Почему Spark считает, что это кросс / декартово соединение

Попробуйте это условие (без дополнительных вычислений):

def isqrt(n):
  i = math.sqrt(n)
  if i != int(i):
    raise ValueError('input was not a perfect square')  
  return i

Если вам нужно вернуть int (а не float с конечным нолем), то либо назначить вторую переменную, либо дважды вычислите int(i).