Кластерный анализ для оценки радиационного воздействия штатных выбросов АЭС на биоту

DOI: 10.21870/0131-3878-2018-27-1-43-52

Переволоцкая Т.В., Переволоцкий А.Н., Спиридонов С.И.

«Радиация и риск». 2018. Том 27. № 1, с.43-52

Сведения об авторах

Переволоцкая Т.В. – ст. научн. сотр., к.б.н., доцент. ФГБНУ ВНИИ радиологии и агроэкологии, Обнинск. Контакты: 249032, Калужская обл., Обнинск, Киевское шоссе, 109-й км. Тел.: +7(960)519-68-99; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .
Переволоцкий А.Н. – вед. научн. сотр., д.б.н. ФГБНУ ВНИИ радиологии и агроэкологии, Обнинск.
Спиридонов С.И. – зав. лаб., д.б.н., проф. ФГБНУ ВНИИ радиологии и агроэкологии, Обнинск.

Аннотация

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.

Ключевые слова
АЭС, PWR, ВВЭР, штатный выброс, радионуклиды, радиационная обстановка, радиобиологические эффекты, инертные радиоактивные газы, радиоактивные изотопы йода, аэрозоли, биота, классификация, кластер, медиана, верхний квартиль.

Список цитируемой литературы

1. Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций (СП АС-03). Санитарные пра-вила и гигиенические нормативы (СанПин 2.6.1.24-03). М.: Минздрав России, 2003. 41 с.

2. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2011 г. Ежегодник. Обнинск: Росгидромет, ФГБУ «НПО Тайфун», 2012. 298 с.

3. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2013 г. Ежегодник. Обнинск: Росгидромет, ФГБУ «НПО Тайфун», 2014. 358 с.

4. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2015 г. Ежегодник. Обнинск: Росгидромет, ФГБУ «НПО Тайфун», 2016. 348 с.

5. Sources and effects of ionizing radiation: Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation to the General Assembly with scientific annexes. New York: United Nations, 1993. 914 p.

6. European Commission Radioactive Discharges Database for collecting, storing, exchanging and dissemina-tion of information on radioactive discharges (RADD). URL: http://europa.eu/radd/ (дата обращения 30.01.2017).

7. Мандель И.Д. Кластерный анализ. М.: Финансы и статистика,1988. 176 с.

8. Sources and effects of ionizing radiation: Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation to the General Assembly with scientific annexes. Vol. 1. Sources. New York: United Nations, 2008. 463 p.

9. Sources and effects of ionizing radiation: Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation to the General Assembly with scientific annexes. New York: United Nations, 2016. 502 p.

Полная версия статьи