Принцип обоснования радиационной

MP 30-1490-2001

            МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ОПТИМИЗАЦИЯ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ ПЕРСОНАЛА ПРЕДПРИЯТИЙ МИНАТОМА РОССИИ

Дата введения — с момента утверждения

СОГЛАСОВАНЫ с Заместителем Главного государственного санитарного врача Российской Федерации по объектам и территориям, обслуживаемым ФУ «Медбиоэкстрем», О.И.Шамовым 31 октября 2001 г. УТВЕРЖДЕНЫ Руководителем Департамента безопасности и чрезвычайных ситуаций Минатома России А.М.Агаповым 1 ноября 2001 г.

Предисловие

1. РАЗРАБОТАНЫ творческим коллективом специалистов ГНЦ «Институт биофизики», ДБЧС Минатома России, Государственного концерна «Росэнергоатом» и ГНЦ НИИ Атомных реакторов. Руководитель творческого коллектива — к.т.н. Савкин М.Н. (ГНЦ «Институт биофизики»).

2. Исполнители: к.т.н. Савкин М.Н., к.м.н. Грачев М.И., Титов А.В., Ядыкина B.C. (ГНЦ «Институт биофизики»). Соисполнители: к.т.н. Панфилов А.П. (ДБЧС Минатома России), Усольцев В.Ю., к.ф-м.н. Орищенко А.В., Назаров А.В. (ГНЦ НИИ Атомных реакторов), к.т.н. Безруков Б.А. (Государственный концерн «Росэнергоатом»).

3. Документ соответствует требованиям Законов РФ: «О радиационной безопасности населения» N 3-ФЗ от 09.01.96, «О стандартизации» N 5154-1 от 10.06.93.* и «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» N 52-ФЗ от 30.03.99. ________________ * На территории Российской Федерации документ не действует на основании Федерального закона от 27 декабря 2002 года N 184-ФЗ «О техническом регулировании». — Примечание изготовителя базы данных.

4. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ ДБЧС Минатома России 1 ноября 2001 г.

5. ВНЕДРЕНЫ ВПЕРВЫЕ.

1. Область применения

1. Область применения

1.1. Настоящие рекомендации распространяются на проведение оптимизации радиационной защиты персонала при нормальной работе предприятий Минатома России.

1.2. В настоящих Рекомендациях приведены общие положения, порядок и методы проведения оптимизационных исследований и даны рекомендации по применению принципов оптимизации на предприятиях Минатома России в связи с внедрением Норм радиационной безопасности НРБ-99 и Основных санитарных правил обеспечения радиационной безопасности ОСПОРБ-99.

1.3. Настоящие Рекомендации предназначены для использования службами радиационной безопасности и лицами, ответственными за обеспечение радиационной безопасности персонала на предприятиях Минатома России, и службами Федерального управления «Медбиоэкстрем», осуществляющими надзор за обеспечением радиационной безопасности персонала.

2. Нормативные ссылки

В настоящих Рекомендациях нашли отражение следующие нормативные документы: Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). СП 2.6.1.758-99. М.: Минздрав России, 1999; Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99). СП 2.6.1.799-99. М.: Минздрав России, 2000; Общие требования к построению, изложению и оформлению санитарно-гигиенических и эпидемиологических нормативных и методологических документов. Р 1.1.003-96. М.: Минздрав России, 1998.

3. Термины и определения

ALARA просмотр (обзор). Систематизированный сбор и анализ данных о фактической радиационной защите для проверки соответствия исследуемой ситуации в определенный момент времени оптимальному варианту защиты [3]. Анализ «ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА». Количественный метод оптимизации радиационной защиты, используемый для определения условий, при которых облучение снижено настолько, что его любое дальнейшее уменьшение будет неоправданным с позиции принципа оптимизации. Различают общий, дифференциальный и расширенный анализ «ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА» [3]. База данных. Совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимая от прикладных программ [ГОСТ 20886-85]. Вариант радиационной защиты. Специальный проект защиты, или набор эксплуатационных процедур, или технология выполнения защитного мероприятия [3]. Дисконтирование. Процедура приведения разновременных затрат к заданному моменту времени с учетом темпа падения уровня абсолютных цен [3]. Доза эффективная коллективная. Мера коллективного риска возникновения стохастических эффектов облучения; она равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единица эффективной коллективной дозы — человеко-зиверт (чел.-Зв) [НРБ-99]. Доза эффективная. Величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

,

где — эквивалентная доза в органе или ткани ; — взвешивающий коэффициент для органа или ткани . Единица эффективной дозы — зиверт (Зв) [НРБ-99]. Методы оптимизации. Количественные методы оценки различных вариантов защиты, выявления отличий между ними и выбора наилучшего варианта [3]. Персонал. Лица, работающие с техногенными источниками ионизирующего излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б) [НРБ-99]. Принцип нормирования. Непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников излучения [НРБ-99]. Принцип оптимизации (принцип ALARA). Поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника излучения [НРБ-99]. Принцип обоснования. Запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным облучением [НРБ-99]. Процедура оптимизации. Установленный порядок решения задач оптимизации радиационной защиты [3]. Расходы основные (капитальные затраты). Все расходы от предварительного планирования до ввода в эксплуатацию. Основные расходы могут быть как прямыми (изготовление и установка оборудования), так и косвенными (подготовка персонала) [3]. Расходы эксплуатационные (текущие затраты). Все расходы, оцениваемые обычно за год, на обслуживание и оплату труда, управление и эксплуатацию, затраты на технические и административные нужды, а также налоги [3]. Рекомендации. Документ в области стандартизации, метрологии, сертификации, содержащий добровольные для применения организационно-технические и (или) общетехнические положения, порядки (правила, процедуры), методы (способы, приемы) выполнения работ соответствующих направлений, а также рекомендуемые правила оформления результатов этих работ. Рекомендации разрабатывают при целесообразности предварительной проверки работ до разработки и принятия соответствующих Правил или Стандартов. [ГОСТ Р 1.10-95]. Риск радиационный. Вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения [НРБ-99].

Ставка процентная. Норма доходности финансово-кредитных сделок, размер которой зависит от вида кредита, его срока, своевременности погашения. Размеры процентных ставок, устанавливаемые коммерческими и государственными банками во главе с центральным (национальным) банком, формируют иерархическую систему процентных ставок [7]. Ущерб для здоровья. Математическое ожидание величины нанесенного вреда здоровью лицам, подвергшимся облучению с учетом вероятности и тяжести последствий радиобиологических эффектов, как стохастических, так и детерминированных [3]. Фактор. Мера или качество, с помощью которого различаются варианты радиационной защиты [3]. Примечание: Термины и их определения из [3] приведены в переводе авторов настоящих Рекомендаций.

4. Общие положения

4.1. Радиационная безопасность персонала считается обеспеченной, если соблюдаются основные принципы радиационной безопасности (обоснование, оптимизация, нормирование) и требования радиационной защиты, установленные Федеральным законом «О радиационной безопасности населения» N 3-ФЗ от 09.01.96 (Собрание законодательства Российской Федерации, 1996, N 3, ст.141), НРБ-99 и ОСПОРБ-99.

4.2. Контроль за реализацией основных принципов должен осуществляться путем проверки выполнения следующих требований: принцип обоснования должен применяться на стадии принятия решения уполномоченными органами при проектировании новых источников излучения и радиационных объектов, выдаче лицензий и утверждении нормативно-технической документации на использование источников излучения, а также при изменении условий их эксплуатации; принцип оптимизации предусматривает поддержание на возможно низком и достижимом уровне как индивидуальных (ниже пределов, установленных НРБ-99), так и коллективных доз облучения, с учетом социальных и экономических факторов; принцип нормирования, требующий непревышения индивидуальных пределов доз и других нормативов радиационной безопасности, должен соблюдаться всеми организациями и лицами, от которых зависит уровень облучения людей.

4.3. Принцип оптимизации имеет важное практическое значение для обеспечения радиационной безопасности на всех этапах жизнедеятельности радиационно-опасного объекта.

4.4. В условиях нормальной эксплуатации источника излучения оптимизация облучения персонала (совершенствование радиационной защиты) должна осуществляться при уровнях облучения в диапазоне от соответствующих пределов доз до уровня регистрации 0,5 мЗв/год индивидуальной эффективной дозы.

4.5. Процедура оптимизации радиационной защиты заключается в последовательном выполнении по определенным правилам ряда этапов. Общая схема, иллюстрирующая эти этапы, приведена на рис.1.

Рис.1. Основные шаги процедуры оптимизации

Рис.1. Основные шаги процедуры оптимизации

4.6. В соответствии с ОСПОРБ-99 реализация принципа оптимизации, как и принципа обоснования, должна осуществляться по специальным методическим указаниям, утверждаемым федеральными органами государственного надзора за радиационной безопасностью, а до их издания — путем проведения радиационно-гигиенической экспертизы обосновывающих документов. Настоящие Рекомендации разработаны для предварительной апробации процедуры проведения оптимизационных исследований на предприятиях Минатома России.

5. Внедрение принципа оптимизации радиационной защиты на предприятии

5.1. Ответственность за реализацию принципа оптимизации возлагается на службы и лица, ответственные за организацию и обеспечение радиационной безопасности на объектах предприятий (ОСПОРБ-99).

5.2. Организационными структурами, которые призваны обеспечить внедрение принципа могут являться: группа оптимизации в составе службы радиационной безопасности; секции технического (научно-технического) совета предприятия.

5.2.1. Задачами группы оптимизации являются: просмотр ALARA с целью выявления недостатков в обеспечении радиационной безопасности и определения области, где улучшение может быть полезным; создание и наполнение баз данных для оптимизации; проведение процедуры оптимизации; разработка соответствующих инструкций; контроль над внедрением и выполнением требований новых мер защиты.

5.2.2. В задачи секции технического совета входят: адаптация методических материалов к условиям конкретных предприятий; воспитание и обучение персонала предприятий.

5.3. Для стимулирования внедрения оптимизации, критического подхода и стремления к знаниям в вопросах радиационной безопасности необходимо прививать и поддерживать культуру безопасности, которая обеспечивает: использование принципов оптимизации как основы управления радиационной безопасностью; немедленное выявление и устранение проблем, влияющих на защиту и безопасность; четкое распределение обязанностей каждого лица в области обеспечения радиационной безопасности и наличие у каждого лица надлежащей подготовки и квалификации; четкое разграничение полномочий в принятии решений по вопросам безопасности; принятие организационных мер по обеспечению обмена соответствующей информацией, касающейся безопасности.

5.4. Подготовка и обучение должны касаться не только специалистов, занимающихся обеспечением радиационной безопасности, но и всего персонала, работающего с источниками ионизирующего излучения.

6. Стратегия снижения доз облучения

6.1. При выработке стратегии снижения доз облучения персонала следует исходить из следующих основных положений ОСПОРБ-99: индивидуальные дозы должны в первую очередь снижаться там, где они превышают допустимый уровень облучения; мероприятия по коллективной защите персонала в первую очередь должны осуществляться в отношении тех источников излучения, где возможно достичь наибольшего снижения коллективной дозы облучения при минимальных затратах; снижение доз от каждого источника излучения должно, прежде всего, достигаться за счет уменьшения облучения критических групп для этого источника излучения.

6.2. Для определения области, где необходимо улучшение радиационной защиты, проводится «просмотр ALARA» — системный просмотр особых ситуаций или существующей программы радиационной защиты. Цель таких просмотров — не только снижение доз, но также — выявление неэффективных мер защиты.

6.3. Оптимизация с целью снижения индивидуальных доз ниже существующих пределов доз отличается от оптимизации с целью улучшения радиационной защиты, когда нет превышения пределов доз. В первом случае задачей исследований является анализ возможных вариантов защиты, при которых выполняется требование не превышения доз (принцип нормирования) и нахождения среди них варианта, удовлетворяющего принципу оптимизации. Во втором случае задача состоит в выборе наиболее оптимального варианта защиты по сравнению с существующим вариантом.

7. Рекомендации по проведению оптимизации

В полном объеме процедура оптимизации, в соответствии со схемой, приведенной на рис.1, применяется, как правило, для решения крупных задач, связанных с расширением производства, дорогостоящим ремонтом или заменой оборудования. Для решения текущих задач вполне достаточно проведение отдельных этапов, как показано в примерах Приложения 7.

7.1. Постановка задачи

Перед началом проведения оптимизационных исследований необходимо точно поставить задачу с целью исключения напрасных усилий и ресурсов в выполнении последующего анализа. Постановка задачи включает четыре этапа: осознание сути задачи; определение цели исследования; определение границ области исследования; проведение консультаций и окончательная формулировка задачи. Осознание сути задачи. На этом этапе необходимо оценить сложность задачи, ее статус, с точки зрения уровня принятия решения, время и средства, требуемые для ее решения. По сложности все задачи можно условно разбить на четыре группы: простые задачи, не требующие специальных организационных и технических мероприятий; относительно простые задачи, требующие некоторых вычислений и включающие малое число факторов; сложные задачи, требующие серьезных расчетов и усилий специалистов различного профиля; стратегические задачи — задачи с серьезным социальным и политическим значением. Статус задач определяется уровнем принятия окончательного решения: самим специалистом, проводящим исследование; начальником службы радиационной безопасности объекта или предприятия; руководителем предприятия; руководителями более высокого ранга. Постановка задачи позволит определить необходимость проведения дальнейших шагов оптимизации, если решение задачи не очевидно для опытного специалиста в области радиационной безопасности, и обозначить круг специалистов других специальностей (экономистов, технологов, конструкторов и т.д.), которых следует привлечь к исследованиям. Определение цели исследования. Следует точно и недвусмысленно определить и записать цель исследования с определенным уровнем детализации. Это особенно важно в случаях, когда оптимизационное исследование проводят одни, а решение принимают другие лица. Определение границ области исследования. Необходимо четко определить, что должно входить в оптимизационный анализ и что остается за его пределами, в том числе: необходимо ли рассмотрение доз облучения других групп персонала; каковы ограничения финансовых ресурсов, которые могут быть израсходованы для решения задачи, и как они соотносятся с ожидаемыми затратами на внедрение защитной меры; какие уровни точности и детализации необходимы при проведении анализа. Проведение консультаций и окончательная формулировка задачи. Чтобы убедиться, что задача поставлена правильно, необходимо проконсультироваться со специалистом, принимающим решение, а, при необходимости, и с руководителем более высокого ранга. Если постановка задачи будет признана правильной, ее следует оформить документально. Только после этого можно будет приступать к дальнейшему анализу.

7.2. Задание вариантов и факторов

Варианты радиационной защиты. Варианты представляют собой альтернативные действия, направленные на радиационную защиту, являющиеся возможными решениями задачи. Вариант радиационной защиты имеет целью снижение дозы облучения (индивидуальной или коллективной), снижение вероятности облучения, или снижение затрат на защиту при условии непревышения достигнутого уровня безопасности персонала. Обобщенным показателем уровня безопасности установок, технологий, организации производства и культуры безопасности применительно к конкретным людям является индивидуальная доза (рис.2).

Рис.2. Схема формирования индивидуальной дозы отдельного работника на отдельную операцию

Рис.2. Схема формирования индивидуальной дозы отдельного работника на отдельную операцию

Индивидуальная доза облучения персонала зависит от следующих параметров на рабочих местах и в рабочих помещениях: мощности дозы внешнего гамма-нейтронного излучения, потоков бета-частиц; объемной активности радионуклидов в воздухе; времени облучения. Коллективная доза определяется как сумма индивидуальных доз персонала, т.е. зависит как от величины индивидуальных доз, так и от численности персонала. В связи с этим варианты радиационной защиты должны быть связаны с уменьшением указанных выше составляющих. Снижение мощности дозы на рабочих местах и в рабочих помещениях может быть достигнуто путем: установки дополнительной физической защиты; снижения мощности источника излучения на период проведения работ; дезактивации рабочего места и помещения до начала работы, когда значимо внешнее облучение от поверхностного загрязнения. При наличии ингаляционного пути воздействия необходимо рассмотреть использование дополнительных средств индивидуальной защиты и варианты, связанные со снижением концентрации радионуклидов в рабочем помещении (например, с помощью принудительной вентиляции, или применением мер, снижающих утечки радионуклидов из источника). Снижение времени облучения обычно достигается за счет оптимизации регламента работ, эффективного управления работами, использованием более совершенных рабочих средств и специальным обучением персонала. Уменьшение численности облучаемого персонала достигается внедрением автоматических устройств или робототехники, пересмотром периодичности выполнения работ и т.д. Для ситуаций, когда индивидуальные дозы близки или могут превышать дозовые пределы или контрольные уровни, следует рассмотреть также вариант с увеличением численности персонала. Факторы в вариантах радиационной защиты. Фактор, используемый в оптимизационной задаче, определяется как некоторая мера или качество, с помощью которого различаются варианты радиационной защиты. Основными факторами в любой оптимизационной задаче являются: затраты на осуществление варианта защиты, включая прямые капитальные затраты, косвенные основные расходы, эксплуатационные расходы и косвенную прибыль; дозы облучения (коллективные и/или индивидуальные, их распределение во времени и т.п.). В отдельных случаях могут быть значимы и другие факторы, например, угроза физического увечья от нерадиационных факторов, неудобства в работе при использовании средств индивидуальной защиты и т.п. Составление перечня вариантов и факторов. На стадии эксплуатации практическими задачами оптимизации могут быть: проверка соответствия предлагаемого варианта радиационной защиты принципу оптимизации; проверка соответствия действующей системы обеспечения радиационной безопасности принципу оптимизации; снижение индивидуальных или коллективных доз облучения определенной группы персонала. В первом случае варианты уже заданы: существующий и новый предлагаемый. В остальных случаях необходимо рассмотреть возможные варианты и определить оптимальный вариант. Подход к формированию списка вариантов может быть следующим: Вся работа выбранной группы персонала разбивается на элементарные эпизоды, различающиеся по месту и условиям работы, длительности работы, путям радиационного воздействия, дозам облучения и т.п. Оцениваются дозы облучения при выполнении работы в этих эпизодах (индивидуальные и коллективные) и отбираются эпизоды, при которых формируются основные дозовые нагрузки. Результаты оценок доз рекомендуется представить в следующем табличном виде.

В выбранных эпизодах работы рассматриваются возможные меры по снижению доз облучения. Для этого рекомендуется использовать метод «мозгового штурма», т.е. когда эксперты предлагают не только очевидные варианты, но и менее очевидные, а может быть, на первый взгляд, и невыполнимые. На этом этапе важно зафиксировать все варианты и факторы без анализа их значимости и возможности осуществления. После составления исчерпывающего списка, он делится на два: один — со всеми возможными факторами, другой — со всеми возможными вариантами, и детально обсуждается с целью определения только осуществимых вариантов и значимых, по мнению экспертов, факторов, которые будут использованы в последующем анализе. Отобранные варианты могут представлять варианты снижения доз в отдельном эпизоде работы или комбинацию вариантов защиты в нескольких эпизодах работы рассматриваемой группы персонала. В составленный перечень вариантов и значимых факторов могут попасть варианты, выходящие за установленные границы исследования, или предполагающие более высокий уровень принятия решения, чем предполагалось при постановке задачи. Поэтому необходимо проконсультироваться с руководителем, принимающим решение, и, при необходимости, с другими экспертами или администрацией предприятия.

7.3. Количественное определение факторов для каждого варианта

Содержание работы на данном этапе состоит в количественной оценке каждого фактора в единых показателях, например, в денежном эквиваленте, и определения неопределенности (погрешности) этих оценок. Расходы на защиту. Расходы на защиту в общем случае состоят из разового капиталовложения (основные расходы: прямые и косвенные) и расходов на последующую ежегодную эксплуатацию. Общая структура расходов представлена на рис.3.

Рис.3. Структура затрат на внедрение защитных мер

Рис.3. Структура затрат на внедрение защитных мер

Основные составляющие расходов, которые следует принимать во внимание для наиболее часто используемых защитных мер, приведены в Приложении 5. Возможно, что при некоторых вариантах защиты образуются отрицательные расходы, т.е. доходы, например, за счет снижения затрат по заработной плате после автоматизации процесса работы. Для определения затрат на радиационную защиту используются три метода: грубая оценка затрат; оценка приведенных затрат; оценка ежегодных затрат. Грубая оценка затрат на защиту определяется выражением:

, (1)

где — основные расходы; — годовые эксплуатационные расходы; — срок службы оборудования в годах. Грубую оценку затрат применяют в тех случаях, когда можно пренебречь временными изменениями ценности денежных ресурсов. Если временными изменениями денежных ресурсов пренебречь нельзя, то следует применять дисконтирование, т.е. приведение затрат к заданному моменту времени:

, (2)

где — эксплуатационные затраты в -год после начала эксплуатации, — процентная ставка (тождественное название — норма дисконтирования). В оптимизационных исследованиях следует ориентироваться на величину процентной ставки, установленную в государственном секторе. Если финансовые средства на приобретение, монтаж и эксплуатацию системы радиационной защиты берутся взаймы с последующими ежегодными выплатами долга, то альтернативой вычисления приведенных затрат являются расчеты ежегодных затрат. В этом случае капитальные затраты разносят на запроектированное время жизни защитного оборудования таким образом, чтобы они могли быть приплюсованы к ежегодным расходам по эксплуатации и техническому обслуживанию. Выплаты в -й год , необходимые, чтобы расплатиться за капитальные затраты , будут следующими:

. (3)

Определение стоимости радиационного ущерба здоровью. Для оптимизации необходимо, чтобы радиационный ущерб определялся в стоимостном выражении. Так как радиационный ущерб здоровью при дозах, не приводящих к возникновению детерминированных эффектов, пропорционален коллективной дозе, то принимается, что экономический эквивалент ущерба здоровью также пропорционален коллективной дозе:

, (4)

где — стоимость единицы коллективной дозы, — коллективная доза.

С приближением индивидуальных доз к дозовым пределам (или превышением его) вводится вторая составляющая ущерба. Как правило, вторая составляющая принимается во внимание при дозах, превышающих ~(25…30)% предела дозы (примерно 5 мЗв/год). Экономический эквивалент второй составляющей, , принимается равным:

, (5)

где — стоимость единицы коллективной дозы для -го диапазона индивидуальных доз, — величина коллективной дозы для -го диапазона индивидуальных доз. При рассмотрении обеих составляющих радиационного ущерба суммарный ущерб обычно представляют в виде , где , а — значение индивидуальной дозы. Подходы, используемые для выбора числовых значений и , приведены в Приложении 2. Количественная оценка факторов с использованием понятия полезности. При наличии в оптимизационном исследовании факторов, которые нельзя оценить количественно в денежном эквиваленте, используется количественная оценка с помощью понятия «полезности», , -го фактора в -ом варианте защиты и весовых коэффициентов, , отражающих важность -го фактора в оптимизационном исследовании. Обычно значения выбираются в диапазоне от 0 до 1, a нормируются так, чтобы их сумма по всем факторам равнялась 1. «Полезность», равная 1, присваивается -му фактору в том варианте защиты, в котором он имеет наилучшее, с точки зрения оптимизации, значение, а 0 — в варианте, где его значение наихудшее. Например, с точки зрения оптимизации, необходимо получать наибольшее значение предотвращенной дозы при минимальных затратах на защиту. Поэтому «полезность» такого фактора как стоимость защиты максимальна в варианте защиты с минимальной стоимостью, а фактора «радиационный ущерб» — в варианте с минимальной коллективной дозой, т.к. при этом значение предотвращенной дозы по сравнению с нулевым вариантом максимально. Для промежуточных значений количественного эквивалента фактора «полезность» обычно определяется исходя из линейной зависимости (см. рис.4, зависимость А). При наличии каких-либо дополнительных ограничений (например, по максимальным финансовым средствам, которые можно истратить на защиту, или по максимальной индивидуальной дозе) эксперты могут выбрать другую зависимость, при которой «полезность» фактора более резко снижается до 0 при приближении его количественного значения к пороговому значению, например, как зависимость Б на рис.2, аналитическое выражение которой принимается в виде .

Рис.4. Линейная и нелинейная функция эффективности

Рис.4. Линейная и нелинейная функция эффективности

Значения весовых коэффициентов определяют двумя методами: подстановкой или прямой оценкой. С помощью подстановки весовые коэффициенты могут быть оценены для факторов, определенных количественно в одинаковых единицах — денежных или других (например, в баллах):

, ,

где и — весовые коэффициенты факторов и , соответственно; и — максимальные и минимальные количественные эквиваленты фактора . Прямая оценка заключается в определении весовых коэффициентов на основании экспертных оценок степени важности факторов. Факторы одинаковой степени важности должны иметь одинаковый вес.

7.4. Сравнение и выбор вариантов

Целью данного этапа является определение оптимального варианта радиационной защиты.

7.4.1. При наличии большого числа вариантов необходимо провести предварительный анализ с целью исключения из дальнейшего рассмотрения экономически невыгодных вариантов. Для этого используется скрининговый метод, известный как анализ СТОИМОСТЬ-ЭФФЕКТИВНОСТЬ. Описание данного метода приведено в Приложении 1.

7.4.2. Для выбора оптимального варианта из числа отобранных и базового (нулевого) варианта используются следующие методы поддержки принятия решений: анализ ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА; дифференциальный анализ ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА; расширенный анализ ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА; многофакторный анализ эффективности. Краткое описание данных методов приводится в Приложении 1.

7.4.3. Первые три метода используются в тех случаях, когда значимые факторы могут быть заданы количественно в денежных единицах, т.е. когда значимыми факторами являются стоимость защиты и радиационный ущерб. Анализ ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА и дифференциальный анализ ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА используется в предположении, что коллективная доза является достаточно хорошим показателем радиационного ущерба. Эти методы представляют собой версии одного метода и дают одинаковые результаты. При необходимости включения в оптимизационные исследования уровней индивидуальных доз в качестве дополнительного компонента стоимости радиационного ущерба, используется расширенный анализ ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА. Все эти методы довольно просты и могут быть реализованы специалистами по радиационной безопасности предприятия. Многофакторный анализ эффективности является более трудоемким методом, требующим проведения экспертных оценок «полезности» и весовых коэффициентов для факторов, включенных в оптимизационные исследования. Он используется, когда значимых факторов слишком много, или некоторые факторы сложно задать в денежных единицах. Отметим, что при рассмотрении в качестве значимых факторов стоимости защиты и радиационного ущерба, методы анализ ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА, дифференциальный анализ ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА и многофакторный анализ эффективности идентичны, если в последнем используется линейная модель определения «полезности», а весовые коэффициенты определены в соответствии с п.7.3.

7.5. Анализ чувствительности

Цель анализа чувствительности — определить устойчивость результатов анализа к неопределенностям задания факторов, а также к принятым предположениям и допущениям. Такой анализ проверяет относительную значимость различных источников неопределенности, входящих в процедуру оптимизации. В процедуре оптимизации источниками неопределенностей, которые рассматриваются на данном этапе, являются: значения параметров, входящих в аналитическую процедуру; факторы, включенные в аналитическую процедуру; другие альтернативные варианты, исключенные из рассмотрения на предыдущих шагах оптимизации. Чувствительность к значениям параметров. Параметры, включенные в процесс оптимизации, определяются либо непосредственно по данным наблюдения, измерения и оценок, либо, при отсутствии возможности их прямого измерения, исходя из предположений и экспертных оценок. В обоих случаях они задаются с погрешностями, которые должны быть определены на этапе количественного задания факторов. Из всех параметров, использованных для количественной оценки какого-либо фактора, следует выделить те, погрешности которых вносят определяющий вклад в итоговую погрешность фактора. При оценке стоимости варианта защиты следует рассмотреть диапазон варьирования капитальных и эксплуатационных затрат, включая возможные изменения цен в период от проведения оптимизационных исследований до начала внедрения данной защитной меры в результате инфляционных процессов. Если для определения затрат на защиту применяются методы оценки приведенных или ежегодных затрат, следует рассмотреть также чувствительность к значениям параметра «норма дисконтирования». Для определения основных источников неопределенности оценок индивидуальных и коллективных доз анализируются погрешности используемых средств ИДК или средств измерения параметров радиационной обстановки (указаны в технических условиях, паспортах на данные средства), определения времени, затрачиваемого на выполнение эпизода работы, расчетных методов и т.д. Когда доза оценивается по результатам измерения параметров радиационной обстановки в рабочем помещении, неопределенность ее оценки зависит также от диапазона варьирования измеряемой величины по помещению. При оценке доз облучения от ингаляционного поступления радионуклидов основная неопределенность может быть обусловлена погрешностью дозового коэффициента, зависящего от дисперсности аэрозолей. Обязательно следует определить чувствительность результатов оптимизации к параметру в диапазоне от 1 до 5 его официально установленных значений. Если официально установленных значений нет, то следует рассмотреть чувствительность результатов к изменению в диапазоне от значения годового душевого национального дохода до 2-3 значений дохода предприятия в расчете на 1 человека из персонала группы А. При использовании в оптимизационном исследовании метода многофакторного анализа эффективности анализируется чувствительность результатов к значениям принятых весовых коэффициентов в диапазоне от минимальных до максимальных значений экспертных оценок. Для проведения анализа чувствительности существует довольно много способов, но в большинстве задач достаточно использовать простейший — изменение одного параметра в пределах области его неопределенности и пересчет результатов задачи оптимизации. Рекомендуется сначала рассмотреть крайние значения неопределенности параметра. Если при этом решение остается неизменным, то, следовательно, данный параметр не является критическим в данном оптимизационном исследовании. В противном случае следует рассмотреть, насколько реальным является выбранное значение параметра и предпринять меры по возможному его уточнению. Может также оказаться полезным графическое представление результатов анализа чувствительности, т.е. построение зависимости суммарных затрат для каждого варианта защиты от значений параметра в пределах его неопределенности. Чувствительность к выбору факторов. В качестве оптимизационного исследования были выбраны наиболее значимые с точки зрения экспертов факторы, которые включались в анализ. На этапе анализа чувствительности следует проверить, не могут ли нерассмотренные факторы повлиять на результаты исследования. Чувствительность к выбору вариантов защиты. В заключительной части анализа чувствительности следует пересмотреть выбор вариантов защиты. В процессе исследования могут возникнуть новые варианты или необходимость пересмотра, т.е. варианты, которые не были включены на предыдущих этапах.

7.6. Представление результатов

При представлении результатов оптимизации для принятия окончательного решения должны быть коротко и понятно отражены все этапы оптимизации, в том числе: цель исследования; обоснование выбора контингента персонала; источники информации, использованной при исследовании; рассмотренные варианты защиты и обоснование их выбора для последующего анализа; рассмотренные факторы и обоснование их значимости; обоснование выбора метода поддержки принятия решений; принятые значения параметров и возможный диапазон их варьирования; специалисты, привлеченные для экспертных оценок; использованные методы для расчетов дозовых величин, стоимости защиты и т.п.; результаты, полученные при исследовании (оптимальный вариант защиты); результаты анализа чувствительности с указанием диапазона значений , в котором предлагаемый вариант оптимален; обоснование проведения дополнительных исследований (при необходимости). Четкое представление результатов особенно важно в случаях, когда процесс исследования и принятия решения осуществляется различными лицами.

7.7. Принятие решения

Применение процедуры оптимизации приводит к получению оптимального результата с различными оговорками. Поэтому в большинстве случаев результат оптимизации не является конечным решением и может рассматриваться как рекомендация, помогающая ответственному лицу принять оптимальное решение. Окончательное решение всегда остается прерогативой специалиста, ответственного за его принятие.

Библиографические данные

1. Рекомендации МКРЗ. Оптимизация радиационной защиты на основе анализа соотношения ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА. Публикация 37 МКРЗ. М.: Энергоатомиздат, 1985. ________________ * Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

2. Optimization and Decision-Making in Radiological Protection. ICRP Publication 55, Ann. ICRP 20(1), Oxford: Pergamon Press, 1989.

3. Radiation Protection. ALARA from theory towards practice. EUR 13796 EN, Final report. Brussels, Luxembourg: Commission of the European Communities, 1991.

4. Нормы радиационной безопасности (НРБ 99). СП 2.6.1.758-99. М.: Минздрав России, 1999.

5. Международные основные нормы безопасности для защиты от ионизирующих излучений и безопасного обращения с источниками излучения. Серия изданий по безопасности N 115, МАГАТЭ, Вена, 1997.

6. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99). Санитарные правила и нормы СП 2.6.1.799-99. М.: Минздрав России, 2000.

7. В.Коноплицкий, А.Филина. Это бизнес. Толковый словарь экономических терминов. Киев: «Альтерпрес», 1996.

8. Implication of Commission Recommendation that Doses be Kept as Low as Reasonably Achievable. ICRP Publication 22. Oxford: Pergamon Press, 1973.

9. Радиационная безопасность. Рекомендации МКРЗ 1990 г. Ч.1. Пределы годового поступления радионуклидов в организм работающих, основанные на рекомендациях 1990 года. Публикация 60, ч.1, 61 МКРЗ, М.: Энергоатомиздат, 1994.

10. C.Lefaure. Monetary Values of the Person-Sievert. From Concept to Practice: The Findings of an International Survey. CEPN Report N 254, 1998.

11. J.Lochard, C.Lefaure, C.Schieber and T.Schieder. A model for the determination of monetary values of the man-sievert. J. Radiol. Prot. Vol 16. N 3, pp.201-204, 1996.

12. Т. Schieder, G.Leblanc and C.Schieber. The use of the willingness to pay approach for the determination of monetary values of man-sievert. CEPN Working Document. Fontenay-aux-Roses: CEPN, 1996.

13. С.Lefaure. International survey on the use of the monetary value of the person-sievert. Risk and Prevention. Bulletin of the Nuclear Protection Evaluation Centre. N 17, 1999.

Приложение 1. Принцип оптимизации в радиационной защите

Приложение 1

В 1990 г. Международная Комиссия по радиологической защите (МКРЗ) опубликовала рекомендации (Публикация 60), в которых были определены три фундаментальных принципа, обычно называемые обоснование, оптимизация и нормирование, которые составляют основу современной системы радиационной защиты. В принятых в России Нормах Радиационной Безопасности НРБ-99 данные принципы сформулированы в следующей редакции: не превышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников излучения (принцип нормирования); запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным облучением (принцип обоснования); поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника излучения (принцип оптимизации). Применение этих принципов представляет собой переход от ограничения индивидуальных доз к снижению доз до оптимального уровня. В основе концепции оптимизации уровней облучения (ее другое тождественное название ALARA, являющееся сокращением выражения «As Low As Reasonably Achievable» — «настолько низко насколько разумно достижимо») лежат две важные предпосылки: отсутствие порога для стохастических эффектов; ограниченность средств, которые могут быть использованы для обеспечения радиационной защиты. Отсутствие пороговой дозы возникновения стохастических эффектов при воздействии ионизирующего излучения на организм человека свидетельствует, что безопасного уровня радиации не существует, и, следовательно, необходимо стремиться к снижению облучения, насколько это возможно. С другой стороны, радиационная защита, как и многие другие практические задачи, подчиняется «закону убывающей эффективности»: первоначальные затраты на защиту могут привести к значительному снижению доз облучения, однако последующие затраты дают все меньший эффект. Если бы ресурсы были неограниченны, то этот закон не имел бы значения для радиационной защиты. Но, т.к. неограниченных ресурсов не бывает, закономерен вопрос: как далеко нужно идти в снижении доз? Решение следует искать в некотором компромиссе между снижением доз и стоимостью защитных мероприятий, которые могут быть приняты. Другими словами, необходима определенного рода оптимизация радиационной защиты. Принцип оптимизации содержит два ключевых момента: не следует минимизировать дозы любой ценой, т.к. при достигнутом оптимальном уровне защиты и при дозах, не превышающих установленные допустимые пределы, нет смысла продолжать вкладывать в защиту дополнительные ресурсы. Они могу быть размещены с большей пользой где-нибудь еще, например, для улучшения медицинского обслуживания персонала предприятий; он основан на отсутствии наблюдаемой пороговой дозы для стохастических эффектов. Но даже при наличии пороговой дозы, компромисс между снижением дозы и соответствующими затратами был бы необходим при уровнях, превышающих этот порог и не достигающих допустимых пределов доз.

Приложение 2. Подходы к выбору числовых значений стоимости 1 чел.-Зв.

Приложение 2

Денежное выражение радиационного ущерба является основным параметром при оптимизации радиационной защиты. Это понятие впервые появилось в Публикации 22 МКРЗ [8] в связи с предложением использования анализа «польза-вред» для выбора оптимального варианта защиты. В своей Публикации 37 [1] МКРЗ подчеркнула необходимость принять во внимание «субъективные» аспекты восприятия радиационного риска личностями и различие радиационного риска для населения и персонала. И, наконец, в Публикации 60 МКРЗ [9] акцент при оптимизации защиты смещается на учет распределения индивидуальных доз облучения, что предполагает использование набора значений . В соответствии с НРБ-99 величина должна устанавливаться методическими указаниями федерального уровня Госсанэпиднадзора. Как свидетельствует международный опыт, органами, регулирующими радиационную безопасность, определена величина только в 8 странах. При этом установленные значения рассматриваются в виде основной справочной величины, имеющей рекомендательный статус, т.к. считается, что оптимизация радиационной защиты — это дело предприятий, и величина , являющаяся инструментом управления, может устанавливаться ими самими [10]. Отметим, что на атомных производствах США и европейских стран установленные значения , как правило, в несколько раз выше рекомендованных регулирующими органами. В мировой практике чаще всего используется обобщенная модель для установления стоимости единицы коллективной дозы, применимая к различным видам облучения (профессиональное, медицинское, облучение населения от техногенных источников) в зависимости от выбранных параметров модели [11]. Эта модель проиллюстрирована на рис.П1.

Рис.П1. Модель оценки радиационного ущерба

Рис.П1. Модель оценки радиационного ущерба

Математическое выражение зависимости, приведенной на рис.П1, определяется формулами:

для , для .

Для практической реализации данной модели необходимо определить три параметра: , и . Параметр «» является денежным эквивалентом потенциального ущерба здоровью от облучения в коллективной дозе 1 чел.-Зв. В соответствии с рекомендованными МКРЗ коэффициентами риска, облучение в коллективной дозе 1 чел.-Зв приводит к потенциальному ущербу, равному потере 0,88 чел.-года для персонала. Для установления денежного эквивалента потери 1 чел.-года используются в основном два метода: метод WIP и метод человеческого капитала. Метод WIP (Willingness To Pay — готовность платить) основан на проведении опроса с целью выявления кто и сколько готов платить за небольшие снижения степени риска [12]. Основная проблема состоит в том, как довести до понимания опрашиваемых лиц суть риска. Для этого изменения степени риска должны быть достаточно значительными, сам риск — известным, и в выборе должны фигурировать осмысленные суммы денег. Поэтому, хотя данный метод считается наиболее обоснованным теоретически, он не нашел широкого применения. Второй метод является сугубо экономическим и основан на использовании для оценки денежного эквивалента потери 1 чел.-года значения валового национального продукта на душу населения. В случае профессионального облучения данный эквивалент может быть установлен на уровне годового дохода предприятия (или отрасли в целом) в расчете на 1 человека из всего персонала или только персонала группы А. По европейским странам значения варьируются в пределах от 17 до 170 долларов США (на 1997 г.) на 1 чел.-мЗв [13]. Величина «» является уровнем индивидуальных доз, ниже которого не принимается во внимание распределение индивидуальных доз. Ее значение зависит от принятого значения приемлемого риска для профессионального облучения. Значения , установленные на атомных объектах ряда европейских стран, варьируются от 1 до 10 мЗв/год [13]. Параметр «» характеризует стремление к снижению высоких индивидуальных доз. Анализ литературных данных показал, что принятые значения этого параметра варьируются в пределах от 1,2 до 1,5.

Приложение 3. Методы поддержки принятия решений

Приложение 3

П3.1. Анализ СТОИМОСТЬ-ЭФФЕКТИВНОСТЬ (эффективность затрат). Анализ СТОИМОСТЬ-ЭФФЕКТИВНОСТЬ рекомендуется использовать перед проведением более подробного анализа для исключения при прочих равных условиях наиболее дорогостоящих вариантов реализации защитного мероприятия. Отбор вариантов для дальнейшего анализа проводится по следующей схеме:

1) Для каждого -го варианта реализации защитного мероприятия рассчитываются затраты и значение ожидаемой коллективной дозы ;

2) Варианты с близкими значениями объединяются в одну группу, образуя таким образом группу;

3) Внутри каждой -ой группы выделяются варианты с минимальными затратами , которые будут сравниваться между собой с помощью описанных ниже методов. Остальные варианты в дальнейшем анализе не рассматриваются. Данный анализ удобно проводить графическим способом: построением графика зависимости стоимости защиты от значения коллективной дозы для каждого варианта, как показано на рис.П2. Затем через нижние точки проводится кривая (монотонно спадающая) таким образом, чтобы ниже ее не лежала ни одна точка. Проведенная линия соединяет точки, соответствующие вариантам, которые следует использовать для дальнейшего анализа. Для случая, показанного на рис.П2., таких вариантов оказалось 5.

Рис.П2. Кривая СТОИМОСТЬ-ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Рис.П2. Кривая СТОИМОСТЬ-ЭФФЕКТИВНОСТЬ

П3.2. Анализ соотношения «ЗАТРАТЫ-ВЫГОДА».

П3.2.1. Дифференциальный анализ. Этот метод учитывает только два значимых фактора: стоимость защитного мероприятия и коллективную дозу . Метод основан на сравнении дополнительных расходов при переходе от варианта с меньшими затратами варианту с большими затратами в сопоставлении с соответствующим снижением коллективной дозы . Решение перейти от варианта (1) к более дорогостоящему варианту () может быть принято, если:

. (П1)

Оптимальным является вариант, при котором значение отношения наиболее близко к величине снизу.

П3.2.2. Интегральный анализ (метод итоговой стоимости). Как и в предыдущем методе, рассматриваются два фактора: затраты на защитное мероприятие и уровни коллективных доз , выраженные в денежном эквиваленте. Для каждого варианта определяется суммарная стоимость :

Источник

• http://docs.cntd.ru/document/1200060082