narażenie elektrowni jądrowych na ataki terrorystyczne

dr inż. Krzysztof Rzymkowski
Stowarzyszenie Ekologów na Rzecz Energii Nuklearnej
SEREN
1
Sposoby kontroli materiałów
jądrowych
 Międzynarodowy System Zabezpieczeń (Safeguard)
 Ochrona fizyczna materiałów jądrowych
 Kontrola zakazu prób broni jądrowej
2
OBIEKTY I MATERIAŁY JĄDROWE
 Obiektami jądrowymi, są obiekty (budynki wraz z
wyposażeniem), w których są produkowane,
przetwarzane, wykorzystywane , przemieszczane ,
przechowywane lub usuwane (np. w wyniku powstałej
awarii) materiały radioaktywne.
 Materiałami jądrowymi nazywane są materiały, które
mogą być użyte do budowy jądrowych środków
wybuchowych.
3
OBIEKTY NARAŻONE NA ZAMACHY
TERRORYSTYCZNE
 Reaktory energetyczne
 Reaktory doświadczalne
 Laboratoria posiadające materiały radioaktywne
 Zakłady produkcji paliwa
 Zakłady przerobu paliwa
 Magazyny wypalonego paliwa
 Środki transportu przewożące materiały jądrowe
4
Przewidywany cel zamachu
 Budowa broni jądrowej w postaci jądrowych środków
wybuchowych
 Wywołanie katastrofy jądrowej – skażenie wybranego
obszaru
5
Spodziewane scenariusze nielegalnego
uzyskania materiałów jądrowych
 kradzież broni jądrowej
 kradzież materiałów jądrowych potrzebnych do
budowy broni jądrowej
 kradzież materiałów radioaktywnych
 sabotaż (np. atak na obiekt jądrowy)
6
Spodziewane scenariusze nielegalnego
uzyskania materiałów jądrowych
 Kradzież broni jądrowej
Broń jądrową posiadają oficjalnie tylko Państwa, które są sygnatariuszami i gwarantami
Traktatu o Nierozprzestrzenianiu Broni Jądrowej. Są to Stany Zjednoczone Ameryki,
Rosja, Wlk. Brytania, Francja, CHRL. Broń jądrową posiadają również Pakistan i Indie. Do
krajów tych należy pełna odpowiedzialność za posiadaną broń jądrową.
 Kradzież materiałów jądrowych i innych materiałów radioaktywnych
Ochrona przed kradzieżą materiałów jądrowych i innych materiałów radioaktywnych jest
realizowana przez:
- system zabezpieczeń (Safeguards) umożliwiający pełną kontrolę nad materiałami
jądrowymi i działalnością w zakresie techniki jądrowej w państwie,
- system ochrony fizycznej obiektów wyposażony w nowoczesne środki alarmowe
- regulacje prawne umożliwiające szybką7 wymianę informacji między odpowiednimi
ośrodkami i odpowiednią do stopnia zagrożenia reakcję.
7
System zabezpieczeń (Safeguards)
Kontrola materiałów jądrowych
 W 1957 roku utworzono Międzynarodową Agencję Energii
Atomowej w celu:
- wymiany informacji naukowej,
- rozwijania badań nad pokojowym zastosowaniem energii
jądrowej
- opracowywania standardów bezpieczeństwa.
 W 1968 roku podpisano Traktat o Nierozprzestrzenianiu
Broni Jądrowej (NPT – Non Proliferation Treaty) i powołano
specjalistyczną służbę - Departament Zabezpieczeń
(Departament of Safeguards) w celu kontroli wypełniania
warunków traktatu poprzez:
- weryfikację deklaracji państw o materiałach jądrowych i
działaniach związanych z energią jądrową
- weryfikację wykorzystania materiałów jądrowych
8
System zabezpieczeń (Safeguards)
Kontrola materiałów jądrowych
Państwa-sygnatariusze mogą zawierać z MAEA, w ramach
NPT, jedną z trzech rodzajów umów:
 o zabezpieczeniach wszechstronnych, obejmującą pełną
kontrolę materiałów rozszczepialnych w państwie, tak aby
nie zostały one przesunięte z zastosowań pokojowych do
wytwarzania broni jądrowej (MAEA INFCIRIC/153)
 o zabezpieczeniach ograniczonych, obejmującą
kontrolą tylko materiały jądrowe lub działania wymienione
w umowie (MAEAINFCIRC/66).
 o zabezpieczeniach dobrowolnych, dotyczące państw
posiadających broń jądrową w czasie tworzenia systemu
zabezpieczeń [Umowy Dobrowolne (Voluntary Offer
Agrement - VOA)]
9
Kryteria weryfikacji materiałów jądrowych
Znaczące ilości materiału jądrowego (Significant quantity - SQ)
 Materiały (kategoria I) gotowe do bezpośredniego
wykorzystania:
Pu
U-233
HEU(U-235>20%)
8kg
8kg
25kg
 Materiały (kategoria II)wymagające wstępnego
przygotowania:
LEU(U-235<20%)
NU
DU
Th
75kg
10t
20t
20t
10
Kryteria weryfikacji materiałów jądrowych
 Przykładowe przewidywane czasy przetworzenia
(Conversion time).
 Postać wyjściowa materiału






Czas Przetworzenia
około 7-10 dni
około1-3 tygodni
Pu, HEU,U-233(metal)
PuO2,Pu(NO3)4 inne związki
HEU różne związki
MOX, mieszaniny Pu, U (LEU, HEU)
Pu, HEU , U-233 w wypalonym paliwie około
LEU, Th, Nu
1-3 miesiąca
około 1-12miesięcy
11
Wzmocnienie systemu zabezpieczeń
W latach 1991-2005 wprowadzono:
- sprawdzanie informacji o konstrukcji obiektów
jądrowych (Design Information) oraz możliwość
dobrowolnego zgłoszenia obiektów do kontroli (Voluntary
Measures).
- system zbierania próbek środowiskowych z dowolnych
miejsc wybranych przez MAEA
- zdalny monitoring (system obserwacyjno-rejestrujący)
pracującego w sposób ciągły
- nowy rodzaj inspekcji tzw. „nieplanowanych”
zapowiadanych w czasie trwania inspekcji rutynowej
- ułatwienia proceduralne
- inspekcje rutynowe umożliwiające natychmiastowy
dostęp do dowolnego miejsca kontrolowanego obiektu bez
wcześniejszego
12
Wzmocnienie systemu zabezpieczeń
- rozszerzenie zakresu deklaracji składanych przez
państwa
- analiza informacji pochodzących z różnych źródeł
(prasa, publikacje naukowe, patenty, zdjęcia satelitarne,
itp.).
- dostęp do krajowych systemów cyklu paliwowego (od
kopalń rud uranowych do przerobu odpadów)
- dostęp do obiektów związanych z techniką jądrową,
w których nie ma materiałów jądrowych
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Zabezpieczenia fizyczne obiektów jądrowych
 W 1972r. powstał projekt międzynarodowej konwencji
o ochronie fizycznej materiałów jądrowych wprowadzony w życie w 1987r.
 Konwencja obejmuje :
 kategoryzację materiałów jądrowych
 transport materiałów
oraz określa środki przeciwdziałające przemytowi i
bezprawnemu handlowi materiałami jądrowymi
 Obecnie obowiązująca redakcja dokumentu
INFCIRC/225 została zatwierdzona w 1998 r.
26
Zabezpieczenia fizyczne obiektów jądrowych
W dokumencie zwrócono szczególną uwagę na:
 zabezpieczenia reaktorów energetycznych i doświadczalnych,
z uwzględnieniem możliwości ataku na ich wrażliwe elementy,
głównie zabezpieczenia fizyczne budynku reaktora, obiegów
systemu chłodzenia, basenów wypalonego paliwa, oraz na
zabezpieczenia przed możliwością sabotażu wewnętrznego np.
opanowania sterowni reaktora.
 możliwą kradzież wypalonego lub świeżego paliwa z obiektu
lub w czasie transportu.
 nieuprawnione zbieranie niewielkich ilości materiału
jądrowego lub radioaktywnego w długim okresie czasu.
 możliwość bezpośredniej kradzieży broni jądrowej z baz
wojskowych, łodzi podwodnych, samolotów, magazynów głowic.
 możliwość spowodowania katastrofy lotniczej poprzez
bezpośrednie uderzenie w budynek reaktora i uszkodzenie jego
wrażliwych elementów.
27
Cel i realizacja systemu zabezpieczeń fizycznych
Celem systemu jest:
 uniemożliwienie zamachowcom zebranie ilości
materiałów wystarczającej do konstrukcji jądrowych
urządzeń wybuchowych, poprzez długoterminowe
działania kontrolne
 przeciwdziałanie innym zagrożeniom (jak wyżej)
 system ochrony fizycznej powinien stanowić zespół
wielu wzajemnie ściśle powiązanych elementów, m.in.:



procedur określających działanie personelu
sposobów użycia sprzętu
planu rozmieszczenia zapór w przewidywanych wrażliwych
miejscach obiektu
28
Zadania systemu zabezpieczeń fizycznych
Zasadniczym zadaniem systemu ochrony fizycznej jest:
 powstrzymywanie ewentualnych zamachowców przed próbami nielegalnego
uzyskania materiałów jądrowych poprzez wprowadzenie zapór fizycznych
utrudniających zdobycie materiału jądrowego
 wykrywanie nieuprawnionych działań poprzez wprowadzenie
kompleksowego systemu czujników, straży obiektowej, procedur dostępu do
materiału jądrowego.
 oszacowanie ewentualnego zagrożenia, polegające na oszacowaniu
możliwości uwolnienia materiałów jądrowych w wyniku np. zniszczenia
obiektu, użycia zdobytego materiału w innym rejonie, ewentualne skażenia.
 wprowadzenie barier opóźniających dostęp do materiałów jądrowych
(płoty, kodowane zamki, ściany, zabezpieczenia otworów w budynkach –
wentylacyjnych, okiennych, dachowych)
 uniemożliwienie wykorzystania przez zamachowców zdobytego materiału
jądrowego.
 usuwanie ewentualnie powstałych skażeń
Wszystkie te elementy muszą być uwzględnione przez państwa na terenie których
znajdują się obiekty jądrowe, ze szczególnym zapewnieniem współpracy różnych
służb specjalnych
29
Zadania systemu zabezpieczeń fizycznych
Ochrona fizyczna powinna być rozwijana poprzez:
 stałe unowocześnianie i ulepszanie krajowych systemów
ochrony fizycznej (wprowadzenie wspólnych systemów
alarmowych dla różnych powiązanych ze sobą służb ochronnych,
standaryzacja sprzętu itp.)
 zwiększenie efektywności i sprawności kontroli materiałów
jądrowych i radioaktywnych znajdujących się na terenie danego
państwa
 ulepszenie i modernizowanie krajowych regulacji prawnych oraz
ściślejsze ich powiązanie z systemami międzynarodowymi, w
szczególności w zakresie procedur powiadamiania o kradzieży
czy akcie sabotażu
 wzmocnienie systemów kontroli handlu materiałami jądrowymi
w celu eliminacji ich nielegalnego obrotu i przemytu
30
Wymagania systemu zabezpieczeń fizycznych
Wymagania systemu fizycznej ochrony obiektów jądrowych
muszą uwzględniać:
 rodzaj (kategorię) materiału jądrowego w obiektach
 lokalizację (tzn. czy jest on aktualnie używany, magazynowany,
transportowany
 zabezpieczenie dróg transportu materiału
System zabezpieczeń fizycznych powinien stanowić
kombinację:
 urządzeń stanowiących rozbudowane systemy jądrowej aparatury
kontrolnej, systemów obserwacji obiektu, zamykania zagrożonych
lub atakowanych stref obiektu, systemów alarmowych
 zespołu procedur - włączając w to organizację i obowiązki służb
ochraniających obiekt, plany obiektu uwzględniające
przeprowadzenie natychmiastowej akcji obronnej, obowiązkowych
ćwiczeń treningowych
 działań usuwających skutki zamachu, np. usuwanie przeszkód
uniemożliwiających dotarcie do zagrożonej strefy, naprawa
uszkodzeń i uruchomienie systemów kontrolnych, usuwanie skażeń
radioaktywnych
31
Kategoryzacja materiałów jądrowych stosowana
w systemie ochrony fizycznej
 Kategoria I
 1. Plutona Nienapromieniowanyb materiał jądrowy




Ilość używanego materiału 2kg lub więcej
2.Uran-235 Nienapromieniowanyb materiał jądrowy
Ilość używanego materiału 5kg lub więcej
3.Uran-233 Nienapromieniowanyb materiał jądrowy
Ilość używanego materiału 2kg lub więcej
a - każda postać Plutonu za wyjątkiem plutonu o
koncentracji izotopu Pu238 przewyższającej 80%
b – nienapromieniowany materiał jądrowy nie użyty lub
użyty w reaktorze, ale o poziomie promieniowania równym
lub mniejszym niż 1Gy/h (100rad/h)
32
Kategoryzacja materiałów jądrowych stosowana
w systemie ochrony fizycznej
 Kategoria II
 1. Plutona Nienapromieniowanyb materiał jądrowy
Ilość używanego materiału <2kg >0,5kg
 2.Uran-235 , Nienapromieniowanyb materiał jądrowy
Ilość używanego materiału < 5kg >1kg
 3. Uran-235 wzbogacony 20%
Ilość używanego materiału ≥10kg
 4.Uran-233 Nienapromieniowanyb materiał jądrowy
Ilość używanego materiału < 2kg >0,5kg
33
Kategoryzacja materiałów jądrowych stosowana
w systemie ochrony fizycznej
 Kategoria III
 1. Plutona Nienapromieniowanyb materiał jądrowy





Ilość używanego materiału < 0,5kg >15g
2.Uran-235 , Nienapromieniowanyb materiał jądrowy
Ilość używanego materiału < 1kg >15g
3. Uran-235 wzbogacony 20%
Ilość używanego materiału 10kg >1kg
4. Uran-235 wzbogacony <10% >20%
Ilość używanego materiału >10kg
5. Uran-235 wzbogacony powyżej wzbogacenia naturalnego
Ilość używanego materiału >10kg
6.Uran-233 Nienapromieniowanyb materiał jądrowy
Ilość używanego materiału < 0.5kg >15g
34
Zalecenia dla systemu ochrony materiałów
Kategorii I
 zakłady przerobu paliwa, zakłady produkcji zestawów





paliwowych, reaktory energetyczne
materiał jest używany i przechowywany w specjalnie wydzielonym
obszarze całego chronionego obiektu jądrowego np. w budynku,
którego konstrukcja (ściany, podłogi, sufity) utrudni ich zburzenie,
otoczonym specjalnym ogrodzeniem oświetlanym w nocy.
stała obserwacja urządzeń obserwacyjno – rejestrujących
kontrolowanych ciągle i jednocześnie przez dwie osoby.
obserwacja wszystkich pomieszczeń wewnętrznych, w których
używane są materiały jądrowe, a nawet obszarów
niewykorzystywanych bezpośrednio do pracy z materiałami jądrowymi
np. przestrzeń między ścianami budynku reaktora.
systemy alarmowe muszą być wyposażone w niezależne zasilanie
awaryjne.
ilość wejść do chronionego obszaru musi być ograniczona
35
Zalecenia dla systemu ochrony materiałów
Kategorii I
 autoryzacja wejścia(strefową tj do każdego fragmentu zamkniętego





obszaru wymagane jest indywidualne zezwolenie).
w wydzielonym rejonie zamkniętym mogą być używane tylko pojazdy
do niego należące bez prawa jego opuszczania.
wszelkie przesunięcia materiału jądrowego muszą być również
obserwowane i rejestrowane przez zestawy przyrządów nie tylko
obserwacyjnych ale i również przez detektory promieniowania,
detektory ruchu oraz operatora zapisującego poszczególne fazy
prowadzonych prac.
przy przenoszeniu materiału z jednego obiektu w tym obszarze do
drugiego obowiązują te same zalecenia jak przy transporcie
międzynarodowym.
wszelka łączność pomiędzy służbami ochronnymi obiektu musi być
dublowana.
działanie całości systemu musi być kontrolowane minimum raz w roku.
36
Zalecenia dla systemu ochrony materiałów
Kategorii II
 na terenie obiektu jądrowego nie ma specjalnego wydzielonego obszaru





składowania i używania materiału jądrowego kategorii II.
dostęp do obiektu powinien być ograniczony do niezbędnego
minimum i tylko dla osób posiadających odpowiednie uprawnienia.
personel obiektu musi być informowany o wszelkich zmianach
systemu, a szkolenia dot. bezpieczeństwa muszą odbywać się raz do
roku.
za bezpieczeństwo transportu materiału wewnątrz obiektu
odpowiedzialne są jego służby wewnętrzne. Mogą być również
stosowane elektroniczne systemy obserwacyjno – rejestrujące.
obszar chroniony obiektu musi być otoczony ogrodzeniem
obserwowanym, również w nocy. Zewnętrzne ściany budynków obiektu
posiadające wzmocnioną konstrukcję można również traktować jako
rodzaj ogrodzenia. Wszelkie ogrodzenia muszą być wyposażone w
detektory ruchu lub inne detektory sygnalizujące włamanie i
uruchamiające centralny system alarmowy.
Systemy obserwacyjne muszą pracować w sposób ciągły i być stale
kontrolowane przez dwuosobowy zespół.
37
Zalecenia dla systemu ochrony materiałów
Kategorii III
 zalecenia odnoszą się głównie do ośrodków badawczych nie




posiadających reaktorów doświadczalnych.
materiał jądrowy III kategorii może być używany i
magazynowany w obszarze, do którego dostęp jest ograniczony i
kontrolowany.
przenoszenie materiału powinno być przeprowadzane z
zachowaniem środków ostrożności wymaganych dla materiałów
promieniotwórczych z uwzględnieniem ich ochrony fizycznej.
konieczna jest ewidencja materiałów oraz przygotowane
procedury na wypadek kradzieży lub lokalnych skażeń terenu.
za bezpieczeństwo materiałów jądrowych kategorii III
odpowiada służba ochrony obiektu.
38
Sabotaż
 Działaniem sabotażowym jest każde świadome działanie prowadzące do
kradzieży, wykorzystania, usunięcia lub rozproszenia materiałów jądrowych
mogące spowodować śmierć, obrażenia ludzi lub szkody w odniesieniu do
środowiska, jak również działanie wymierzone przeciwko obiektowi
jądrowemu lub jego funkcjonowaniu powodujące uwolnienie substancji
radioaktywnych i narażenie na promieniowanie osób lub skażenie środowiska.,
 Atak sabotażowy na obiekt jądrowy może spowodować przede wszystkim
narażenie personelu, ludności i środowiska na zagrożenie radioaktywne.
Skuteczność ataku zależy od rodzaju materiału jądrowego, jego ilości, a w
szczególności ilości materiałów rozszczepialnych, budowy obiektu jądrowego i
przewidywanych działań ochronnych.
 Ochrona polega na ścisłej kontroli:
- personelu
- osób wizytujących przez wielokrotne i wielostopniowe sprawdzanie tożsamości
(karty mikroprocesorowe, odciski palców i dłoni, potwierdzenie przez kamery
obserwacyjno – rejestrujące)
 Mimo tego taki wypadek zdarzył się w Afryce Południowej w elektrowni
Pelidaba , w której przechowywany był wzbogacony uran z czasów gdy
próbowano zbudować broń jądrową.
39
Przewidywanie ataków terrorystycznych
 ocena atrakcyjności obiektu
 ocena możliwości przeprowadzenia zamachu (ataku
na obiekt, sabotaż)
 ocena możliwości wykorzystania zdobytego materiału
jądrowego (dostępność technologii, organizacja,
finanse)
 międzynarodowa wymiana informacji o organizacjach
terrorystycznych i nielegalnym obrocie materiałami
jądrowymi
 symulacje komputerowe
40
1,86m thick
Annulus
Reinforced
Concrete
Shield Building
1,8 m
Prestressed
Concrete
Containment
Building
Steel Liner
Inside
Outside
BASEMAT
41
42
43
Pojemnik do transportu paliwa
44
CTBTO
Comprehesive Nuclear-Test -Ban
Treaty
Traktat o całkowitym zakazie prób z bronią jądrową
Podpisany we wrześniu 1996r przez 177 państw,
ratyfikowany przez 138 państw
45
The seismic network will consist of 50 primary stations and 120 auxiliary stations.
46
47
48
49
50
USA (1039 Events)
Soviet Union (718 Events)
France (198 Events)
China (45 Events)
United Kingdom (45 Events)
India (3 Events)
Pakistan (2 Events)
North Korea (1 Event)
Unknown (1 Event)

)
World map with all known nuclear explosions, subdivided by countries. For each country a list of nuclear tests is available, including
detailed information (date, time, coordinates, magnitude) and waveforms from the SED, if the signals were recorded
51
52