разработок как коммерческой тайны предприятия; и понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны).

Р9

Уметь производить расчет и проектирование деталей и узлов приборов и установок в соответствии с техническим заданием с использованием стандартных средств автоматизации проектирования; разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформление законченных проектно-конструкторских работ; проводить предварительного технико-экономического обоснования проектных расчетов установок и приборов.

Р10

Готовность к эксплуатации современного физического оборудования и приборов, к освоению технологических процессов в ходе подготовки производства новых материалов, приборов, установок и систем; к наладке, настройке, регулировке и опытной проверке оборудования и программных средств; к монтажу, наладке, испытанию и сдаче в эксплуатацию опытных образцов приборов, установок, узлов, систем и деталей.

Р11

Способность к организации метрологического обеспечения технологических процессов, к использованию типовых методов контроля качества выпускаемой продукции; и к оценке инновационного потенциала новой продукции.

Р12

Способность использовать информационные технологии при разработке новых установок, материалов и приборов, к сбору и анализу информационных исходных данных для проектирования приборов и установок; технические средства для измерения основных параметров объектов исследования, к подготовке данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций; к составлению отчета по выполненному заданию, к участию во внедрении результатов исследований и разработок; и проведения математического моделирования процессов и объектов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследований.

Р13

Уметь готовить исходные данные для выбора и обоснования научно-технических и организационных решений на основе экономического анализа; использовать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования, современные компьютерные технологии и базы данных в своей предметной области; и выполнять работы по стандартизации и подготовке к сертификации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов;

Р14

Готовность к проведению физических экспериментов по заданной методике, составлению описания проводимых исследований и анализу результатов; анализу затрат и результатов деятельности производственных подразделений; к разработки способов применения ядерно-энергетических, плазменных, лазерных, СВЧ и мощных импульсных установок, электронных, нейтронных и протонных пучков, методов экспериментальной физики в решении технических, технологических и медицинских проблем.

Р15

Способность к приемке и освоению вводимого оборудования, составлению инструкций по эксплуатации оборудования и программ испытаний; к составлению технической документации (графиков работ, инструкций, планов, смет, заявок на материалы, оборудование), а также установленной отчетности по утвержденным формам; и к организации рабочих мест, их техническому оснащению, размещению технологического оборудования.


ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Исходные данные к работе

- обращение с ЯМ в хранилище свежего топлива план объекта; - требования к особенностям функционирования (эксплуатации) объекта и технологического процесса; - угроза: диверсия; - оборудования лаборатории неразрушающего контроля;

Перечень подлежащих исследованию, проектированию и разработке вопросов

˗ анализ нормативно-правовых документов по вопросам организации и функционирования систем физической защиты, учета и контроля ядерных материалов на ядерном объекте; ˗ формирование и выделение требований к оснащению элементами комплекса инженерно-технических средств физической защиты на основе определения модели нарушителя и сценариев совершения несанкционированных действий; ˗ мероприятия а рамках систем учета и контроля ЯМ (выделение объекта зон исходя из требований организации охраняемых зон а СФЗ и ЗБМ для СУиК ЯМ) ˗ анализ спектральных характеристик неизвестного образца. ˗ определение категории ЯМ.

Перечень графического материала

схема ядерного объекта - обязательный чертеж.

Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы:

Раздел

Консультант

Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение


Социальная ответственность


Названия разделов, которые должны быть написаны на иностранном языке:

Нет



ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ»

Исходные данные к разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»

.        Стоимость ресурсов: материально-технических, энергетических, финансовых, информационных и человеческих.

.        Нормы и нормативы расходования ресурсов.

Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке:

1.            Оценка количества человеческих ресурсов необходимых для ввода в эксплуатацию проекта.

2.            Оценка стоимости оснащения контрольно-пропускного пункта комплексом инженерно-технических средств физической защиты и монтаж оборудования.

3.            Оценка конкурентоспособности выбранной фирмы подрядчика.

Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей):

.        План-график мероприятий проекта

.        Заработная плата рабочих

.        Оценка стоимость инженерно-технических средств и пуско-наладки оборудования

.        Оценка конкурентоспособности фирм подрядчиков

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ»

Исходные данные к разделу «Социальная ответственность»

Описание рабочего места (рабочей зоны, технологического процесса, механического оборудования) на предмет возникновения:

-       вредных проявлений факторов производственной среды (метеоусловия, вредные вещества, освещение, шумы, вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения);

-       опасных проявлений факторов производственной среды (механической природы, термического характера, электрической, пожарной и взрывной природы);

-       негативного воздействия на окружающую природную среду (атмосферу, гидросферу, литосферу);

-       чрезвычайных ситуаций (техногенного, стихийного, экологического и социального характера).

Описание рабочего места инженера, выполняющего расчеты на ПК, на предмет возникновения:

-       вредных факторов производственной среды: электромагнитные поля, ионизирующее излучение;

-       опасных факторов производственной среды: вероятность возникновения пожара, вероятность поражения электрическим током.

Знакомство и отбор законодательных и нормативных документов по теме

Ознакомление с законодательной и нормативной документацией.

Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке:

Анализ выявленных вредных факторов проектируемой производственной среды в следующей последовательности:

-       физико-химическая природа вредности, её связь с разрабатываемой темой;

-       действие фактора на организм человека;

-       приведение допустимых норм с необходимой размерностью (с ссылкой на соответствующий нормативно-технический документ);

-       предлагаемые средства защиты (сначала коллективной защиты, затем - индивидуальные защитные средства).

Анализ выявленных вредных факторов:

-       электромагнитные поля, ионизирующее излучение;

-       средства защиты.

Анализ выявленных опасных факторов проектируемой произведённой среды в следующей последовательности

-       механические опасности (источники, средства защиты;

-       термические опасности (источники, средства защиты);

-       электробезопасность (в т.ч. статическое электричество, молниезащита - источники, средства защиты);

-       пожаровзрывобезопасность (причины, профилактические мероприятия, первичные средства пожаротушения).

Анализ выявленных опасных факторов:

-       электробезопасность (в т.ч. статическое электричество, средства защиты);

-       пожаровзрывобезопасность (причины, профилактические мероприятия).

Охрана окружающей среды:

-       защита селитебной зоны;

-       анализ воздействия объекта на атмосферу (выбросы);

-       анализ воздействия объекта на гидросферу (сбросы);

-       анализ воздействия объекта на литосферу (отходы);

-       разработать решения по обеспечению экологической безопасности со ссылками на НТД по охране окружающей среды.

Защита в чрезвычайных ситуациях:

-       перечень возможных ЧС на объекте;

-       выбор наиболее типичной ЧС;

-       разработка превентивных мер по предупреждению ЧС;

-       разработка мер по повышению устойчивости объекта к данной ЧС;

-       разработка действий в результате возникшей ЧС и мер по ликвидации её последствий.

Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности:

-       специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства;

-       организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны.

Перечень графического материала:

При необходимости представить эскизные графические материалы к расчётному заданию (обязательно для специалистов и магистров)

КАЛЕНДАРНЫЙ РЕЙТИНГ-ПЛАН

выполнения выпускной квалификационной работы

Дата контроля

Название раздела (модуля) / вид работы (исследования)

Максимальный балл раздела (модуля)

12.05.2015

Выдача задания


19.05.2015

Проведение анализу уязвимости ядерного объекта


26.05.2015

Компоновка рубежей охраны


09.06.2015

Проведение измерений и анализ полученных результатов


16.06.2015

Сдача работы




Реферат

Выпускная квалификационная работа содержит 80 страниц, 6 рисунков, 10 таблиц, 19 источника, 5 приложений.

Ключевые слова: ядерный объект, ядерный материал, система физической защиты, система учета и контроля, комплекс инженерно-технических средств физической защиты, внутренняя зона ЯО, особо важная зона ЯО, анализ уязвимости, гамма-спектрометрический анализ.

Объектом исследования является вопросы организации и функционирования систем физической защиты, учета и контроля ядерных материалов.

Цель работы - формирование условий для безопасной эксплуатации ядерного объекта.

В процессе исследования проводился анализ нормативно-правовых документов по вопросам организации и функционирования системы физической защиты, учета и контроля ядерных материалов на ядерном объекте, формирование требований к оснащению элементами комплекса инженерно-технических средств физической защиты внутренней и особо важной зоны. Был осуществлен анализ спектральных характеристик источника ионизирующего излучения.

В результате был получен проект по оснащению комплексом инженерно-технических средств физической защиты внутренней и особо важной зоны ядерного объекта. Определен изотопный состав исследуемого источника ионизирующего излучения, а также его обогащение.

Список сокращений

АКПП - автомобильный контрольно-пропускной пункт;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

ВЗ - внутренняя зона;

ГСУиК ЯМ - Государственная система учета и контроля ядерных материалов;

ЗБМ - зона баланса материалов;

ЗЗ − защищенная зона;

ЗИП − запасные части, инструменты и принадлежности;

ИТСФЗ − инженерно-технические средства физической защиты;

КИТСФЗ − комплекс инженерно-технических средств физической защиты;

КПП − контрольно-пропускной пункт;

КТИ - ключевая точка измерений;

ЛПУ − локальный пульт управления;

МАГАТЭ − Международное агентство по атомной энергии;

МВД − Министерство внутренних дел Российской Федерации;

МКА - многоканальный анализатор;

НРА - неразрушающий анализ;

НСД - несанкционированное действие;

НСД - несанкционированный доступ;

ОВЗ - особо важная зона;

ПК - персональный компьютер;

ПНСД − последствия несанкционированных действий;

ПФЗ − предмет физической защиты;

ПХЯМ − пункт хранения ядерных материалов;

РВ - радиоактивные вещества;

СБ − служба безопасности;

СКУД − система контроля и управления доступом;

СО - средство обнаружения;

СОС − система охранной сигнализации;

СОСО − система оперативной связи и оповещения;

СОЭН − система оптико-электронного наблюдения;

СТК - система телекоммуникаций;

СФЗ − система физической защиты;

ТВС − тепловыделяющая сборка;

ТВС − тревожно-вызывная сигнализация,

ТСФЗ − технические средства физической защиты;

ТУК - транспортный упаковочный контейнер

УИК ЯМ - учет и контроль ядерных материалов;

ФБ − физический барьер;

ФЗ − физическая защита;

ФСБ - Федеральная служба безопасности Российской Федерации;

ЦПУ − центральный пульт управления;

ЭВМ - электронно-вычислительная машина;

ЯМ − ядерный материал;

ЯО − ядерный объект;

ЯУ − ядерная установка;


Оглавление

Введение

. Организация и функционирование системы физической защиты, учета и контроля ядерных материалов

.1 Основы построения системы физической защиты ядерного объекта

.1.1 Принципы построения системы физической защиты ядерного объекта

.1.2 Категорирование предметов физической защиты, помещений, ядерного объекта.

.1.3 Требования к оснащению внутренней и особо важной зоны комплексом инженерно-технических средств физической защиты

.2 Учет и контроль ядерных материалов

. Описание методов проведения исследования

.1 Описание гипотетического объекта АЭС «Северный»

.1.1 Методы учета и контроля ЯМ в технологическом процессе обращения со свежим топливом

.1.2 Схема движения ЯМ в ЗБМ

.1.3 Анализ уязвимости ядерного объекта

.1.4 Категорирование ядерного объекта

.1.5 Модель нарушителя и сценарий осуществления диверсии

.2 Выбор спектрометрического оборудования для измерений излучения образца

.2 1 Детекторы ионизирующих излучений

.2.2 Сцинтилляционные детекторы

.2.3 Гамма-спектрометрическая система

.2.4 InSpector 2000

.2.5 Обзор Genie 2000

. Оснащение внутренней, особо важной зоны комплексом инженерно-технических средств физической защиты

.1 Оснащение внутренней, особо важной зоны инженерными средствами физической защиты

.2 Результаты гамма-спектрометрического анализа

. Финансовый менеджмент

.1 Затраты на оборудование и монтаж

.2 SWOT-анализ

. Социальная ответственность

.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

.2 Разработка мероприятий по снижению уровней вредного и опасного воздействия и устранения их влияния при работе на ПЭВМ

.2.1 Требование и организация работ на ПЭВМ

.2.2 Технические мероприятия

.2.3 Условия безопасной работы

.3 Электробезопасность

.4 Пожарная и взрывная безопасность

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Матрица SWOT

Введение


Значительные усилия в мире прилагаются к тому, чтобы обеспечить безопасное обращение с ядерными материалами. В том числе безопасное обращение направлено на обеспечение сохранности и непрерывности знаний о нем. Это подразумевает три главные составляющие специального обращения: физическая защита, учет и контроль ядерных материалов. Цель учета и контроля является предотвращение хищений и его несанкционированного использования. Целью ФЗ является предотвращение несанкционированных действий по отношению к ЯМ, ЯУ и другим предметам физической защиты на ЯО.

Целью данной работы является формирование условий для безопасного обращение с ЯМ в хранилище свежего топлива.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

-   рассмотреть и проанализировать нормативно-правовые документы по вопросам организации и функционирования системы физической защиты и системы учета и контроля ядерных материалов на ядерном объекте;

-   сформировать и выделить требования к оснащению элементами комплекса инженерно-технических средств физической защиты внутренней и особо важной зоны ядерного объекта;

-   выбор технических устройств для оснащения внутренней и особо важной зоны;

-       осуществить анализ спектральных характеристик неизвестного образцового стандартного источника ионизирующего излучения;

-       определить категории ЯМ.

 

1. Организация и функционирование системы физической защиты, учета и контроля ядерных материалов

 

.1 Основы построения системы физической защиты ядерного объекта


Для обеспечения надежной защиты на конкретном ядерном объекте и предотвращения несанкционированных действий в отношении на них функционирует государственная система физической защиты. Эта система представляет собой единую систему планирования, координации, контроля и реализации комплекса технических и организационных мер для осуществления физической защиты. А для осуществления физической защиты на ядерном объекте создается система физической защиты [2].

СФЗ является частью общей системы организационно-технических мер, осуществляемых на ЯО, в целях обеспечения безопасности ядерной деятельности и сохранности ЯМ.

Целью ФЗ является предотвращение несанкционированных действий по отношению к ЯМ, ЯУ и другим предметам физической защиты на ЯО.

ФЗ на ЯО предназначена для выполнения следующих основных задач:

-       предупреждение несанкционированных действий;

-       своевременное обнаружение несанкционированных действий;

-       задержка (замедление) проникновения (продвижения) нарушителя;

-       реагирование на несанкционированные действия и нейтрализация нарушителей для пресечения несанкционированных действий [3].

Для выполнения задач СФЗ руководство ЯО обеспечивает:

-   проведение анализа уязвимости;

-   оценку последствий НСД в отношении ПФЗ;

-   категорирование ПФЗ, помещений, зданий, сооружений, ЯО в целом;

-   выделение охраняемых зон и зон ограниченного доступа (ЗОД);

-   определение мест размещения ПФЗ;

-   создание системы охраны ЯО;

-   разработку требований к СФЗ;

-   оценку эффективности СФЗ;

-   разработку документов по организации и обеспечению ФЗ ЯО;

-   функционирование СФЗ;

-   эксплуатацию ИТСФЗ;

Согласно правилам ФЗ создание, совершенствование и функционирование системы физической защиты на ядерном объекте обеспечивается руководством ядерного объекта. На ядерных объектах, охраняемых внутренними войсками Министерства внутренних дел Российской Федерации или вневедомственной охраной при органах внутренних дел Российской Федерации, указанная деятельность осуществляется совместно с руководством соответствующих воинских частей или подразделений, а при необходимости - с привлечением специализированных организаций [2].

Организационно-технические мероприятия в СФЗ проводятся органами, осуществляющими управление в СФЗ для достижения цели и решения задач ФЗ. Эти мероприятия проводятся на всех этапах создания, функционирования и совершенствования СФЗ. К организационным мероприятиям в СФЗ относится разработка документов по ФЗ объектового уровня, учитывающих особенности функционирования СФЗ конкретного ЯО

Перечень основных документов по физической защите объектового уровня определяется «Правилами физической защиты ядерных материалов, ядерных установок и пунктов хранения ядерных материалов» [3].

В состав комплекса ИТСФЗ входят технические средства физической защиты и инженерные средства.

Техническими средствами физической защиты (ТСФЗ) являются элементы и устройства, входящие в состав следующих основных функциональных систем:

-   охранной сигнализации;

-   ТВС;

-   СКУД;

-   оптико-электронного наблюдения и оценки ситуации;

-   COCO (в том числе средства проводной связи и радиосвязи);

-   СТК;

-   защиты информации;

-   обеспечения электропитанием, освещением.

Их основное предназначение - техническая поддержки действий по обеспечению ФЗ ЯО и размещенных на нем ЯМ, ЯУ и ПХЯМ.

К инженерным средствам физической защиты относятся инженерные сооружения, конструкции и физические барьеры, применяемые в СФЗ ЯО и на транспортных средствах, перевозящих ЯМ, с целью повышения эффективности СФЗ, задержки продвижения нарушителя и создания необходимых условий персоналу охраны для выполнения поставленных задач. К инженерным средствам СФЗ относятся:

-   физические барьеры (ФБ);

-   инженерное оборудование периметров охраняемых зон и постов охраны;

-   защитно-оборонительные сооружения для часовых (постовых);

-   инженерное оборудование контрольно-пропускных пунктов (КПП) и постов с пропускными функциями в охраняемые здания, сооружения, помещения.

ФБ предназначены для воспрепятствования несанкционированному доступу лиц и проезду транспорта на объект (с объекта) как вне КПП, так и на КПП, задержки (замедления) проникновения нарушителей, ограничения или исключения возможности совершения других НСД и наблюдения за производственными территориями из-за пределов охраняемых зон. К ФБ относятся:

-   строительные конструкции ЯО (стены, перекрытия, ворота, двери и т.п.);

-   ограждения (основное ограждение объекта, внешнее и внутреннее ограждения запретной зоны, ограждения охраняемых зон);

-   инженерные заграждения;

-   средства усиления дверей, окон, технологических отверстий;

-   контейнеры, транспортные упаковочные комплекты или транспортные защитные устройства, используемые в процессе транспортирования ЯМ и для хранения ЯМ;

-   противотаранные устройства (постоянные и переносные) и устройства снижения скорости;

-   средства защиты операторов пунктов управления, кабины часовых КПП от поражения стрелковым оружием и от внезапного нападения;

ядерный защита излучение спектрометрический

1.1.1 Принципы построения системы физической защиты ядерного объекта

Для достижения эффективности СФЗ, которая определяется способностью СФЗ противостоять НСД в отношении ПФЗ, в соответствии с выделенными в процессе анализа уязвимости угрозами и моделями нарушителей, были сформулированы следующие принципы построения СФЗ:

-       принцип зонального построения;

-       принцип равнопрочности;

-       принцип обеспечения надежности и живучести;

-       принцип адаптивности;

-       принцип регулярности контроля функционирования;

-       принцип адекватности.

Принцип зонального построения заключается в создании на территории ЯОО охраняемых зон, обеспечивающих эшелонированную защиту объекта.

Выделяется три типа охраняемых зон: защищенная зона, внутренняя зона, особо важная зона.

В зависимости от своей категории предмет физической защиты располагается в соответствующей зоне.

Также на территории ЯОО организуются зоны ограниченного доступа. Согласно принципу адаптивности СФЗ:

-       должна адаптироваться к изменению угроз и моделей нарушителей, конфигурации объекта и границ охраняемых зон, видов и способов охраны, размещения ПФЗ;

-       должна иметь возможность образовывать дополнительные рубежи физической защиты;

-       должны сочетаться различные способы постановки/снятия параметров зданий и помещений под охрану, как в ручном так и в автоматическом режимах;

-       не должна создавать препятствий функционированию ЯО

Должен быть обеспечен требуемый уровень эффективности СФЗ для всех выявленных в процессе анализа уязвимости типов нарушителей, способов совершения несанкционированных действий и маршрутов движения.

Равнопрочность СФЗ должна обеспечиваться с точки зрения:

-       предотвращения НСД;

-       обнаружения попытки совершения НСД;

-       пресечения НСД и задержания нарушителей для различных ситуаций;

-       обеспечения безопасности информации.

Требуемый уровень эффективности СФЗ должен уточняться при создании и совершенствовании СФЗ с учетом категории ПФЗ и критерия «эффективность-стоимость».

Принцип обеспечения надежности и живучести СФЗ должна выполнять задачи независимо от ситуации. Для обеспечения живучести СФЗ в любых ситуациях выделяется локальный пульт управления комплексом инженерно-технических средств отдельной охраняемой зоны или категорированного помещения. На ЛПУ имеются все необходимые элементы индикации и управления комплексом инженерно-технических средств.

Организация СФЗ должна предусматривать реализацию системы планово-предупредительного обслуживания комплекса инженерно-технических средств. Должны постоянно проводится отбор и проверка лояльности персонала и их подготовленности и осведомленности о действиях в штатных и чрезвычайных ситуациях. Должно быть обеспечено резервирование элементов СФЗ. Нарушение функционирования отдельных элементов СФЗ не должно приводить к нарушениям функционирования СФЗ в целом. СФЗ следует строить на базе унифицированных модулей, обеспечивающих их совместимость при функционировании СФЗ:

-       структурную;

-       конструктивную;

-       логическую;

-       информационную;

-       электромагнитную и т.д.

Принцип регулярности контроля функционирования ФЗ должен осуществляться на ведомственном уровне и на уровне ЯО. С целью определения эффективности СФЗ и отработки вопросов взаимодействия периодически должны проводиться учения, а также проводиться оценка эффективности СФЗ в соответствии с.

Уведомление о выявленном случае хищения ЯМ, ЯУ или совершения диверсии, попытке совершения таких действий или об обнаружении похищенных либо пропавших ЯМ, ЯУ должно проводиться в течение часа в порядке, установленном. Комплекс ИТСФЗ должен иметь в своем составе средства, позволяющие осуществлять с пунктов управления в ручном и/или автоматическом режиме дистанционный контроль состояния и работоспособности ТСФЗ, имеющих каналы проверки.

Принцип адекватности СФЗ

Организационные и административные требования, установленные на ЯОО должны соответствовать угрозам и модели нарушителя. Для достижения данного результата осуществляется:

-       проведение анализа уязвимости ЯОО;

-       категорирование ЯОО, ПФЗ и мест их хранения и использования;

-       выбор структуры и состава ИТСФЗ;

-       определение способов охраны и обороны ЯОО;

-       оценки эффективности СФЗ;

-       использование при создании и совершенствовании СФЗ критерия «эффективность-стоимость»;

-       возможность применения компенсационных мер.

1.1.2 Категорирование предметов физической защиты, помещений, ядерного объекта

Для выполнения основных задач СФЗ на каждом ЯО должно быть проведено категорирование:

-   ПФЗ;

-   помещений, зданий, сооружений, отдельные территории ЯО, в которых размещаются ПФЗ, используется или хранится ЯМ, либо размещается и эксплуатируется ЯУ или пункт хранения;

-   ЯО.

Категорирование ПФЗ, месте размещения и хранения ПФЗ и ЯО используется для создания требований к СФЗ и обеспечения ее адекватности выделенным угрозам и моделям нарушителей. В качестве показателей категорирования ПФЗ должны рассматриваться:

-   категория ЯМ;

-   степень секретности ПФЗ (может быть одной из следующих: «секретно» (С), «совершенно секретно» (СС), «особой важности» (ОВ));

-   категория последствий НСД в отношении ПФЗ;

-   наличие значимого количества ЯМ прямого использования.

Категория ЯМ определяется видом изотопа, его содержанием, массой ЯМ и степенью облучения.

Категория мест размещения и хранения ПФЗ определяться исходя из максимальной категории находящихся в них отдельных ЯМ, входящих в состав ЯУ, с учетом последствий НСД в отношении ПФЗ и степени секретности.

В соответствии с установленными категориями ПФЗ выделят следующие категории ЯО:

-   I категория - ЯО, на которых имеются ПФЗ категории А;

-   II категория - ЯО, на которых имеются ПФЗ категории Б, не являющиеся ЯО I категории;

-   III категория - ЯО, на которых имеются ПФЗ категории В или Г, не являющиеся ЯО I и II категории;

-   IV категория - ЯО, на которых имеются ПФЗ категории Д, не являющиеся ЯО I - III категории .

1.1.3 Требования к оснащению внутренней и особо важной зоны комплексом инженерно-технических средств физической защиты

Внутренняя зона - зона, расположенная в защищенной зоне, доступ в которую ограничивается и контролируется, окруженная физическими барьерами, постоянно находящимися под охраной и наблюдением.

Особо важная зона - зона, расположенная во внутренней зоне, доступ в которую ограничивается и контролируется, окруженная физическими барьерами, постоянно находящимися под охраной и наблюдением [3]

Охраняемая зона по периметру оснащается ИТСФЗ, обеспечивающими:

-   обнаружение несанкционированных действий;

-   экстренный вызов сил реагирования;

-   и представление информации для оценки ситуации, а также задерживающими продвижение нарушителя к ПФЗ. В отношении мест наиболее вероятного проникновения нарушителя в охраняемую зону с использованием ТС принимаются меры, исключающие или существенно затрудняющие такое проникновение (устанавливаются противотаранные устройства).

Периметры охраняемых зон должны быть оснащены ИТСФЗ, обеспечивающими обнаружение НСД, экстренный вызов сил реагирования и представление информации для оценки ситуации, а также задерживающими продвижение нарушителей к ПФЗ. Не должно быть участков границ охраняемых зон, недоступных для наблюдения. Средства обнаружения должны быть размещены таким образом, чтобы отсутствовали неконтролируемые участки [3].

Периметры зданий и сооружений, расположенных в данной охраняемой зоне, должны быть оборудованы СО и СОЭН, а входы в них, в случае необходимости, усилены в инженерном отношении, обеспечивая равнопрочность с другими элементами строительных конструкций зданий.

Все лица и их вещи при выходе из ОВЗ проходят обязательную проверку на наличие у них ЯМ. Границами ОВЗ, как правило, являются внешние ограждающие конструкции зданий и сооружений. Возможна организация ОВЗ в пределах отдельно выделенного этажа или обособленной группы (блока) категорированных помещений, а также отдельных категорированных помещениях.

В случаях, когда ОВЗ организована в пределах отдельных категорированных помещений, где непосредственно ведутся работы с ЯМ I и II категории проходы в эти помещения должны быть оборудованы тамбурами с металлическими дверями или шлюзовыми кабинами.

Оборудование проходов для санкционированного доступа персонала в ОВЗ должно предусматривать реализацию "правила двух" (в необходимых случаях - "правила трех").

Двери и ворота, устанавливаемые на проходах (проездах) в ВЗ. по устойчивости к внешним воздействиям должны быть, по возможности, равно прочными внешним ограждающим конструкциям.

По периметру ВЗ указанного объекта оборудуется рубеж средств охранного телевидения и не менее одного рубежа средств охранной сигнализации.

1.2 Учет и контроль ядерных материалов


НП-030-12 «Основные правила учета и контроля ядерных материалов» является одним из основных нормативных документов, регламентирующих правила государственного учета и контроля ядерных материалов. Знакомство с ключевыми положениями этого документа необходимо для понимания содержания системы государственного учета и контроля ядерных материалов, образующих ее элементов, а также применяемых процедур и методик ее осуществления.

Согласно этому документу, ядерные материалы подлежат государственному учету и контролю, начиная с минимальных количеств.

Также ядерные материалы классифицируют по категориям в целях обеспечения дифференцированного подхода к определению процедур и методов учета и контроля. Критерием классификации по категориям ЯМ является «привлекательность» ЯМ для возможного хищения. Эта классификация позволяет сосредоточить усилия на физической защите, учете и контроле наиболее «привлекательных» для хищения видов ЯМ. Всего выделены четыре категории: 1 категория соответствует максимальной «привлекательности»; 4 - минимальной.

Эксплуатирующие организации устанавливают зоны баланса материалов (ЗБМ) в пределах ядерной установки или пункта хранения ядерных материалов.

Разделение предприятия на ЗБМ позволяет эксплуатирующей организации оптимизировать затраты труда, ресурсов и времени, необходимых для успешного проведения физических инвентаризаций и оперативного УиК ЯМ. Увеличение числа ЗБМ предупреждает возникновение аномалий в учете ЯМ, и, тем самым, уменьшает затраты на расследование причин их возникновения. С другой стороны, увеличение числа ЗБМ приводит к увеличению затрат на средства контроля доступа, пропускной режим, увеличение численности персонала. Процесс разделения предприятия на ЗБМ - есть итерационная процедура, в процессе которой происходит оптимизация трудовых и материальных затрат на УиК ЯМ.

В НП-081-07 и НП-030-12 сформулированы требования, которыми следует руководствоваться при организации ЗБМ:

-       масса ядерного материала, поступающего в ЗБМ и отправляемого из ЗБМ, должна определяться на основе измеренных характеристик ядерных материалов (кроме случаев, когда допускается применение расчетных методик), результатов полного пересчета и идентификации учетных единиц, тары, в которой находится ядерный материал, по данным сопроводительной документации, паспортным данным ядерных материалов;

-       ядерные материалы различных категорий по возможности должны быть отнесены к разным ЗБМ;

-       структурные подразделения эксплуатирующей организации, такие, как заводские лаборатории, зоны перевалки и склады, а также участки с ядерными материалами, требующие специальной защиты информации, должны быть выделены в отдельные ЗБМ.

В каждой ЗБМ определяют ключевые точки измерений (КТИ) ядерных материалов.

В каждой ЗБМ необходимо организовать КТИ таким образом, чтобы поступление ЯМ в ЗБМ и передача ЯМ из ЗБМ осуществлялась через КТИ. Количество КТИ в ЗБМ диктуется особенностями технологического процесса и системы УиК ЯМ в ЗБМ.

2. Описание методов проведения исследования

 

.1 Описание гипотетического объекта АЭС «Северный»


Описание ЯО проводится с целью определения и тщательного изучения основных характеристик и особенностей ЯО и находящихся на нём ЯМ, ЯУ и пунктов хранения ЯМ для того чтобы установить конкретные для данного ЯО ПФЗ, степень их опасности и привлекательности для потенциального нарушителя. В процессе указанного исследования было описано следующее:

-       Общая протяженность периметра 740 м, территориальное расположения ядерного объекта представлен асфальтированной автомобильной дорогой и железнодорожными путями. В 2 км от ядерного объекта расположен населенный пункт. На территории ЯО природными особенностями является лесополоса. Климатические и погодные условия: в среднем от плюс 15 до плюс 20° С летом, минус 25° С зимой;

Из животных на объекте присутствуют крупные и мелкие животные, птицы; Неподалеку находится река на расстоянии в 500 м. Территория объекта расположена на подзолистых почвах, характерных для таежно-лесной зоны;

-       Условия работы ЯО:

Время начала и окончания смен: с 8:00 до 14:00, с 14:00 до 20:00, с 02:00 до 08:00. Особенности доступа персонала к ЯМ, должны осуществляться с соблюдением правила двух лиц при доступе в ОВЗ. Количество автомобильного и железнодорожного транспорта, проходящего через КПП за сутки: 2 автомобиля. Доставка сотрудников на ЯО осуществляется служебным автобусом.

Характеристики ЯМ и изделий на их основе, находящихся на объекте:

–       степень облучения: свежее топливо и ОЯТ;

–       химическая форма - ;

–       содержание  в ТВС - 42 т;

–       обогащение по : 15,7 %;

–       длина ТВС - 4,5 м;

–       диаметр ТВС - 40 см;

Хранилище ЯМ и его особенности:

хранилище свежего топлива расположено в особо важной зоне, представляет собой помещение с одним входом. Вход осуществляется по правилу двух лиц, список персонала, допущенного открывать хранилище, ограничен тремя лицами.

Хранилище оборудовано датчиками контроля доступа: видеокамерами, сигнализацией об открытии дверей. Контейнеры, в которых хранятся ТВС, опломбированы. Стены и потолок оборудованы датчиками контроля пролома. Все инженерно-технические средства физической защиты имеют аварийное электропитание от дизель-генератора.

Технологический процесс свежего топлива:

Свежее топливо поступает на АЭС в виде тепловыделяющих сборок . Эти сборки перевозят в транспортных контейнерах, с завода-изготовителя на АЭС. Получение и размещение ТВС производится в соответствии с технологическими схемами движения ядерного топлива внутри АЭС

Схема движения ТВС на АЭС, состоящей из двух блоков ВВЭР-440 с общим центральным залом предусматривает несколько этапов.

Контейнеры со свежими ТВС выгружают из железнодорожных вагонов на склад свежих ТВС, на складе свежие ТВС извлекают из контейнеров и размещают в специальных чехлах.

Загруженные чехлы со свежими ТВС через транспортный коридор с центральным залом извлекают из УСТ и после перемещения краном через центральный зал размещают в универсальном гнезде бассейна выдержки

Затем свежие ТВС непосредственно загружены перегрузочной машиной в реактор № 1 или №2 при его перегрузке или расположены на стеллажах БВ для промежуточного хранения. (загрузка свежего топлива в реактор производится каждые 2-3 месяца).

Следующий этап движения ТВС - перегрузка ядерного топлива с загрузкой свежих ТВС в реактор и выгрузкой отработавших ТВС.

ОТВС выгружаются из каналов активной зоны реактора с помощью перегрузочной машины в бассейны выдержки, находящиеся в центральных залах при каждом реакторе. После проведения необходимых работ отработавшее топливо остается в бассейнах выдержки до спада активности и мощности остаточного тепловыделения до величин, допускающих его транспортирование с территории АЭС на переработку. При хранении отработавшего ЯТ необходимая подкритичность обеспечивается конструкцией стеллажей. При этом размещение отработавшего ядерного топлива допускается осуществлять без каких-либо ограничений. При аварийной выгрузке свежее и облученное ЯТ первого года эксплуатации начальным обогащением свыше 3,6% должно размещаться в ячейках стеллажей бассейнов выдержки через ряд. Промежуточные ряды при этом допускается заполнять кассетами меньшим начальным обогащением либо указанным обогащением после первого года или последующих лет эксплуатации.

После трехлетней выдержки отработавших TВC в бассейне, производится их отправка на завод регенерации топлива. в транспортном упаковочном комплекте по железной дороге.

2.1.1 Методы учета и контроля ЯМ в технологическом процессе обращения со свежим топливом

Согласно НП-030-12, СУиК ЯМ должна выполнять следующие функции:

-   сбор и хранение информации о ЯМ, поступающих на хранение в хранилище свежего топлива;

-   формирование, регистрация и ведение учетных и отчетных документов;

-   контроль за перемещением ЯМ;

-   контроль доступа к ЯМ и защита данных;

-   инвентаризация имеющихся в наличии ЯМ;

-   предотвращение потерь, несанкционированного использования и хищения ЯМ;

-   предоставление Федеральным органам исполнительной власти информации о наличии и перемещении ЯМ.

К ядерным материалам, подлежащим учету в хранилище ОЯТ относятся:

-   уран-235.

Ядерные материалы находятся в ТВС и пеналах с твэлами исследованных ТВС, каждая из которых имеет идентификационный номер и является учетной единицей.

На заводе осуществляется своевременная постановка на учет и снятие с учета ЯМ на основании первичных учетных документов в соответствии с требованиями НП-030-12.

2.1.2 Схема движения ЯМ в ЗБМ

Граница ЗБМ показана на объекте следующим образом:

С завода-поставщика свежие сборки доставляются на АЭС по железной дороге, вагоны поочередно размещаются в транспортных коридорах (3), и контейнеры загружаются в узлы свежего топлива кран-балкой УСТ прямо из вагонов (2), затем свежие ТВС загружаются в реактор № 1 или №2(1,5) После загрузки свежего топлива происходит выгрузка отработавших ТВС и отправляется в БВ (4). После трехлетней выдержки отработавших TВC в бассейне, производится их отправка на завод регенерации топлива. в транспортном упаковочном комплекте по железной дороге. Схема движения ЯМ в ЗБМ показана на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема движения ЯМ в ЗБМ

2.1.3 Анализ уязвимости ядерного объекта

Основной целью проведения анализа уязвимости на данном объекте является моделирование правонарушений с учетом технологического процесса на нем, выделение и категорирование внутренних и особо важных зон, оценка показателей уязвимости, как отдельных зон, так и объекта в целом, определение слабых мест и недостатков в комплексной системе безопасности.

2.1.4 Категорирование ядерного объекта

На данном объекте было проведено категорирование предметов физической защиты, в качестве критериев были рассмотрены:

–       категория ЯМ-2;

-       НСД - II категория;

-       секретность - совершенно секретно;

Здания и сооружения АЭС относится к следующей категорией дифференцированных режимов доступа и поведения в них персонала и посетителей:

−       категория Б - помещения, где расположено технологическое оборудование, системы и приборы, нарушение функционирования которых или разрушение ведут к длительному выводу защищаемого объекта из строя и возможному локальному радиоактивному заражению;

Территория станции подразделяется на следующие зоны дифференцированных режимов охраны:

−       расположение зон: внутренняя зона, особо важная зона;

−       категория ЯО: категория II.

Категорирование охраняемого объекта проводится для необходимости обеспечения физической защиты.

Все вспомогательные производственные помещения, нарушение работы оборудования которых не создает угрозы безопасности АЭС, а также административные здания, хозяйственные постройки, помещения общественных организаций, медицинского и бытового обслуживания персонала являются не категорированными.

2.1.5 Модель нарушителя и сценарий осуществления диверсии

Необходимость использования моделей нарушителя на объекте во многом определяется категорией (типом) нарушителей, которые могут воздействовать на охраняемый объект.

Основная задача нарушителя в рассматриваемом аспекте состоит в скрытном преодолении средств технической укрепленности и «обходе» сигнализации для получения несанкционированного доступа на объект. Поэтому основной целью системы является противостояние угрозе проникновения нарушителя и его действиям по отношению к объекту и самой системе охранной сигнализации. Важным при концептуальном проектировании является моделирование нарушителя и создаваемых им угроз. Модель угроз представляет собой перечень возможных способов достижения цели нарушителя, сценариев наиболее вероятных его действий при несанкционированных проникновений.

В данной работе принятой угрозой является преднамеренное действие в отношении ядерных материалов, а именно подрыв хранилища свежих ТВС. Модель нарушителя можно представить следующим образом:

-   типы (категории) нарушителей: внешний нарушитель второго типа в сговоре с внутренним нарушителем второго типа (диверсионная группа в составе 4-х человек);

-   цели: диверсия;

-   мотивация: антиядерный экстремизм;

-   количество нарушителей: 5 человек;

-   транспортное средство - грузовой автомобиль, оснащение, вооружение, инструменты, принадлежности: огнестрельное оружие, холодное оружие, взрывчатка;

-   уровень осведомленности о ЯО: общий уровень осведомленности об СФЗ, основанный на ее визуальном изучении, и высокий - о расположении ПФЗ на территории ЯО;

-   уровень технической квалификации и подготовленности: высокий уровень подготовки к преодолению физических барьеров, сигнально-заградительных и сигнализационных рубежей;

-   тактика действий: смешанная-скрытая и насильственная.

Схема действий нарушителей представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема совершения НСД

Диверсионная группа работает по следующей схеме:

-       проникновение на территорию объекта в составе рабочей бригады на транспортном средстве через АКПП в ЗЗ

-       внутренний нарушитель(охранник) пропускает внешних нарушителей на территорию ядерного объекта без осуществления положенного досмотра. (возможность провоза взрывчатых веществ, спец средств для реализации диверсии )

-       далее группа нарушителей с помощью спец средств через ждкпп и шлюз в ОВЗ попадает в транспортный коридор.

-       далее в пункт хранения свежего топлива, где и осуществляет минирование и подрыв.

2.2 Выбор спектрометрического оборудования для измерений излучения образца

 

.2.1 Детекторы ионизирующих излучений

Существует большое разнообразие детекторов ионизирующего излучения (ИИ) отличающихся по самым разнообразным признакам. В соответствии с этими признаками детекторы классифицируют на разные классы. Наиболее универсальными и общепринятыми являются классификации по скорости получения и обработки информации, а также по принципу действия (детектирования). По скорости получения и обработки информации все детекторы делят на 2 класса:

-       детекторы немедленного действия;

-       детекторы замедленного (пролонгированного) действия.

Первый класс детекторов характеризуется практически мгновенным получением и обработкой сигналов в виде импульсов электрического тока или напряжения на выходе. Полученные импульсы можно формировать, усиливать, передавать на большие расстояния без искажений, анализировать с целью получения полезных данных, представлять в удобной для исследования форме, то есть в виде таблиц, графиков, и так далее. Современные электронные средства позволяют эффективно и оперативно обрабатывать сигнал для получения нужной информации в реальном масштабе времени.

Второй класс детекторов имеет существенную задержку при получении и обработке информации об измеряемых характеристиках поля ионизирующего излучения. К этому классу относятся детекторы прямого заряда и разряда; термо, фото- хемо- и другие люминесцентные детекторы пролонгированного действия; трековые детекторы и другие. Воздействие ионизирующего излучения на них приводит к изменениям, которые регистрируются не вовремя, а после облучения.

По принципу действия детекторы подразделяются на газовые счетчики, сцинтилляционные детекторы, полупроводниковые детекторы.

2.2.2 Сцинтилляционные детекторы

Чувствительный объем сцинтилляционного детектора представляет собой люминесцентный материал (твердый, жидкий или газообразный), который "осматривается" прибором, регистрирующим вспышки света, вызванные гамма-квантами; обычно это фотоэлектрический умножитель.

Сцинтиллирующий материал может быть органическим или неорганическим. Примерами органических сцинтилляторов являются антрацен, пластмассы и жидкости. Два последних являются менее эффективными, чем антрацен. Основными из сцинтилляционных материалов являются йодид натрия (NaI), йодид цезия (CsI), сульфид цинка (ZnS) и йодид лития (LiI).

Когда гамма-кванты взаимодействуют с материалом сцинтиллятора, возникают ионизированные (возбужденные) атомы в материале сцинтиллятора, которые затем переходят в состояние с более низкой энергией и испускают фотоны света. В чистом неорганическом кристалле сцинтиллятора возвращение атома в состояние с более низкой энергией с испусканием фотона является малоэффективным процессом. С целью увеличения испускания видимых фотонов ко всем сцинтилляторам добавляются небольшие количества примесей, называемых активаторами. Типичным примером активированного сцинтиллятора, встречающимся в гамма-измерениях, является легированный таллием йодид натрия NaI(Tl).

Сцинтилляционный свет испускается изотропно, поэтому для минимизации потерь света сцинтиллятор обычно окружается отражающим материалом, таким, как MgO и затем оптически соединяется с фотокатодом ФЭУ. Фотоны сцинтилляции попадают на фотокатод и высвобождают электроны посредством фотоэлектрического эффекта. Эти фотоэлектроны затем ускоряются сильным электрическим полем в ФЭУ. По мере того как фотоэлектроны ускоряются, они сталкиваются с электродами в трубке (называемыми динодами), высвобождая дополнительные электроны. Затем этот возросший поток электронов снова ускоряется до столкновения с последующими электродами, вызывая сильное умножение (с коэффициентом 104 и более) электронного потока от его первоначального значения на поверхности фотокатода. Наконец, усиленный зарядовый импульс прибывает на выходной электрод (анод) трубки. Амплитуда этого импульса пропорциональна первоначальному количеству заряда, освобожденного на фотокатоде ФЭУ; постоянная пропорциональности представляет собой коэффициент усиления ФЭУ [14].

 

2.2.3 Гамма-спектрометрическая система

Гамма-спектрометрические системы могут быть разделены на два класса в соответствии с типом используемого анализатора: одноканального анализатора (ОКА) или многоканального анализатора (МКА). На рисунке 3 показана блок-схема многоканального анализатора. Система начинается с детектора, в котором взаимодействие гамма-излучения с веществом приводит к образованию слабого электрического сигнала, пропорционального потерянной энергии.

Рисунок 3 - Блок-схема гамма-спектрометрической системы на базе многоканального анализатора для сложных случаев НРА.

Высоковольтный источник напряжения смещения предназначен для создания электрического поля, в котором собирается заряд, образованный при взаимодействии гамма-излучения в детекторе. Источник напряжения смещения не является составляющей системы, через которую проходит сигнал, но необходим для работы детектора. Источник напряжения смещения для германиевых и кремниевых детекторов обычно обеспечивает до 5 кВ и 100 мкА.

Предусилитель предназначен для преобразования импульса тока в импульс напряжения, амплитуда которого пропорциональна энергии, потерянной гамма-излучением в процессе взаимодействия с детектором. Для того чтобы получить максимальное отношение сигнал/шум и сохранить информацию относительно энергии гамма-излучения, предусилитель следует помещать как можно ближе к детектору. Близость предусилителя минимизирует емкость на входе предусилителя, уменьшая этим уровень выходного шума. Усилитель и предусилитель могут быть разнесены друг от друга на расстояние в несколько сотен метров.

После предусилителя импульсы от гамма-излучения усиливаются и формируются так, чтобы удовлетворить требованиям анализатора амплитуд импульсов, который располагается за основным усилителем. Основной усилитель получает импульс низкого напряжения от предусилителя и усиливает его в линейном диапазоне напряжений, который для большинства усилителей находится в диапазоне от 0 до 10 В. В линейном диапазоне все входные импульсы усиливаются с одним и тем же коэффициентом. Максимальное выходное напряжение или напряжение насыщения большинства усилителей приблизительно равно 12 В. Коэффициент усиления может быть установлен в широком диапазоне, как правило, от 10 до 5000 В.

Многоканальный анализатор функции, которые на рисунке 4 представлены внутри пунктирной линии, обычно выполняются многоканальным анализатором (МКА), действующим по принципу амплитудно-импульсного анализа. Термины многоканальный анализатор и амплитудно-импульсный анализатор часто взаимозаменяемы. МКА может работать в нескольких режимах, включая анализ амплитуды импульсов, выбор уровней напряжения и многоканальное масштабирование. Он сортирует и накапливает импульсы от зарегистрированных гамма-квантов, поступающие от основного усилителя, для построения цифрового и визуального представления амплитудно-импульсного спектра, полученного с помощью детектора.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) расположен на входе МКА и производит основной анализ амплитуды импульсов. На вход АЦП подается аналоговый импульс напряжения от главного усилителя; на его выходе появляется двоичное число, которое пропорционально амплитуде входного импульса.

АЦП сортирует выходные импульсы усилителя в соответствии с уровнем их напряжения, который пропорционален энергии, потерянной гамма-квантом в детекторе. Подобно соотношению между напряжением импульса и энергией гамма-кванта отношение между номером канала и энергией гамма-кванта приблизительно линейно.

Поскольку предусилители, усилители и аналогово-цифровые преобразователи не являются абсолютно линейными устройствами, соотношение между энергией и номером канала, не является точным. Однако при хорошем оборудовании энергия гамма-излучения может быть измерена с точностью до десятых долей кэВ, предполагая линейную зависимость. Линейность АЦП обычно определяется двумя величинами: интегральной и дифференциальной нелинейностями. Интегральная нелинейность характеризуется слабой кривизной в соотношении между энергией и номером канала; дифференциальная нелинейность определяется изменением в ширине канала. В данной работе использовался МКА InSpector 2000, который рассмотрен далее.

2.2.4 InSpector 2000

InSpector 2000 является высокопроизводительной портативной спектрометрической рабочей станцией, построенной на основе цифровых процессоров сигнала (ЦПС). В сочетании с ОЧГ, NaI и Cd(Zn)Te детекторами InSpector 2000 обеспечивает решение любых задач, включая оценку состояния окружающей среды, обеспечение ядерной безопасности, дезактивацию и снятие объектов с эксплуатации, мониторинг технологических процессов. Такие параметры прибора, как максимальная загрузка, разрешение, температурная стабильность находятся на уровне, соответствующем лабораторным системам самого высокого класса.

Сердцем InSpector 2000 является подсистема Цифрового Процессора Сигнала. Разрешение и объем памяти InSpector 2000 составляют 16 каналов. Это особенно полезно в тех случаях, когда приходится работать с широким диапазоном энергий.

Помимо уникальных спектрометрических характеристик, InSpector 2000 предоставляет оператору ряд дополнительных возможностей, облегчающих проведение полевых измерений и способствующих повышению эффективности работы.

Обладая весом 1,3 кг, что составляет менее половины веса аналогичных устройств предыдущего поколения, прибор устанавливает стандарт для полнофункциональных многоканальных анализаторов.

Для облегчения настройки компенсатора полюс/ноль в InSpector 2000 реализован Мастер на стройки полюс/ноль (МПН). МПН позволяет оператору подстраивать цепь компенсации      полюс/ноль, в то время как логические схемы InSpector 2000 анализируют и отображают количество перекомпенсированных и недокомпенсированных импульсов.

Диапазон и полярность выходного напряжения определяется встраиваемыми программируемыми модулями: от +10 до +1300 В, от +1300 до +5000 В и от -10 до -5000 В. Тип модуля определяется встроенной программой прибора и отображается в управляющей программе на компьютере. Нижний предел диапазона 5000 В программном устанавливается равным 1300 В.

 

2.2.5 Обзор Genie 2000

Genie 2000 содержит полный набор программных средств для набора и обработки спектров с многоканальных анализаторов (МКА). Она включает в себя функции управления МКА, отображения спектра и выполнения над ним ряда операций, базовые функции обработки спектра и создания отчета. Дополнительно можно установить приложения, позволяющие осуществлять полный анализ спектра при альфа- и гамма-спектрометрии, выполнять контроль качества, автоматизировать систему.

Структурная схема архитектуры Genie 2000 приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Структурная схема архитектуры Genie 2000

Ядром системы Genie 2000 является модуль, называемый виртуальным диспетчером данных или VDM (Virtual Data Manager). VDM управляет всеми информационными потоками внутри системы. Он отвечает как за связь между файлами данных и МКА, так и за представление информации из них в формате, воспринимаемом другими уровнями программного обеспечения. Таким образом, VDM позволяет оператору работать с любыми спектрами - и из файла данных, и с одного из примерно 10 различных МКА, поддерживаемых системой, - при помощи логически организованного интерфейса пользователя, обеспечивающего управление отображением и анализом. VDM и подключенные к нему драйверы устройств обеспечивают соединение низкого уровня с МКА, а также передачу данных от МКА в файлы данных.

Связь VDM с другими уровнями программного обеспечения осуществляется через уровень взаимодействия процессов (или IPC - Inter Process Communication). IPC может работать как на автономном компьютере, так и в сети. Таким образом, аппаратура МКА, подключенная к виртуальному диспетчеру данных одного из компьютеров, становится доступной для управления, отображения или регулировки с любого компьютера сети.

Следующие уровни - это вычислительные модули. Они представляют собой небольшие модульные программы, выполняющие определенные базовые функции, такие как запуск/остановка набора, передача спектра из МКА на диск, поиск пиков и т.д.

Связывание модулей в единое целое может выполняться в одном из двух совершенно разных режимов интерфейса пользователя - в диалоговом режиме (или интерактивной среде) и в среде пакетных процедур. Интерактивная (диалоговая) среда предназначена для управления всеми функциями системы вручную. Она реализована в виде окна набора и обработки спектра. Окно содержит ниспадающие меню, панель инструментов, страницы состояния, окно отчетов и окно спектра и позволяет оператору выполнять практически любую функцию. Команды управления набором, анализа, манипуляций со спектром выполняются вручную и в любой момент доступны оператору.

Однако многие лабораторные исследования состоят в основном из рутинных, повторяющихся операций, в которых задействован персонал с меньшим уровнем подготовки - не научные сотрудники или радиохимики, а лаборанты, умеющие выполнять измерения образцов при помощи заданных процедур. Именно для таких пользователей и предназначена среда пакетных процедур, предоставляющая оператору инструкцию по поэтапному выполнению измерений образцов и других операций. Кроме этого, в среде пакетных процедур предусмотрена встроенная система защиты, ограничивающая доступ недостаточно квалифицированных операторов к ряду функций.

3. Оснащение внутренней, особо важной зоны комплексом инженерно-технических средств физической защиты

 

.1 Оснащение внутренней, особо важной зоны инженерными средствами физической защиты


На охраняемом объекте инженерные средства физической защиты предназначены для:

-   обозначения на местности элементов системы охраны объекта;

-   фиксации признаков проникновения нарушителя на объект (с объекта) или в охраняемое помещение;

-   затруднения продвижения нарушителя на объект (с объекта);

-   создания условий для передвижения сил охраны по объекту, защиты их от внешних воздействий, в том числе внезапного нападения и поражения огнем стрелкового оружия, а также ведения огня с целью поражения нарушителя.

На данном объекте присутствует внутренняя и особо важная зона, которые оборудованы средствами обнаружения, таким образом, чтобы границы участков охраняемых зон были недоступны для наблюдения. Все участки периметра доступны для наблюдения персоналом СФЗ. Граница внутренней и особо важной зон оборудованы:

системой контроля и управления доступом (СКУД);

охранной сигнализацией (ОС);

аппаратурой СОЭН;

СО (стационарными или переносными) проноса ЯМ, ВВ и металлических предметов;

рабочим и аварийным охранным освещением;

средствами ТВС [1].

Оснащение внутренней и особо важной зоны КИТСФЗ показано на рисунке 5

Рисунок 5 - Оснащение внутренней и особо важной зоны КИТСФЗ

На АЭС действуют пропускной и внутриобъектовый режимы. Пропускной режим на станции устанавливается директором совместно с командиром воинской части на основании требований руководящих документов внутренних войск и типового положения о пропускном режиме на АЭС. В целях обеспечения надлежащего пропускного режима на АЭС оборудуются КПП для пропуска сотрудников, досмотра и пропуска автомобильного и железнодорожного транспорта. Кроме того, проводятся мероприятия, исключающие доступ посторонних лиц через запретную зону, магистральные тоннели и кабельные переходы, запасные, вспомогательные входы и т. д. Защита используемых на АЭС пропусков постоянно совершенствуется от подделки, печати и шифры имеют скрытые отличительные особенности.

Проводится также досмотр работников и посетителей АЭС. Порядок досмотра разрабатывается администрацией АЭС. Внутриобъектовый режим на атомной станции устанавливается директором и должен обеспечивать предотвращение преднамеренного или неосторожного вывода из строя объекта, оборудования, коммуникаций АЭС, бесконтрольного использования ядерных материалов и т. д. Контроль за соблюдением установленного внутриобъектового режима возлагается на администрацию станции.

Для предотвращения проникновения посторонних лиц на территорию, преднамеренного или неосторожного вывода из строя технологического оборудования АЭС, бесконтрольного использования радиоактивных материалов вводится режим специальной безопасности (РСБ). Это комплекс мероприятий, правил и норм, направленных на предотвращение преднамеренного или неосторожного вывода из строя (повреждения, разрушения) АЭС, а также бесконтрольного использования радиоактивных материалов. РСБ предусматривает предотвращение противоправных с точки зрения такой безопасности действий отдельных лиц или групп из числа персонала объекта, его посетителей, населения или других посторонних лиц.

ЛКПП и ЖДКПП оборудуются средствами охранного телевидения и двумя рубежами средств охранной сигнализации, основанных на различных физических принципах действия. Все входы в помещение КПП, а также управляемые преграждающие конструкции оборудуются замковыми устройствами и средствами охранной сигнализации, которые выдают сигнал срабатывания при попытке преодоления нарушителем этих конструкций путем их вскрытия и разрушения.

Двери и ворота, использованные для организации шлюзов равнопрочны стенам, составляющим границу ОВЗ, и оснащены электромеханическими замками, управляемыми дистанционно с ЦПУ.

Средствами СКУД на данном объекте были оборудованы пропускные устройства шлюзового типа на основных проходах в ВЗ, ОВЗ, а также проход в хранилище ОЯТ. В качестве считывателей были выбраны комбинированные считыватели, посредством которых проводится идентификации по нескольким признакам (кодонаборное устройство, считыватель карт), а также биометрические считыватели. Также пропускные устройства шлюзового типа были оборудованы устройствами досмотра: обнаружителями радиоактивных, взрывчатых веществ, металлических предметов и других запрещенных предметов.

Средствами СОЭН производится наблюдение на территории ВЗ и точками прохода в нее. Видеокамеры установлены в физическом зале ВЗ, в ОВЗ в хранилище свежих ОТВС и внутри пропускных устройств шлюзового типа. Их расположение было выбрано таким образом, чтобы производить наиболее полный визуальный контроль над территорией ОВЗ и точками прохода, которыми являются двери и ворота.

Система охранной сигнализации предназначена для обнаружения попыток и (или) фактов проникновения в охраняемые зоны и информирования о данных событиях персонала физической защиты для осуществления ими соответствующих адекватных действий.

В данном случае средствами СОС в ОВЗ оборудованы:

-       хранилище ОЯТ;

-       железнодорожный шлюз.

Для контроля объема помещения ОВЗ были использованы такие средства обнаружения как объемные извещатели. Для контроля состояния и целостности дверей и ворот в ОВЗ они были оснащены магнитоконтактными извещателями.

Для экстренного вызова групп оперативного реагирования подразделений охраны предназначена ТВС, выдачи сигнала о работе «по принуждению». В данном случае средства ТВС установлены внутри железнодорожного шлюза на стене и в смотровой яме, и возле внутренней двери, ведущей внутрь шлюза людского КПП. Их расположение позволяет быстро послать сигнал тревоги в случае обнаружения попытки совершения НСД в ОВЗ.

3.2 Результаты гамма-спектрометрического анализа

 

Учет ядерных материалов основывается, прежде всего, на их количественных измерениях. Одним из самых информативных методов измерения ядерных материалов является гамма-спектрометрия. Это обусловлено наличием следующих факторов:

возможность выполнения изотопного анализа образца, содержащего сложную смесь радионуклидов;

возможность выполнения количественного определения активности и массы радиоизотопов в исследуемом образце.

Для изучения процедуры определения характеристик ядерных материалов и радиоактивных веществ методами гамма-спектрометрического анализа был исследован неизвестный образец, являющийся источником ионизирующего излучения. Исходные данные к заданию представлены в приложении Г.

Для решения поставленной задачи был построен график зависимости чистой площади пика от энергии частицы. Данная зависимость изображена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Изображение спектра излучения исследуемого образца

По пикам с энергией 191,4 кэВ и 1082,5 кэВ можно сделать вывод, что в образце находится смесь и . Характерной энергией излучения  является энергия 185,7 кэВ, а  - 1001 кэВ.

При анализе образца использовался NaI детектор, поэтому необходимо учитывать погрешность определения центроиды пиков, а также возможности слияния близлежащих пиков друг с другом, которые произошли из-за недостаточной разрешающей возможности детектора. Погрешность измерения, таким образом, может составлять  2 ПШПВ [7].

Следующий этап - определение активности и массы образца. Эти величины определяются методом отношения пиков полного поглощения. Для расчета активности нуклидов была использована формула: (данные для расчетов представлены в таблице 2):

,

где А - начальная активность, Бк;

S - площадь пика, отсчет;

Т - время измерения с;

η - выход гамма-линии, доля;

Ɛ - эффективность.

Время измерения =300 с.

Результаты представлены в таблице 2

Для нахождения эффективности ε воспользуемся данным уравнением калибровки по эффективности:

(Ɛ)=-11,55+3,917*ln(E)-0,3976*

Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2- Результаты вычислений

Нуклид

Энергия, кэВ

LN (eff)

Эффективность

Выход линии, %

Активность, Бк

Масса, г

U235

191,44

-1,94

0,14

0,54

6221517,59

7802,67

U238

1082,5

-3,59

0,03

0,0059

225667077,5

18196,52


Рассчитаем массу U235 и U238 по формуле 2:

,                                                                    (2)

где  - средневзвешенная активность, Бк;- атомная масса элемента, г/моль;

 - период полураспада, c;

 - число Авогадро, моль-1.

Результаты представлены в таблице 2.

Следующим этапом является категорирование образца. Для этого необходимо определить обогащение по формуле 3:

.                                                                  (3)

Из рассчитанных данных обогащение образца по элементу  составило 30 %. При этом масса всего образца составила 26 кг. Согласно НП 030-12 приложению 7, образец относиться к категории 1 ядерных материалов.

4. Финансовый менеджмент


Прогноз потребности - это оценка количества и качества сотрудников, которые понадобятся организации в будущем для реализации намеченных целей. Для того, чтобы понять количество необходимых человеческих ресурсов, нужно определиться с количеством этапов и наименованием работ, в каждом из которых будет задействовано определенное количество рабочих. Данные представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Этапы проведения работ

Наименование этапа

Содержание работ

1

Заключение договоров

- нахождение специализирующих организаций; - переговоры; - подпись договора на выполнение монтажных работ по внедрению СФЗ

2

Установка КИТСФЗ

- прибытие специалистов на объект; - монтаж оборудования

3

Проверочный этап

- тестирование оборудования; - доналадка при необходимости

4

Ввод в эксплуатацию



На основании этого необходимо составить календарный план-график мероприятий.

Таблица 4 - График мероприятий

Наименование работ

1я неделя

2я неделя

3я неделя

4я неделя

1

Заключение договоров

+




2

Поставка оборудования

+




3

Монтаж

+

+



4

Работа электриков


+

+


5

Тестирование оборудования




+

6

Наладка при необходимости




+

7

Ввод в эксплуатацию




+


Зная, из скольких этапов состоит проект, и какие специалисты необходимы, можно определиться с их количеством.

-   Специалисты по монтажу - 5 человек;

-   Электрики - 4 человека.

4.1 Затраты на оборудование и монтаж

Затраты на оборудование включают в себя стоимость технических и инженерных средств, устанавливаемых на периметре. При указании стоимости инженерных средств учитывается цена за их установку. Стоимость средств приведена в таблице 5.

Таблица 5 - Затраты на оборудование

Состав комплекса ИТСФЗ

Цена за ед.

Кол-во (шт., компл.)

Общая стоимость

1

2

3

4

1 Средства и системы контроля и управления доступом

Вибрационное СО «Мурена-02» ВЧЭ-02 Комплект стяжек для крепления ВЧЭ Преобразователь интерфейса Емкостное СО «Радиан-14» ЭМЗУ «РУБЕЖ-М»

45650 75 1280 4000 76890 55755

12 48 1 1 12 12

547800 720 1280 4000 922680 669070

Итого по п. 1.:

2145550

1

2

3

4

2. Средства и системы оптико-электронного наблюдения

Камеры оптического диапазона «ВК-ТР» Комплект ЗИП-О

34000 4800

48 10

1632000 72000

Итого по п. 2.:

1800000

3. Средства и системы оперативной связи и оповещения, тревожно-вызывной сигнализации

Кнопка вызова сигнализации

2890

52

150280 3600 54000 1099120

Звуковой оповещатель

300

12


Телефон внутренней связи Телефон связи в защитном кожухе

4500 24980

12 44


Итого по п. 3.:

1307000

4. Обеспечивающие системы (оповещения, электропитания)

Блоки питания (основные и резервные) Источник бесперебойного питания

4420 18207

12 4

53040 72828

Итого по п. 4:

125868

5. Инженерные средства СФЗ

Осветительные мачты (вместе с прожекторами) ДОТ Постовые будки Постовые грибки Калитки

194350 24980 14220 8700 17170

24 4 4 12 12

4664400 99920 56880 104400 206040

Итого по п. 5:


7131640

ИТОГО:

17090048


Затраты на монтаж включают в себя установку как самого оборудования, так и его подключение в единую СФЗ. Стоимость монтажа технических средств приведена в таблице 6

Таблица 6-Стоимость монтажа технических средств

Номер элемента

Наименование

Стоимость монтажа единицы оборудования

Количество единицы работ

Стоимость монтажа, руб.

1

Видеокамеры

2200

48

105600

2

Вибрационное СО

3600

12

43200

3

ВЧЭ

80

48

3840

4

Емкостное СО

3600

12

43200

5

ЭМЗУ

2000

12

24000

6

Тревожно-вызывная сигнализация

16000

1

16000

7

Звуковой оповещатель

50

600

8

Телефонные устройства

80

56

4480

9

Блоки питания

100

12

1200

10

Прокладка кабеля (телефонного)

630

1000

630000

11

Прокладка кабеля (силового)

150

1000

150000

12

Прокладка проводки в щитках

80

100

8000

Итого



1030120


Анализ конкурентных фирм подрядчиков осуществляющих монтаж технических средств.

Кроме того необходимо учитывать заработную плату рабочей группы. Зарплата специалистов представлена в таблице 7.

Таблица 7 - Зарплата работников

Наименование работника

Количество

Заработная плата, руб.

Общая сумма, руб.

Руководитель

1

70 000

70 000

Специалист по монтажу

5

40 000

200 000

Электрики

4

30 000

150 000

ИТОГО:

420 000


Детальный анализ конкурирующих фирм, существующих на рынке, необходимо проводить периодически, поскольку рынки находятся в постоянном движении. Важно правильно оценить сильные и слабые стороны конкурентных фирм. С этой целью может быть использована вся имеющаяся информация об этих фирмах.

Целесообразно проводить анализ с помощью оценочной таблицы . Она даёт представление о правильности принятия более выгодного решения по выбору фирмы подрядчика.

Таблица 8 -Оценочная таблица для сравнения технических решений

Критерии оценки

Вес критерия

Баллы

Конкурентоспособность



БФ2

Бк2

К1

К2

1

2

3

4

5

6

Стоимость работ

0,40

5,00

3,00

2,00

1,20

Гарантия на выполненную работу

0,10

4,00

5,00

0,50

0,50

Сроки выполнения заказанных работ

0,25

5,00

5,00

1,25

1,25

Квалификация работников

0,08

4,00

5,00

0,35

0,40

Наличие лицензии на проведение работ

0,15

5,00

5,00

0,75

0,75

Репутация фирмы

0,02

4,00

5,00

0,08

0,08

Итого

1,00



4,93

4,18


 

4.2 SWOT-анализ

- Strengths (сильные стороны), Weaknesses (слабые стороны), Opportunities (возможности) и Threats (угрозы) - представляет собой комплексный анализ научно-исследовательского проекта. SWOT-анализ применяют для исследования внешней и внутренней среды проекта.

Он проводится в несколько этапов.

Первый этап заключается в описании сильных и слабых сторон проекта, в выявлении возможностей и угроз для реализации проекта, которые проявились или могут появиться в его внешней среде. Дадим трактовку каждому из этих понятий.

Сильные стороны - это факторы, характеризующие конкурентоспособную сторону научно-исследовательского проекта. Сильные стороны свидетельствуют о том, что у проекта есть отличительное преимущество или особые ресурсы, являющиеся особенными с точки зрения конкуренции. Другими словами, сильные стороны - это ресурсы или возможности, которыми располагает руководство проекта и которые могут быть эффективно использованы для достижения поставленных целей. При этом важно рассматривать сильные стороны и с точки зрения руководства проекта, и с точки зрения тех, кто в нем еще задействован. При разработке проекта были выявлены следующие сильные стороны:

проект соответствует требованиям нормативно-правовых документов;

высокий уровень квалификации специалистов;

высокая эффективность взаимодействия персонала;

высокая степень контроля со стороны государства;

использование современного оборудования.

Слабость - это недостаток, упущение или ограниченность научно-исследовательского проекта, которые препятствуют достижению его целей. Это то, что плохо получается в рамках проекта или где он располагает недостаточными возможностями или ресурсами по сравнению с конкурентами. В ходе разработки проекта были выявлены следующие слабые стороны:

узкая специализация проекта (применим только к ядерному объекту);

необходимость защиты информации о СФЗ и ее функционировании;

недостаток сертифицированных технических средств реализации проекта на рынке;

необходимость дорогостоящего этапа лицензирования;

высокая стоимость оборудования СФЗ и комплектующих элементов.

Возможности включают в себя любую предпочтительную ситуацию в настоящем или будущем, возникающую в условиях окружающей среды проекта, например, тенденцию, изменение или предполагаемую потребность, которая поддерживает спрос на результаты проекта и позволяет руководству проекта улучшить свою конкурентную позицию. Также является необходимым рассмотрение нижеперечисленных возможностей разрабатываемого проекта:

сотрудничество с международными организациями в области атомной энергетики;

финансирование со стороны государства;

применение на объектах развивающейся отрасли (атомная энергетика);

возможность использования современных информационных технологий;

- возможность работы с консультирующими органами в сфере ядерной энергетики.

Угроза представляет собой любую нежелательную ситуацию, тенденцию или изменение в условиях окружающей среды проекта, которые имеют разрушительный или угрожающий характер для его конкурентоспособности в настоящем или будущем. В качестве угрозы может выступать барьер, ограничение или что-либо еще, что может повлечь за собой проблемы, разрушения, вред или ущерб, наносимый проекту. Однако, при разработке проекта были выявлены следующие угрозы:

возможность совершения акта ядерного терроризма;

неустойчивая экономическая ситуация в стране;

недостаток квалифицированных кадров в области атомной энергетики;

вероятность совершения неумышленных действий персоналом;

изменение модели нарушителя.

Описание сильных и слабых сторон научно-исследовательского проекта, его возможностей и угроз должно происходить на основе результатов анализа, проведенного в предыдущих разделах бакалаврской работы [12].

Для повышения эффективности проведения SWOT-анализа в каждой области должно быть приведено 5-10 пунктов, которые представляются наиболее значимыми для научного исследования.

После того как сформулированы четыре области SWOT переходят к реализации второго этапа.

Второй этап состоит в выявлении соответствия сильных и слабых сторон научно-исследовательского проекта внешним условиям окружающей среды. Это соответствие или несоответствие должны помочь выявить степень необходимости проведения стратегических изменений.

В рамках данного этапа необходимо построить интерактивную матрицу проекта. Ее использование помогает разобраться с различными комбинациями взаимосвязей областей матрицы SWOT [16]. Возможно использование этой матрицы в качестве одной из основ для оценки вариантов стратегического выбора. Каждый фактор помечается либо знаком «+» (означает сильное соответствие сильных сторон возможностям), либо знаком «-» (что означает слабое соответствие); «0» - если есть сомнения в том, что поставить «+» или «-».

Анализ интерактивных таблиц представляется в форме записи сильно коррелирующих сильных сторон и возможностей, или слабых сторон и возможностей и т.д. следующего вида: В1С1С2С5; В4С1С4. Каждая из записей представляет собой направление реализации проекта.

В случае, когда две возможности сильно коррелируют с одними и теми же сильными сторонами, с большой вероятностью можно говорить об их единой природе. В этом случае, возможности описываются следующим образом: В2В3С2С3.

В рамках третьего этапа должна быть составлена итоговая матрица SWOT-анализа, которая приводится в бакалаврской работе в приложении Д.

Результаты SWOT-анализа учитываются при разработке структуры работ, выполняемых в рамках научно-исследовательского проекта.

При реализации данного проекта принято решение придерживаться стратегии усиления позиции на рынке, при которой предприятие делает все, чтобы с данным продуктом на данном рынке завоевать лучшие позиции. Для реализации этой стратегии требуются большие маркетинговые усилия. Следование этой стратегии допускает осуществление так называемой «горизонтальной интеграции», при которой предприятие пытается установить контроль над своими конкурентами и объединяется (сливается) с другим. В дальнейшем возможно использование стратегии центрированной диверсификации, базирующаяся на поиске и использовании заключенных в существующем бизнесе дополнительных возможностей для производства новых продуктов. При этом существующее производство остается в центре бизнеса, а новое возникает исходя из тех возможностей, которые заключены в освоенном рынке, используемой технологии либо в других сильных сторонах функционирования предприятия, то есть разрабатывать проекты не только для ядерных, но и для других объектов.

Учитывая отраслевую специфику объекта исследования бакалаврской работы и степень проработанности результатов научного исследования, при написании раздела «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» перечень вышеописанных методов может корректироваться и уточняться консультантом данного раздела (сотрудником кафедры «Менеджмент»).

5. Социальная ответственность


В современных условиях одним из основных направлений улучшения профилактической работы по снижению производственного травматизма и профессиональной заболеваемости является повсеместное внедрение комплексной системы управления охраной труда путем объединения разрозненных мероприятий в единую систему целенаправленных действий на всех уровнях и стадиях производственного процесса.

Правила по охране труда и техники безопасности вводятся в целях предупреждения несчастных случаев, обеспечения безопасных условий труда работающих и являются обязательными для исполнения рабочими, руководящими и инженерно-техническими работниками.

Опасным производственным фактором, согласно [19], является фактор, воздействие которого влечет возникновение травмы или внезапное ухудшение здоровья.

К вредным производственным факторам относят такие факторы, которые влекут за собой возникновение заболеваний и снижение трудоспособности.

В рамках данной работы важным является соблюдение техники безопасности при работе с полупроводниковым детектором и дальнейшей обработке полученных результатов на ЭВМ в лабораторных условиях.

5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов


Необходимым является выявление опасных и вредных факторов, возникающих при работе с полупроводниковым детектором и последующей обработке результатов измерения при помощи ЭВМ. Выявленные опасные и вредные факторы представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Основные элементы производственного процесса, формирующие опасные и вредные факторы

Наименование видов работ и параметров производственного процесса

Факторы по ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ [14]

  Нормативные документы


Вредные

Опасные


Работа на ЭВМ (анализ спектра излучения образца), каф. ФЭУ

Повышенный уровень радиации (ВЧ, УВЧ, СВЧ и др.)

  -

СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. «Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы» [15]



Электрический ток

ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность



Пожарная безопасность

ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования


5.2 Разработка мероприятий по снижению уровней вредного и опасного воздействия и устранения их влияния при работе на ПЭВМ

 

.2.1 Требование и организация работ на ПЭВМ

Все лица, допущенные для работы с ЭВМ, обязаны знать и строго соблюдать правила техники безопасности. Обучение технике безопасности и производственной санитарии состоит из вводного инструктажа и инструктажа на рабочем месте.

Проверка знаний правил техники безопасности проводится персоналом лаборатории после обучения на рабочем месте.

Лица не должны иметь медицинских противопоказаний к работе на ПЭВМ. Состояние здоровья устанавливается медицинским освидетельствованием.

 

5.2.2 Технические мероприятия

Важным является соблюдение технических мероприятий при работе с ЭВМ. Правильная планировка и размещение рабочего места подразумевает наличие четкого порядка и постоянства размещения предметов, необходимых средств труда и рабочей документации. Все предметы, требующиеся выполнения работы должны располагаться в зоне легкой досягаемости.

При проектировании письменного стола должны быть учтены следующие требования:

680-800 мм - высота поверхности стола;

650 мм - высота поверхности для размещения клавиатуры;

ширина рабочего стола должна составлять не менее 700 мм, длина - от 1400 мм;

необходимо место для размещения ног (длинна - 600 мм, ширина - от 500 мм, высота для колен - не менее 450 мм, для вытянутых ног - от 650 мм).

Рабочее кресло должно быть подъемно-поворотным с возможностью регулирования по высоте и углам наклона для сиденья и спинки, а также расстоянию спинки до переднего края сиденья. Расстояние от 420 до 550 мм - рекомендуемая высота сиденья над уровнем пола. Конструкция рабочего кресла должна обеспечивать необходимую ширину и глубину поверхности сиденья от 400 мм, поверхность сиденья с заглубленным передним краем.

Монитор должен быть расположен на уровне глаз оператора на расстоянии 500-600 мм. Кроме того, должна быть возможность выбирать уровень контрастности и яркости изображения на экране. Должна предусматриваться виды регулировки параметров экрана, как:

высота;

наклон по вертикали;

поворот в левом и правом направлении.

Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100-300 мм от края. Нормальным положением клавиатуры является ее размещение на уровне локтя оператора. Более удобно работать с клавишами, имеющими вогнутую поверхность, четырехугольную форму с закругленными углами. Конструкция клавиши должна обеспечивать оператору ощущение щелчка. Цвет клавиш быть контрастным по отношению к панели.

При однообразной умственной работе, требующей значительного нервного напряжения и большого сосредоточения, рекомендуется выбирать неяркие, малоконтрастные цветочные оттенки, которые не рассеивают внимание (малонасыщенные оттенки холодного зеленого или голубого цветов). При работе, требующей интенсивной умственной или физической напряженности, рекомендуются оттенки теплых тонов, которые возбуждают активность человека.

5.2.3 Условия безопасной работы

Важным является обеспечение условий безопасной работы. Основные параметры: микроклимат, шум, вибрация, электромагнитное поле, излучение, освещенность. Воздух рабочей зоны (микроклимат) производственных помещений определяют следующие параметры: температура, относительная влажность, скорость движения воздуха. Оптимальные и допустимые значения характеристик микроклимата приведены в таблице 10.

Таблица 10 - Оптимальные и допустимые параметры микроклимата

Период года

Температура, 0С

Относительная влажность, %

Скорость движения воздуха, м/с

Холодный и переходный

23-25

40-60

0,1

Теплый

23-25

40

0,1


К мероприятиям по оздоровлению воздушной среды в производственном помещении относятся: правильная организация вентиляции и кондиционирования воздуха, отопление помещений. Вентиляция может осуществляться естественным и механическим путем. В помещение должны подаваться следующие объемы наружного воздуха:

при объеме помещения до 20 м3 на человека - не менее 30 м3 в час на человека;

при объеме помещения более 40 м3 на человека и отсутствии выделения вредных веществ допускается естественная вентиляция.

Система отопления должна обеспечивать достаточное, постоянное и равномерное нагревание воздуха. В помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха должно использоваться водяное отопление. Параметры микроклимата в используемой лаборатории регулируются системой центрального отопления, и имеют следующие значения:

влажность - 40%;

скорость движения воздуха - 0,1 м/с;

температура летом - 20-25 °С, зимой - 13-15 °С.

В лаборатории осуществляется естественная вентиляция. Воздух поступает и удаляется через щели, окна, двери. Основной недостаток такой вентиляции в том, что приточный воздух поступает в помещение без предварительной очистки и нагревания.

Наличие шума и вибраций ухудшает условия труда, оказывает вредное воздействие на организм человека, а именно, на органы слуха и на весь организм через центральную нервную систему. В результате этого снижается внимание, концентрация, ухудшается память, снижается реакция, увеличивается число нарушений и ошибок при выполнении работы. Шум может создаваться работающим оборудованием, установками кондиционирования воздуха, осветительными приборами дневного света, а также проникать извне. При выполнении работы на ПЭВМ уровень шума на рабочем месте не должен быть более 50 дБ.

Экран и системные блоки производят электромагнитное излучение. Основная его часть происходит от системного блока и видео кабеля. Напряженность электромагнитного поля, согласно [16], на расстоянии 50 см вокруг экрана должна превышать:

25 В/м при частоте от 5 Гц до 2 кГц;

2,5 В/м при частоте от 2 кГц до 400 кГц.

Плотность магнитного потока должна быть не более:

250 нТл при частоте от 5 Гц до 2 кГц;

25 нТл при частоте от 2 кГц до 400 кГц.

Существуют следующие способы защиты от ЭМП:

увеличение расстояния от источника (экран должен находится на расстоянии не менее 50 см от пользователя);

применение приэкранных фильтров, специальных экранов и других средств индивидуальной защиты.

При работе с компьютером источником ионизирующего излучения является дисплей. Под влиянием ионизирующего излучения в организме может происходить нарушение нормальной свертываемости крови, увеличение хрупкости кровеносных сосудов, снижение иммунитета и др. Доза облучения при расстоянии до дисплея 20 см составляет 50 мкбэр/час. По нормам [16] конструкция ЭВМ должна обеспечивать мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05 м от экрана не более 7,7·10 А/кг, что соответствует эквивалентной дозе, равной 100 мкР/час.

Утомляемость органов зрения может быть связана как с недостаточной освещенностью, так и с чрезмерной освещенностью, а также с неправильным направлением света.

5.3 Электробезопасность


В зависимости от условий в помещении, опасность поражения человека электрическим током увеличивается или уменьшается. Не следует работать с ЭВМ в условиях повышенной влажности (относительная влажность воздуха длительно превышает 75%), высокой температуры (более 35°С), при наличии токопроводящей пыли, токопроводящих полов и возможности одновременного прикосновения к имеющим соединение с землей металлическим элементам и металлическим корпусом электрооборудования.

При работе с ЭВМ существует опасность электропоражения в следующих случаях:

при прикосновении к нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением (в случае нарушения изоляции токоведущих частей ЭВМ);

при прикосновении с полом, стенами, оказавшимися под напряжением;

при коротком замыкании в высоковольтных блоках: блоке питания и блоке дисплейной развертки.

К мероприятиям по обеспечению электробезопасности электроустановок относятся:

отключение напряжения с токоведущих частей, на которых или вблизи которых будет проводиться работа;

принятие мер по обеспечению невозможности подачи напряжения к месту работы;

вывешивание плакатов, указывающих место работы;

заземление корпусов всех установок через нулевой провод;

покрытие металлических поверхностей инструментов надежной изоляцией;

недоступность токоведущих частей аппаратуры (заключение в корпуса электропоражающих элементов, заключение в корпус токоведущих частей).

5.4 Пожарная и взрывная безопасность


Помимо соблюдения правил и норм, снижающих уровень вредного воздействия, необходимо соблюдение пожарной и взрывной безопасности. Согласно [17], в зависимости от характеристики используемых в производстве веществ и их количества, по пожарной и взрывной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В, Г, Д. Так как помещение по степени пожаровзрывоопасности относится к категории В [17], т.е. к помещениям с твердыми сгорающими веществами, необходимо предусмотреть ряд профилактических мероприятий. Возможные причины загорания:

неисправность токоведущих частей установок;

работа с открытой электроаппаратурой;

короткие замыкания в блоке питания;

несоблюдение правил пожарной безопасности;

наличие горючих компонентов: документы, двери, столы, изоляция кабелей.

Мероприятия по пожарной безопасности можно разделить на: организационные;

технические;

эксплуатационные;

режимные.

Организационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию оборудования, правильное содержание зданий и территорий, противопожарный инструктаж рабочих и служащих, обучение производственного персонала правилам противопожарной безопасности, издание инструкций, плакатов, наличие плана эвакуации.

К техническим мероприятиям относят правила соблюдения противопожарных норм, правил проектирования зданий, устройство электропроводов и оборудования, систем отопления, обеспечения вентиляции и освещения.

К режимным мероприятиям относятся, установление правил организации работ, и соблюдение противопожарных мер. Для предупреждения возникновения пожара от коротких замыканий, перегрузок и т. д. необходимо соблюдение следующих правил пожарной безопасности:

исключение образования горючей среды (герметизация оборудования, контроль воздушной среды, рабочая и аварийная вентиляция);

применение при строительстве и отделке зданий несгораемых или трудно сгораемых материалов;

правильная эксплуатация оборудования (правильное включение оборудования в сеть электрического питания, контроль нагрева оборудования);

правильное содержание зданий и территорий (исключение образования источника воспламенения - предупреждение самовозгорания веществ, ограничение огневых работ);

обучение производственного персонала правилам противопожарной безопасности;

издание инструкций, плакатов, наличие плана эвакуации;

соблюдение противопожарных правил, норм при проектировании зданий, при устройстве электропроводов и оборудования, отопления, вентиляции, освещения;

правильное размещение оборудования;

своевременный профилактический осмотр, ремонт и испытание оборудования.

При возникновении аварийной ситуации необходимо:

- сообщить руководству (дежурному);

позвонить в соответствующую аварийную службу или МЧС по телефону 112;

принять меры по ликвидации аварии в соответствии с инструкцией

Заключение

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был произведен анализ нормативно-правовых документов по учету, контролю и физической защите ядерных материалов, были рассмотрены вопросы категорирования ядерных материалов, предметов физической защиты и ядерных объектов. В рамках поставленной задачи было осуществлено концептуальное проектирование системы физической защиты на ядерном объекте, а именно оснащение комплексом инженерно-технических средств физической защиты внутренней, особо важной зоны.

При помощи сформированного спектрометрического тракта проведен неразрушающий анализ неизвестного образцового источника, который оказался смесью урана U235 и U238, процентное содержание в образце которых составило 30%

Были вычислены затраты на оснащение внутренней зоны ядерного объекта. В частности, был определен бюджет данной работы, который составил 17090048 руб.

Рабочие места, на которых выполнялась данная работа, были проанализированы на предмет выявления основных техносферных опасностей и вредных воздействий. Были сформулированы основные методы минимизации их воздействий и защиты от них.

Список публикаций студента

1.      Овчинникова К.Г, Исаченко Д.С. Экспортный контроль в высших учебных заведениях [текст]/ К.Г.Овчинникова, Д.С. Исаченко // Сборник тезисов V школы-конференции молодых атомщиков Сибири / НИ ТПУ, Томск. - Томск, 2014. - С. 58.

Список использованной литературы

1.     Об использовании атомной энергии: Федеральный закон Российской Федерации от 21 ноября 1995 года N 170-ФЗ // Собрание законодательства РФ. - 1995. - N 48. - Ст. 4552.

2.      Об утверждении правил физической защиты ядерных материалов, ядерных установок и пунктов хранения ядерных материалов: Постановление Правительства РФ от 19.07.2007 N 456 // Собрание законодательства РФ. - 1997. - N 11. - Ст. 1317.

.        Требования к системам физической защиты ядерных материалов, ядерных установок и пунктов хранения ядерных материалов: Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии: НП-083-07: утв. постановлением Ростехнадзора от 27.12.07 N 7. // Собрание законодательства РФ. - 30.07.2007. - N 31. - Ст. 4081.

.        Системы физической защиты ядерных материалов. Требования к проектным решениям. Приказ Министра РФ по атомной энергии от 26 апреля 2002 г. № 211. // Собрание законодательства РФ.-2002. - Ст. 2340.

.        Основные правила учета и контроля ядерных материалов: Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии: НП-030-12: утв. приказом Ростехнадзора от 17.08.2012 N 255. // Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти. - 2012. - N 44.

.        Постановление Правительства РФ от 06.05.2008 № 352 «Об утверждении Положения о системе государственного учета и контроля ядерных материалов».

.        Основы учета, контроля и физической защиты ядерных материалов: Учебное пособие / Под ред. Э.Ф. Крючкова. М.: МИФИ, 2007. - 544 с.

.        Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии НП-030-12 «Основные правила учета и контроля ядерных материалов» (утв. приказом Ростехнадзора от 17.08.2012 № 255).

.        Приказ Ростехнадзора от 29.12.11 № 765 «Об утверждении Положения о составе и содержании отчета по анализу уязвимости ядерного объекта».

.        Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Гигиенические требования к персональным электронновычислительным машинам и организации работы»: СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03.: - Утв. постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 03.06.03 N 118

.        Пассивный неразрушающий анализ ядерных материалов / Д. Райли, Н. Энслин, Х. Смит, С. Крайнер. - М.: Бином, 2000. - с 243.

.        Инженерно-техническая укреплённость. Технические средства охраны. Требования и нормы проектирования по защите объектов от преступных посягательств РД 78.36.003-2002. - Взамен РД 78.143-92 и РД 78.147-93 - Введ. с 2003.01.01. - утв. МВД РФ 6 ноября 2002 г.

.        Карпунина М.Г. и Майданчика Б.И./ Основы функционально-стоимостного анализа. Учебное пособие. - М.: Энергия, 1980. - 175 с.

.        Бойко В.И., Силаев М.Е./ Методы и приборы для измерения ядерных и других радиоактивных материалов. Т.: ТПУ - 2011. - 45 с..

.        ГОСТ 12.0. 003-74 ССБТ. Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация [Текст]. - Взамен ГОСТ 12.0.002-74. - Введ. 18.11.74. - Утв. Постановлением Госстандарта СССР от 18.11.74 N 2551.

.        ССБТ Г.12.0.003-74 //Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.

.        ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов [Текст]. - Введ. 30.06.82. - Утв. постановлением Госстандарта СССР от 30.06.82 N 2987.

.        Крепша Н.В./ Безопасность жизнедеятельности: учебно-методическое пособие. - Т.: ТПУ. - 2003. - 145 с

.        ГОСТ 12.1.004-85 ССБТ. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Пожаро- и взрывобезопасность промышленных объектов [Текст]. - Взамен ГОСТ 12.1.004-85. - Введ. 01.07.92. - Утв. Постановлением Госстандарта СССР от 14.06.91 № 875.

Приложение А

(обязательное)

Исходные данные

Уравнение калибровка по энергии:

E=-12,09+5,235*Ch

Уравнение калибровки по эффективности:

Ln(eff)=-11,55+3,917*ln(E)-0,3976*ln2(E)

Время измерения: 300 c.

Таблица Г1 - Исходные данные

№ пика

Центроида, канал

Чистая площадь

1.

8.80

1,28E+09

2.

21.99

7,98E+09

3.

38.88

1,44E+10

4.

87.27

4,02E+08

5.

127.15

5,28E+09

6.

209.10

1,10E+07

7.

249.18

7,08E+05

8.

298.16

3,93E+05

9.

396.28

5,76E+06

10.

425.93

4,50E+06

11.

484.44

1,28E+07



Приложение Б

(справочное)

 

Матрица SWOT



Сильные стороны научно-исследовательского проекта: С1. Проект соответствует требованиям нормативно-правовых документов С2. Высокий уровень квалификации специалистов С3. Высокая эффективность взаимодействия персонала С4. Использование современного оборудования

Слабые стороны научно-исследовательского проекта: Сл1. Узкая специализация проекта (применим только к ядерному объекту) Сл.2. Необходимость защиты информации о СФЗ и ее функционировании Сл.3. Недостаток сертифицированных технических средств реализации проекта на рынке

Возможности: В1. Сотрудничество с международными организациями в области атомной энергетики В2. Финансирование и контроль со стороны государства В3. Применение на объектах развивающейся отрасли (атомная энергетика) В4. Возможность использования современных информационных технологий

1. Получение опыта от ведущих мировых специалистов в области атомной энергетики 2. Создание наиболее эффективной системы физической защиты на ядерном объекте 3. Проведение учений персонала систем физической защиты от несанкционированных действий на объекте

1. Высокие затраты на защиту информации 2. Необходимость ограничения доступа на объект 3. Невозможность применения широкого спектра оборудования для реализации на ядерном объекте

Угрозы: У1. Возможность совершения акта ядерного терроризма У2. Неустойчивая экономическая ситуация в стране У3. Недостаток квалифицированных кадров в области атомной энергетики У4. Вероятность совершения неумышленных действий персоналом У5. Изменение модели нарушителя

1. Возможность пресечения НСД 2. Потребность в высококвалифицированных специалистах 3. Возможность финансирования со стороны государства

1. Утечки информации об организации и функционировании СФЗ 2. Кража персональных данных сотрудников ЯО 3. Недостаток финансирования со стороны государства


Похожие работы на - Обеспечение безопасности при обращении с ядерными материалами в хранилище свежего топлива

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!