zabezpieczenie materiaŁÓw jĄdrowych i obiektÓw jĄdrowych przed zamachami terrorystycznymi

dr inż. Krzysztof RzymkowskiStowarzyszenie 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 JĄDROWEObiektami 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 energetyczneReaktory doświadczalneLaboratoria posiadające materiały

radioaktywneZakłady produkcji paliwaZakłady przerobu paliwaMagazyny wypalonego paliwaŚrodki transportu przewożące materiały

jądrowe

4

Przewidywany cel zamachuBudowa 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

gwarantamiTraktatu o Nierozprzestrzenianiu Broni Jądrowej. Są to Stany Zjednoczone

Ameryki,Rosja, Wlk. Brytania, Francja, CHRL. Broń jądrową posiadają również Pakistan i Indie.

Dokrajów 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 jądrowychZnaczące ilości materiału jądrowego (Significant quantity - SQ)

Materiały (kategoria I) gotowe do bezpośredniego wykorzystania:

Pu 8kgU-233 8kgHEU(U-235>20%) 25kg

Materiały (kategoria II)wymagające wstępnego przygotowania:

LEU(U-235<20%) 75kgNU 10tDU 20tTh 20t

10

Kryteria weryfikacji materiałów jądrowych

11

Przykładowe przewidywane czasy przetworzenia (Conversion time).

Postać wyjściowa materiału Czas Przetworzenia

Pu, HEU,U-233(metal) około 7-10 dniPuO2,Pu(NO3)4 inne związki około1-3 tygodniHEU różne związkiMOX, mieszaniny Pu, U (LEU, HEU)Pu, HEU , U-233 w wypalonym paliwie około 1-3

miesiącaLEU, Th, Nu około 1-

12miesięcy

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

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 materiałóworaz określa środki przeciwdziałające przemytowi

i bezprawnemu handlowi materiałami jądrowymi

Obecnie obowiązująca redakcja dokumentu INFCIRC/225 została zatwierdzona w 1998 r.

26

Zabezpieczenia fizyczne obiektów jądrowychW 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 fizycznychCelem 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 fizycznychZasadniczym 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 fizycznychWymagania systemu fizycznej ochrony obiektów

jądrowych muszą uwzględniać:rodzaj (kategorię) materiału jądrowego w obiektach lokalizację (tzn. czy jest on aktualnie używany,

magazynowany, transportowanyzabezpieczenie 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 I1. Plutona Nienapromieniowanyb materiał jądrowy

Ilość używanego materiału 2kg lub więcej2.Uran-235 Nienapromieniowanyb materiał jądrowy

Ilość używanego materiału 5kg lub więcej3.Uran-233 Nienapromieniowanyb materiał jądrowy

Ilość używanego materiału 2kg lub więceja - 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


Kategoria II1. Plutona Nienapromieniowanyb materiał jądrowy

Ilość używanego materiału <2kg >0,5kg2.Uran-235 , Nienapromieniowanyb materiał

jądrowyIlość 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


Kategoria III1. Plutona Nienapromieniowanyb materiał jądrowy

Ilość używanego materiału < 0,5kg >15g2.Uran-235 , Nienapromieniowanyb materiał jądrowy

Ilość używanego materiału < 1kg >15g3. Uran-235 wzbogacony 20%

Ilość używanego materiału 10kg >1kg4. Uran-235 wzbogacony <10% >20%

Ilość używanego materiału >10kg5. Uran-235 wzbogacony powyżej wzbogacenia

naturalnegoIlość 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 terrorystycznychocena atrakcyjności obiektuocena 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

41

1,86m thick

BASEMAT

PrestressedConcreteContainmentBuilding

ReinforcedConcrete

Shield Building

Annulus

Steel Liner

1,8 m

InsideOutside

Pojemnik do transportu paliwa

44

CTBTO Comprehesive Nuclear-Test -Ban

TreatyTraktat o całkowitym zakazie prób z bronią

jądrową

Podpisany we wrześniu 1996r przez 177 państw, ratyfikowany przez 138 państw

45

46

The seismic network will consist of 50 primary stations and 120 auxiliary stations.

)

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

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)

zabezpieczenie materiaŁÓw jĄdrowych i obiektÓw jĄdrowych przed zamachami terrorystycznymi

Documents