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Os resultados da Análise de Risco na segurança de instalações nucleares e radiativas

Ainda que a análise de risco seja fundamental na segurança de instalações nucleares e radiativas, conceituar risco não é uma tarefa trivial. A norma NBR ISO 31000 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) define risco como “efeito da incerteza nos objetivos”, seja esse efeito positivo ou negativo, e representa um desvio em relação às expectativas de uma organização, nos seus mais diferentes enfoques (financeiro, saúde, segurança, licenciamento, qualidade e ambientais).

Se um efeito pode representar um desvio em relação a um resultado esperado, as incertezas são normalmente associadas à deficiência de informações relacionadas tanto às probabilidades de ocorrência dos eventos potenciais indesejáveis quanto às suas consequências.

A análise de risco pode ser aplicada em diferentes níveis, em toda uma estrutura organizacional ou apenas em alguns de seus projetos, laboratórios e instalações. Por isso, para prevenir, controlar ou minimizar a ocorrência de eventos indesejáveis e seus impactos, toda organização deve se estruturar para gerenciar seus riscos, desenvolvendo e implementando técnicas que identifiquem as situações de riscos potenciais, avaliando suas probabilidades e consequências, sempre buscando a melhoria da segurança dos trabalhadores, das instalações em geral e a proteção do meio ambiente.

Para atingir esses resultados, a análise de risco utiliza ferramentas computacionais na implementação de técnicas, tais como a Análise de Árvore de Eventos, a Análise de Árvores de Falhas, a Simulação de Monte Carlo, os Modelos de Markov e a Análise de Confiabilidade Humana, dentre outras.

B 1 Análise de risco e segurança de instalações nucleares e radiativas principais técnicas e sua utilização integrada
Análise de risco e segurança de instalações nucleares e radiativas: principais técnicas e sua utilização integrada - Divulgação

Esclarecendo, Árvores de Eventos utilizam ferramentas gráficas similares a árvores de decisão, que auxiliam na identificação de sequências de eventos após a ocorrência de um evento iniciador potencial, avaliando os diferentes cenários possíveis, cada um com suas consequências e impactos.

Já as Árvores de Falhas usam diagramas lógicos utilizados para estimar as probabilidades de ocorrências de eventos, tanto nas análises de risco quanto nos cálculos de confiabilidade. Elas são utilizadas complementarmente às Árvores de Eventos, na avaliação da probabilidade de ocorrência de cada evento nas sequências dos acidentes.

As avaliações quantitativas de risco envolvem, então, o uso de técnicas sofisticadas para análise das taxas de falhas de componentes e sistemas, das consequências para os trabalhadores, para o público, para as instalações e para o meio ambiente, bem como das incertezas nos resultados.

Uma ferramenta importante utilizada para isso é o método de Monte Carlo, que simula o sistema real e seu comportamento aleatório em um modelo computacional. Esse método é utilizado para avaliação das consequências de acidentes e das incertezas envolvidas.

Já o Modelo de Markov auxilia na determinação das taxas de falhas, fazendo a modelagem matemática dinâmica das transições entre os diferentes estados e modos de falha.

Além de todas essas ferramentas e técnicas, a Análise da Confiabilidade Humana auxilia na identificação dos erros humanos, analisando as interfaces entre a psicologia, a administração e a engenharia.

B 2 Árvore de Eventos Exemplo de utilização desta técnica na Análise Probabilística de Segurança
Árvore de Eventos: Exemplo de utilização desta técnica na Análise Probabilística de Segurança do Reator TRIGA IPR-R1 - Divulgação

É preciso frisar que a aplicação destas técnicas no setor nuclear é hoje um dos itens obrigatórios no licenciamento de usinas nucleares, por exemplo, nas Análises Probabilísticas de Segurança da Central Nuclear de Angra dos Reis.

Análise de Risco de Instalações Nucleares

Assim, no CDTN, o projeto “Análise de Risco de Instalações Nucleares”, coordenado pelo pesquisador Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo., tem como um dos seus principais objetivos desenvolver e implantar tecnologias e procedimentos de avaliação de riscos de instalações nucleares e radiativas.

Para isto, com o apoio da Financiadora de Inovações e Pesquisa (Finep), foram adquiridos e implementados códigos de computador de engenharia de confiabilidade e metodologias para avaliação integrada de segurança, de forma a atender às várias demandas do Centro na área de análise de risco.

Trata-se de uma abordagem integrada, uma tendência mundial no setor nuclear, que inclui fatores tecnológicos, organizacionais e humanos, tanto nas fases de projeto, quanto no licenciamento de instalações nucleares e radiativas.

A demanda por estas análises de risco e segurança tem sido contínua ao longo dos anos, especialmente nos processos de licenciamentos nuclear e ambiental. Como exemplo, estas análises são parte das exigências para manutenção da Autorização para Operação Permanente do Reator Triga IPR-R1, junto à Diretoria de Radioproteção e Segurança (DRS), da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN).

O Reator Triga IPR-R1, instalado no CDTN e em operação desde 1960, é uma classe de reatores nucleares de pequeno porte projetado e fabricado pela General Atomics, uma empresa sediada em San Diego, Califórnia (EUA), especializada em projetos de defesa norte-americanos. Triga é um acrônimo para "Training, Research, Isotopes, General Atomics" (Treinamento, Pesquisa, Isótopos, General Atomics).

B 3 Árvore de Falhas Exemplo de utilização desta técnica na Análise Probabilística de Segurança do Reator
Árvore de Falhas: Exemplo de utilização desta técnica na Análise Probabilística de Segurança do do Reator TRIGA IPR-R1 - Divulgação

Esse reator foi pioneiro na formação de operadores de centrais nucleares no País e seu enfoque mais recente tem sido a irradiação de amostras para Análise por Ativação Neutrônica, pesquisas nas áreas de saúde e de radiofármacos, além de produção de fontes e educação em tecnologia nuclear. A Ativação Neutrônica permite que 70% dos elementos químicos da tabela periódica sejam analisados em diversos materiais.

Mais recentemente, com o propósito de prevenir ou reduzir impactos indesejáveis e possíveis falhas associadas às atividades dos laboratórios ou instalações, as normas NBR ISO 9001:2015 e NBR ISO/IEC 17025:2017 também incorporaram as avaliações de riscos e oportunidades ao seu escopo de certificação de sistemas de gestão da qualidade ou à acreditação de ensaios ou análises. O atendimento a essas novas exigências encontra no CDTN apoio e competência para capacitação de seu pessoal de laboratórios e incorporação dos novos procedimentos à gestão da qualidade.

Além desses, ainda que ligados, outros setores da sociedade também vêm incrementando o uso das técnicas de análise de risco, como é o caso da Medicina Nuclear, por exemplo. O objetivo do uso da análise de risco é atender aos requisitos da CNEN e da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) quanto à segurança e proteção radiológica de serviços de radioterapia. Para isto, já estão em andamento interações entre grupos do CDTN, da Diretoria de Radioproteção e Segurança Nuclear, da CNEN, e da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), que desenvolvem pesquisas e projetos nesta área.

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Equipe de Análise de Risco de Instalações Nucleares coordenada pelo pesquisador Vanderley de Vasconcelos - Foto: Antônio Pereira Santiago

De forma a atender à crescente demanda pelo conhecimento gerado em análise de risco, o CDTN tem se preocupado em ampliar a sua disseminação. Tem feito isso tanto por meio de seu Programa de Pós-Graduação, com a aprovação de dissertações de mestrado e teses de doutorado, quanto com a publicação de artigos em congressos internacionais e capítulos de livros sobre o tema.

Dentre as recentes publicações de capítulos de livros, três internacionais se destacam. São os capítulos: “Integrated Engineering Approach to Safety, Reliability, Risk Management and Human Factors”, do livro “Human Factors and Reliability Engineering for Safety and Security in Critical Infrastructures: Decision Making, Theory, and Practice”, da Editora Springer, em 2018; “Deterministic and Probabilistic Safety Analyses”, do livro “Advances in System Reliability”, da Editora Elsevier, em 2019; “Treatment of Uncertainties in Probabilistic Risk Assessment”, do livro “System Reliability”, da Editora IntechOpen, também em 2019.

Assim, a melhoria do controle e segurança das instalações nucleares e radiativas no Brasil recebe o apoio e a importante contribuição do CDTN. Seja no desenvolvimento e implantação de tecnologias e procedimentos de avaliação de segurança, controle, inspeção e licenciamento, seja com o uso de ferramentas de engenharia de confiabilidade já estabelecidas e reconhecidas pelo setor industrial.

E a continuidade dessa proeminência tem pelo menos três metas colocadas, no curto prazo. São elas as análises (1) de segurança para a manutenção da Autorização para Operação Permanente do Reator Triga IPR-R1, (2) de segurança e confiabilidade do Circuito de Irradiação de Combustível do Reator Multipropósito Brasileiro e (3) de toda a documentação e sistematização da utilização dos códigos de computador de Engenharia de Confiabilidade disponíveis no CDTN. Uma gama de responsabilidades que irão garantir o desenvolvimento seguro de atividades essenciais para um crescimento tecnologicamente sustentável do nosso país.

Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo. - jornalista

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