Radioaktiivisen päästön ennustaminen valmiustilanteessa
Lehtomäki, Thomas (2015)
Diplomityö
Lehtomäki, Thomas
2015
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2015081810956
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2015081810956
Tiivistelmä
Ydinvoimaloissa käytetään toiminnallisia syvyyssuuntaisia puolustustasoja ydinturvallisuuden varmistamiseksi.
Puolustuksen viidennessä ja viimeisessä tasossa pyritään lieventämään vakavan onnettomuuden
ympäristövaikutuksia ja väestöön kohdistuvaa säteilyaltistusta. Suojelutoimien onnistumisen
kannalta on tärkeää pystyä arvioimaan etukäteen radioaktiivisen päästön suuruus ja
ajankohta mahdollisimman tarkasti. Tässä diplomityössä on esitelty radioaktiivisen päästön suuruuteen ja ajankohtaan vaikuttavat
ilmiöt sekä niihin liittyvät merkittävät epävarmuudet. Ydinvoimalaitosten turvallisuusjärjestelmien
osalta tarkastelun kohteena ovat suomalaiset käynnissä olevat reaktorit Olkiluoto 1 & 2 sekä Loviisa
1 & 2. Kaikissa Suomen laitoksissa on käytössä vakavan onnettomuuden hallintaan soveltuvia
järjestelmiä ja toimintoja. Työssä etsittiin tietoa eri maiden radioaktiivisen päästön ennustamiseen käytettävistä ohjelmista.
Eri mailla on eri toimintaperiaatteilla ja laajuuksilla toimivia ohjelmia. Osassa työkaluja käytetään
ennalta laskettuja tuloksia ja osassa onnettomuustilanteet lasketaan onnettomuuden aikana. Lisäksi
lähivuosina Euroopassa on tavoitteena kehittää yhteistyömaille yhteisiä valmiuskäyttöön soveltuvia
ohjelmia. Työssä kehitettiin uusi valmiustyökalu Säteilyturvakeskuksen käyttöön Microsoft Excelin VBAohjelmoinnin
avulla. Valmiustyökalu hyödyntää etukäteen laskettujen todennäköisyyspohjaisten
analyysien onnettomuussekvenssejä. Tällöin valmiustilanteessa laitoksen tilanteen kehittymistä on
mahdollista arvioida suojarakennuksen toimintakyvyn perusteella. Valmiustyökalu pyrittiin kehittämään
mahdollisimman helppokäyttöiseksi ja helposti päivitettäväksi. Defence in depth levels are used in nuclear power plants to ensure nuclear safety. The fifth and
last level of defence consists of mitigating severe accidents’ environmental impacts and radiation
exposure on the population. For the protective actions to succeed it is important to be able to
predict the amount and timing of the radiological release as accurately as possible. In this Master’s thesis the timing and magnitude of radiological releases as well as the involved
uncertainties are introduced. The nuclear power plant safety systems are examined for Finland’s
current operating reactors Olkiluoto 1 & 2 and Loviisa 1 & 2. All the operating plants have systems
for severe accident management. In the work information was gathered about computational tools in different countries which are
used to predict a radiological release. The computational tools in different countries have different
operating principles and scales. Some computational tools use pre-calculated results and other
tools calculate the accident scenario during the accident. Furthermore, there is an aim to develop
common computational tools for European countries in the next few years. In the work a new tool for emergency situations was developed for Finland’s Radiation and Nuclear
Safety Authority using Microsoft Excel’s built-in VBA-programming. The tool utilizes precalculated
results from probabilistic risk assessments’ accident sequences. Then in an emergency
situation it is possible to estimate the progression of the plant’s state by assessing the state of the
containment. The tool was developed to be as user-friendly and easily updatable as possible.
Puolustuksen viidennessä ja viimeisessä tasossa pyritään lieventämään vakavan onnettomuuden
ympäristövaikutuksia ja väestöön kohdistuvaa säteilyaltistusta. Suojelutoimien onnistumisen
kannalta on tärkeää pystyä arvioimaan etukäteen radioaktiivisen päästön suuruus ja
ajankohta mahdollisimman tarkasti. Tässä diplomityössä on esitelty radioaktiivisen päästön suuruuteen ja ajankohtaan vaikuttavat
ilmiöt sekä niihin liittyvät merkittävät epävarmuudet. Ydinvoimalaitosten turvallisuusjärjestelmien
osalta tarkastelun kohteena ovat suomalaiset käynnissä olevat reaktorit Olkiluoto 1 & 2 sekä Loviisa
1 & 2. Kaikissa Suomen laitoksissa on käytössä vakavan onnettomuuden hallintaan soveltuvia
järjestelmiä ja toimintoja. Työssä etsittiin tietoa eri maiden radioaktiivisen päästön ennustamiseen käytettävistä ohjelmista.
Eri mailla on eri toimintaperiaatteilla ja laajuuksilla toimivia ohjelmia. Osassa työkaluja käytetään
ennalta laskettuja tuloksia ja osassa onnettomuustilanteet lasketaan onnettomuuden aikana. Lisäksi
lähivuosina Euroopassa on tavoitteena kehittää yhteistyömaille yhteisiä valmiuskäyttöön soveltuvia
ohjelmia. Työssä kehitettiin uusi valmiustyökalu Säteilyturvakeskuksen käyttöön Microsoft Excelin VBAohjelmoinnin
avulla. Valmiustyökalu hyödyntää etukäteen laskettujen todennäköisyyspohjaisten
analyysien onnettomuussekvenssejä. Tällöin valmiustilanteessa laitoksen tilanteen kehittymistä on
mahdollista arvioida suojarakennuksen toimintakyvyn perusteella. Valmiustyökalu pyrittiin kehittämään
mahdollisimman helppokäyttöiseksi ja helposti päivitettäväksi.
last level of defence consists of mitigating severe accidents’ environmental impacts and radiation
exposure on the population. For the protective actions to succeed it is important to be able to
predict the amount and timing of the radiological release as accurately as possible. In this Master’s thesis the timing and magnitude of radiological releases as well as the involved
uncertainties are introduced. The nuclear power plant safety systems are examined for Finland’s
current operating reactors Olkiluoto 1 & 2 and Loviisa 1 & 2. All the operating plants have systems
for severe accident management. In the work information was gathered about computational tools in different countries which are
used to predict a radiological release. The computational tools in different countries have different
operating principles and scales. Some computational tools use pre-calculated results and other
tools calculate the accident scenario during the accident. Furthermore, there is an aim to develop
common computational tools for European countries in the next few years. In the work a new tool for emergency situations was developed for Finland’s Radiation and Nuclear
Safety Authority using Microsoft Excel’s built-in VBA-programming. The tool utilizes precalculated
results from probabilistic risk assessments’ accident sequences. Then in an emergency
situation it is possible to estimate the progression of the plant’s state by assessing the state of the
containment. The tool was developed to be as user-friendly and easily updatable as possible.