Приложение 3. Некоторые подходы для разработки концептуальных моделей хранилища РАО

Приложение 3

НЕКОТОРЫЕ ПОДХОДЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ

ХРАНИЛИЩА РАО

Разработаны с учетом рекомендаций [4, 5]

Первый этап разработки концептуальных моделей - определение сред выхода и переноса радионуклидов, а также путей облучения человека. Для каждого сценария рекомендуется получить ответы на следующие вопросы:

- Какие величины или характеристики принимаются в качестве конечных оцениваемых величин и соответственно в качестве критериев? (Например, доза облучения населения и (или) радиационный риск, концентрация радионуклидов в различных средах и т.д.)

- Какая среда является средой выхода радионуклидов? (Газообразная, твердая, жидкая.)

- Какая среда является средой переноса радионуклидов? (Газообразная, твердая, жидкая.)

- Какие цепочки определяют облучение человека? (Например, подземные воды и речные воды, используемые как источник питьевого и сельскохозяйственного водоснабжения, продукты животного происхождения, продукты растительного происхождения и т.д.)

- Каковы эффекты воздействия радионуклидов на человека и окружающую среду? (Например, ущерб здоровью, потеря природных ресурсов за счет их загрязнения радионуклидами и т.д.)

По завершении первого этапа для каждого сценария следует рассмотреть механизмы, посредством которых может происходить соответствующее высвобождение радионуклидов, их перенос и облучение человека.

3.1. Индуктивно-дедуктивный метод построения концептуальных моделей

Индуктивно-дедуктивный метод предполагает изучение нескольких механизмов, которым, если потребуется, следует приписать соответствующие вероятности.

Для этого могут быть использованы следующие стратегии:

- дедуктивная стратегия, которая начинается с рассмотрения того, каким образом может произойти выход радионуклидов, изучения возможных механизмов переноса и облучения и заканчивается расчетом связанных с этим уровней облучения;

- индуктивная стратегия, которая начинается с рассмотрения значимых уровней радиационных воздействий и изучения механизмов облучения и переноса, которые могут создать данные уровни воздействий, и завершается рассмотрением соответствующих механизмов выхода.

Обе стратегии могут использоваться совместно.

3.2. Метод "Матрицы Взаимодействия"

3.2.1. Применение метода "Матрицы Взаимодействия" рекомендуется в случае неочевидности пути реализации индуктивно-дедуктивного метода построения концептуальной модели. Этот метод по сравнению с индуктивно-дедуктивным методом позволяет построить эту модель более формализованным образом, и результат его применения меньше зависит от способности экспертов интуитивно верно оценить иерархию и взаимосвязь процессов переноса радионуклидов из хранилища РАО в ближнюю среду обитания человека.

Реализация метода "Матрицы Взаимодействия" начинается с разделения системы на составные части. Определяются главные особенности конструкции и размещения хранилища РАО, другие факторы, а также происходящие в хранилище РАО и вне его события, явления и процессы, влияющие, по мнению экспертов, на перенос радионуклидов от хранилища РАО к человеку.

Составляется (например, методом экспертных оценок) перечень событий, явлений и факторов природного и техногенного происхождения и физико-химических процессов, элементы которого представляют основные диагональные элементы "Матрицы Взаимодействия". Взаимозависимость (или взаимодействие) компонентов этого перечня между собой может быть отражена ее недиагональными элементами, позволяющими на качественном уровне учесть любые причинно-следственные связи между компонентами, аналитические зависимости, статистически установленные корреляции и т.д. Рис. 3.1 иллюстрирует методику на примере матрицы размерностью 2 х 2 и демонстрирует принятое правило записи направления взаимодействия (воздействия).

Рис. 3.1. Пример "Матрицы Взаимодействия" размерностью 2 х 2

3.2.2. При использовании метода "Матрицы Взаимодействия" принято располагать недиагональные элементы матрицы в последовательности миграции радионуклидов. Все возможные пути миграции радионуклидов и связанные с ним пути облучения и облучаемые группы населения должны быть прослежены и отражены в концептуальной модели. Каждый переход радионуклидов от одного компонента матрицы к другому посредством взаимодействия может затем быть представлен с помощью соответствующего математического выражения и включен в математическую модель.

3.2.3. В процессе рассмотрения взаимодействий важно убедиться, что они являются прямыми взаимодействиями, и определить, какой элемент служит причиной и каким будет эффект. При описании одного процесса может быть использовано более двух диагональных элементов. Связанная цепочка взаимодействий внутри матрицы называется путем. Также возможно наличие петель типа А-В-А. Наличие их - важное указание на необходимость организации итерационного процесса математических вычислений.

3.2.4. Если экспертных суждений оказалось недостаточно для точного определения всех недиагональных элементов "Матрицы Взаимодействия" или есть вероятность, что эксперты ошиблись, то корректно примененный метод "Матрицы Взаимодействия" "не позволит" ошибиться даже и в этом случае. Для этого нужно выполнить две итерации или более для формализованного уточнения значений элементов "Матрицы Взаимодействия". При этом все возможные взаимодействия между диагональными элементами матрицы следует включить в первую итерацию. На последующих итерациях взаимодействия между недиагональными элементами матрицы следует уточнять таким образом, чтобы в результате остались только значимые элементы для включения их в концептуальную модель.