Cистема моделирования и визуализации ядерных превращений – nuclear evolution software

28.03.2016 2016 - №01 Моделирование процессов в объектах ядерной энергетики

А.А. Догов

https://doi.org/10.26583/npe.2016.1.05

Приводится методика моделирования изменения изотопного состава топлива с использованием системы обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающей трансмутацию нуклидов. Предложены алгоритмы моделирования и расчета основных параметров ядерных превращений нуклидов, основанные на направленных графах, что позволило повысить скорость и точность вычислений. Дается описание разработанной системы моделирования процессов ядерных превращений в результате радиоактивного распада и в результате реакций, вызываемых потоками частиц. Определены ее особенности и функциональные возможности.

Особенностями системы являются простота, развитый дружественный пользовательский интерфейс, высокая степень автоматизации всех этапов работы пользователя, визуализация моделируемых процессов и удобные средства управления расчетов и обработки результатов. Система ориентирована на широкий круг пользователей – от студентов и аспирантов до преподавателей вузов и научных работников. Она может использоваться как инструмент для проведения научных исследований и поддержки образовательного процесса. Представленная система является удобным инструментом оценки концентрации любого изотопа в цепочке превращений в зависимости от интегрального потока и времени при различном количестве стартовых изотопов.

При создании системы помимо авторских разработок используются лицензионные современные программные средства и библиотеки визуальных контрольных элементов мировых производителей. Это позволило разработать удобный для пользователя интерфейс, отвечающий самым передовым программным разработкам. Представление результатов моделирования осуществляется в виде интерактивных таблиц и графических зависимостей. Даются примеры использования предложенного инструментария.

Ссылки

1. Адамов Е.О., Ганев И.Х., Лопаткин А.В., Муратов В.Г., Орлов В.В. Трансмутационный топливный цикл в крупномасштабной ядерной энергетике России. М.: ГУП НИКИЭТ, 1999, 156 с.
2. Bateman H. Solution of a System of Differential Equations Occurring in The Theory of Radio-Active Transformation., University of Cambridge, Proc. Phil. Soc. 1910. PP. 423-427.
3. Пляскин В.И., Р.А. Косилов, Г.Н. Мантуров. Справочно-информационная интерактивная система «Трансмутация нуклидов в ядерных реакторах» // Вопросы атомной науки и техники, 2003. Т. 2. № 1. С. 103-109.
4. Manual for reactor produced radioisotopes. IAEA TECDOC-1340, Vienna, 2002.-257p.
5. Герасимов А.С., Зарицкая Т.С., Рудик А.П. Справочник по образованию нуклидов в ядерных реакторах – М. : Энергоатомиздат, 1989 . – 573 с.
6. Depth-first search // In: Introduction to Algorithms, Second Edition / Ed. by Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, and Clifford Stein. The MIT Press, 2001. PP. 540–549.
7. Visual Interface Design // In: About Face 3 The Essentials of Interaction Design / Ed. by Alan Cooper, R. Reimann, D. Cronin. Indianapolis. Wiley Publishing Inc., 2007. PP. 287-319.
8. Tables of Nuclear Data [Электронный ресурс] // Japan Atomic Energy Agency, Nuclear Data Center: [сайт]. [1995-2016]. URL: http://wwwndc.jaea.go.jp/ (дата обращения: 15.10.2015).
9. Chart of Nuclides [Электронный ресурс] // The National Nuclear Data Center (NNDC): [сайт]. [2012]. URL: http://www.nndc.bnl.gov/chart/ (дата обращения: 4.10.2015).
10. Fusion Evaluated Nuclear Data Library [Электронный ресурс] // International Atomic Energy Agency - Nuclear Data Section: [сайт]. [2004]. URL: https://www-nds.iaea.org/fendl21/ (дата обращения: 10.9.2015).
11. Колобашкин В.М., Рубцов П.М., Ружанский П.А., Сидоренко В.Д. Радиационные характеристики облученного ядерного топлива / Справочник. M.: Энергоатомиздат, 1983. 382 с.
12. Андрианов А.А., Догов А.А., Коровин Ю.А., Купцов И.С. Подход к определению оптимальной стратегии ядерной трансмутации // Ядерная физика и инжиниринг, Т. 5, № 2, 2014. С. 122.

радиоактивные отходы трансмутация цепочки распада теория графов уравнения Бейтмана информационные системы интерактивный интерфейс

Ссылка для цитирования статьи: Догов А.А. Cистема моделирования и визуализации ядерных превращений – nuclear evolution software. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2016. – № 1. – С. 41-50. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2016.1.05 .