Положение дел в ядерной отрасли меняется коренным образом. В то время как сегодня объектом аварийного планирования являются несколько сотен стационарных атомных электростанций большой мощности, в будущем, возможно, потребуется управление тысячами рассредоточенных по всему миру малых реакторов, в том числе в отдаленных районах и на промышленных площадках. Некоторые реакторы могут иметь мобильное исполнение и транспортироваться на кораблях или грузовиках для удовлетворения потребностей в энергоснабжении в разных регионах. Эти кардинальные перемены влекут за собой серьезные последствия с точки зрения того, как следует готовиться к ядерным аварийным ситуациям и реагировать на них.
Для малых модульных реакторов (ММР), плавучих атомных электростанций и микрореакторов необходимы особые стратегии аварийной готовности и реагирования (АГР), разработанные с учетом их уникальных характеристик. МАГАТЭ ведет работу со странами для обеспечения того, чтобы меры безопасности соответствовали духу инноваций.
?Цифровые близнецы?
Прогресс в области ядерных технологий пересекается с еще одной важной тенденцией — развитием искусственного интеллекта (ИИ), который может подстегнуть операторов и органы власти к пересмотру своего подхода к действиям в ядерных и радиологических аварийных ситуациях.
?В настоящее время на разработку сценариев аварийных ситуаций и отработку действий персонала уходят месяцы, — рассказывает Райан Рокабранд, эксперт по АГР, который консультировал Национальное управление ядерной безопасности и ряд других американских агентств. — Это сложный процесс, требующий тщательной координации. Искусственный интеллект может ускорить и оптимизировать эти усилия?.
Как это будет работать? Программы машинного обучения уже сегодня помогают собирать обширные массивы информации на атомных электростанциях для упрощения технического обслуживания. В будущем операторы смогут использовать усовершенствованные языковые модели, дроны и роботов для мониторинга состояния систем в режиме реального времени.
На основе этих данных системы ИИ смогут создавать ?цифровых двойников? (детализированные модели реальных атомных электростанций) для оценки различных сценариев, расчета рисков и обновления планов аварийных мероприятий на непрерывной основе.
?Нам по-прежнему не обойтись без тщательного планирования и регулярных тренировок, — добавляет Рокабранд. — Но ИИ поможет нам реагировать более оперативно и эффективно в случае возникновения той или иной ситуации. Это позволит нам быстрее адаптироваться к появляющимся рискам?.
Проблемы и возможности новых ядерных технологий
Современные малые реакторы обладают уникальными особенностями с точки зрения аварийного планирования. Их небольшой размер и усовершенствованные средства обеспечения безопасности могут снижать вероятность возникновения аварийных ситуаций. Некоторые считают эти факторы настолько существенными, что выступают за уменьшение зон аварийного планирования. В действительности же ситуация сложнее.
?ММР часто получают высокие оценки из-за их стандартизированной конструкции, но это не означает, что мы должны применять универсальный подход и к аварийному планированию и реагированию, — поясняет Моника Доббертин, координатор МАГАТЭ по обеспечению аварийной готовности. — На некоторых площадках может располагаться один реактор, в то время как на других — несколько взаимосвязанных реакторов, которые в совокупности образуют комплекс, сравнимый с традиционными станциями большой мощности. Мы должны адаптировать планы аварийной готовности и реагирования к конкретной компоновке, месту размещения и эксплуатационным условиям каждой площадки?.
Мобильные реакторы накладывают дополнительные сложности. При перемещении таких АЭС в пределах или за пределы национальных границ в целях обеспечения безопасного и надежного транзита потребуется тесная координация между органами власти всех затронутых регионов.
Аварийное реагирование с использованием ИИ
Благодаря новым технологиям можно улучшить оснащение сотрудников служб экстренного реагирования, обеспечив их повышенную безопасность при необходимости вмешательства. Например, спасатели могут использовать очки дополненной реальности, которые в режиме реального времени отображают в поле зрения такие данные, как уровень радиации. Это позволит им избегать опасных зон при перемещении по площадке, на которой произошла авария.
ИИ также может произвести переворот в области общественной коммуникации во время аварийных ситуаций, которая является важным компонентом АГР. Используя средства прогнозного моделирования, органы власти могут заранее принимать меры против ложной или вводящей в заблуждение информации еще до ее появления. Под руководством экспертов ИИ может отслеживать социальные сети на предмет распространения дезинформации и оперативно предлагать стратегии борьбы с ней. Сообщения об аварийных ситуациях могут быть адаптированы для различных аудиторий с учетом языка изложения, уровня образования, возраста и других факторов, что повысит эффективность коммуникации. Чат-боты на базе ИИ могут быть полезны для приоритетного распределения вызовов в перегруженных колл-центрах, гарантируя, что те, кто больше всего пострадал от аварийной ситуации, получат помощь первыми.
Несмотря на многообещающие возможности ИИ, эксперты призывают к осторожности при его применении. ?Когда речь заходит об использовании искусственного интеллекта в АГР, мы должны быть осмотрительны, — предупреждает Рокабранд. — Эта технология обладает огромным потенциалом, но она еще не избавлена от ошибок. Нужны очень тщательные процессы разработки, хорошо обученные модели и опытные специалисты, которые будут контролировать работу ИИ и принимать окончательные решения?.
Первостепенное значение имеют меры предосторожности для учета рисков информационной безопасности. Чтобы исключить хакерские атаки на критически важные системы безопасности, эксперты рекомендуют запускать на площадках специально адаптированные модели ИИ, не требующие подключения к интернету.
Роль МАГАТЭ
МАГАТЭ применяет инициативный подход в отношении новых технологий и учитывает их, в частности, в руководстве Серии норм безопасности ?Готовность и реагирование в случае ядерной или радиологической аварийной ситуации? (GSR?7). Агентство также оказывает поддержку странам, внедряющим инновации в свои системы аварийного планирования. В последнее время на технических совещаниях и семинарах МАГАТЭ подчеркивалось растущее значение ИИ в вопросах коммуникации при ядерных аварийных ситуациях.
В контексте аварийной готовности МАГАТЭ по-прежнему рекомендует использовать ?подход, охватывающий все источники опасности?, обеспечивая учет всех возможных угроз независимо от того, идет ли речь о реакторах большой мощности, ММР, плавучих атомных электростанциях или микрореакторах.
?По мере появления новых технологий меры аварийной готовности и реагирования будут меняться, — отмечает Доббертин. — При этом основополагающие требования безопасности останутся без изменений?.
Сегодня, когда ядерная отрасль готовится к самым значительным преобразованиям за последние десятилетия, использование преимуществ ИИ наряду с усовершенствованными конструкциями реакторов и инновационными подходами к аварийному планированию способно сделать ядерную энергетику куда более безопасной и повсеместно распространенной, чем когда-либо прежде. В этих условиях важно обеспечить, чтобы меры аварийной готовности соответствовали стремительно меняющимся технологиям. Определяющую роль здесь будет играть международное сотрудничество с учетом принципов, закрепленных в руководящих материалах МАГАТЭ.