ZABEZPIECZENIE MATERIAW JDROWYCH I OBIEKTW JDROWYCH PRZED ZAMACHAMI

ZABEZPIECZENIE MATERIAŁÓW JĄDROWYCH I OBIEKTÓW JĄDROWYCH PRZED ZAMACHAMI TERRORYSTYCZNYMI 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 8 kg U-233 8 kg HEU(U-235>20%) 25 kg �Materiały (kategoria II)wymagające wstępnego przygotowania: LEU(U-235<20%) 75 kg NU 10 t DU 20 t Th 20 t 10

Kryteria weryfikacji materiałów jądrowych �Przykładowe przewidywane czasy przetworzenia (Conversion time). � Postać wyjściowa materiału Czas Przetworzenia � Pu, HEU, U-233(metal) � Pu. O 2, Pu(NO 3)4 inne związki � HEU różne związki � MOX, mieszaniny Pu, U (LEU, HEU) � Pu, HEU , U-233 w wypalonym paliwie około � LEU, Th, Nu około 7 -10 dni około 1 -3 tygodni 1 -3 miesiąca około 1 -12 miesięcy 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 1972 r. powstał projekt międzynarodowej konwencji o ochronie fizycznej materiałów jądrowych - wprowadzony w życie w 1987 r. �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 29 służb specjalnych

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 2 kg lub więcej � 2. Uran-235 Nienapromieniowanyb materiał jądrowy Ilość używanego materiału 5 kg lub więcej � 3. Uran-233 Nienapromieniowanyb materiał jądrowy Ilość używanego materiału 2 kg lub więcej �a - każda postać Plutonu za wyjątkiem plutonu o koncentracji izotopu Pu 238 przewyższającej 80% �b – nienapromieniowany materiał jądrowy nie użyty lub użyty w reaktorze, ale o poziomie promieniowania równym lub mniejszym niż 1 Gy/h (100 rad/h) 32

Kategoryzacja materiałów jądrowych stosowana w systemie ochrony fizycznej �Kategoria II � 1. Plutona Nienapromieniowanyb materiał jądrowy Ilość używanego materiału <2 kg >0, 5 kg � 2. Uran-235 , Nienapromieniowanyb materiał jądrowy Ilość używanego materiału < 5 kg >1 kg � 3. Uran-235 wzbogacony 20% Ilość używanego materiału ≥ 10 kg � 4. Uran-233 Nienapromieniowanyb materiał jądrowy Ilość używanego materiału < 2 kg >0, 5 kg 33

Kategoryzacja materiałów jądrowych stosowana w systemie ochrony fizycznej �Kategoria III � 1. Plutona Nienapromieniowanyb materiał jądrowy Ilość używanego materiału < 0, 5 kg >15 g � 2. Uran-235 , Nienapromieniowanyb materiał jądrowy Ilość używanego materiału < 1 kg >15 g � 3. Uran-235 wzbogacony 20% Ilość używanego materiału 10 kg >1 kg � 4. Uran-235 wzbogacony <10% >20% Ilość używanego materiału >10 kg � 5. Uran-235 wzbogacony powyżej wzbogacenia naturalnego Ilość używanego materiału >10 kg � 6. Uran-233 Nienapromieniowanyb materiał jądrowy Ilość używanego materiału < 0. 5 kg >15 g 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, 86 m 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 1996 r 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

www. seismo. ethz. ch/bsv/nuclear_explosions/usa. html www. seismo. ethz. ch/bsv/nuclear_explosions/soviet_union. html www. seismo. ethz. ch/bsv/nuclear_explosions/france. html www. seismo. ethz. ch/bsv/nuclear_explosions/china. html www. seismo. ethz. ch/bsv/nuclear_explosions/great_britain. html www. seismo. ethz. ch/bsv/nuclear_explosions/india. html www. seismo. ethz. ch/bsv/nuclear_explosions/pakistan. html www. seismo. ethz. ch/bsv/nuclear_explosions/nordkorea. html www. seismo. ethz. ch/bsv/nuclear_explosions/unknown. html � ) 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