Кластерный анализ для оценки радиационного воздействия штатных выбросов АЭС на биоту

При проектировании новых атомных электростанций (АЭС) важно учитывать влияние штатных выбросов радионуклидов на окружающую среду, в том числе на биоту. Радиобиологический эффект во многом зависит от количественного и качественного состава выброса радионуклидов. Поскольку в российских источниках данные о количественном составе ограничены, для моделирования годового нормализованного выброса радиоизотопов 3H, 14C, 41Ar, 85Kr, 133Xe, 135Xe, 131I, 133I, 60Co и 137Cs мы использовали представленные в отчёте НКДАР ООН данные о штатных выбросах на 19 АЭС с реакторами PWR, размещёнными на территории Франции. Выбор атомных электростанций основывался на длительности наблюдений за выбросами (не менее 10 лет) и присутствии радионуклидов 3H, 14С, радиоизотопов инертных газов (41Ar, 85Kr, 133Xe, 135Xe), радиоизотопов йода (131I, 133I), аэрозолей (137Cs, 60Co) в составе всех выбросов. Классификация АЭС по количественному составу годового нормализованного выброса выполнена с применением иерархического кластерного анализа. АЭС были распределены в 6 кластерах. В каждом кластере определён количественный состав годового нормализованного выброса 3H, 14C, 41Ar, 85Kr, 133Xe, 135Xe, 131I, 133I, 60Co и 137Cs при штатном режиме эксплуатации АЭС. Для консервативной оценки радиационной обстановки и последующего расчёта доз облучения на биоту были использованы максимальные значения верхних квартилей годовых нормализованных выбросов радионуклидов, выбранные в каждом кластере. Установлено, что радиоактивность 41Ar, 85Kr, 133Xe и 135Xe в суммарной активности выброса инертных газов составляет более 90%. 131I и 133I в суммарном выбросе радиоизотопов йода составляют ~46%, основной вклад в суммарный выброс вносит 135I (38%). При более точной оценке доз облучения биоты следует также учитывать радиоактивность 51Cr и 58Со, содержание которых в суммарном выбросе аэрозолей составляет по 20%. Если состав суммарного годового выброса инертных газов, изотопов йода и аэрозолей отличается от вышеприведённого, то целесообразно оценивать радиоактивность годовых выбросов конкретных радионуклидов в соответствии с их вкладом.