Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Расчетное обоснование характеристик технологических переделов замыкающей стадии ядерного топливного цикла с использованием программного комплекса ВИЗАРТ

16.12.2023 2023 - №04 Актуальные проблемы ядерной энергетики

И.Р. Макеева В.Ю. Пугачев О.В. Шмидт А.А. Рыкунова А.Ю. Шадрин

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2023.4.01

УДК: 51-74:[621.039.516.4 004.942+621.039.516.4]

В настоящее время предлагается несколько вариантов организации замыкания ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ) в зависимости от типов реакторных установок, видов топлива, пристанционной или централизованной локализации переделов замкнутого ядерного топливного цикла. Одним из вариантов проверки и оценки принимаемых технических решений является математическое моделирование радиохимического производства, которое, в конечном итоге, позволит оптимизировать комплексный технологический процесс для повышения его эффективности и снижения стоимости.

Для расчета баланса материальных потоков технологических схем и отдельных производственных участков в стационарном и динамическом режимах с учетом эволюции изотопного состава разработан и продолжает развиваться программный комплекс (ПК) ВИЗАРТ (Виртуальный завод радиохимических технологий), позволяющий пользователю компоновать требуемую последовательность операций для любого участка технологической схемы и проводить для нее расчет материального баланса по всем потокам схемы, а также оптимизировать режимы работы оборудования и предоставить необходимые данные для обоснования безопасности отдельных переделов и технологической схемы в целом.

Рассматриваются возможности программного комплекса ВИЗАРТ по расчетному обоснованию компоновок и характеристик технологических линий ЗЯТЦ – это расчет баланса материальных потоков, построение циклограмм работы оборудования, определение наиболее загруженных участков технологических линий, оценка накопления делящихся материалов в аппаратах и промежуточных емкостях, а также оптимизация производительности узлов и аппаратов.

Ссылки

  1. Адамов Е.О., Алексахин Р.М., Большов Л.А., Дедуль А.В., Орлов В.В., Першуков В.А., Рачков В.И., Толстоухов Д.А., Троянов В.М. Проект «ПРОРЫВ» – технологический фундамент для крупномасштабной ядерной энергетики. // Известия РАН. Энергетика. – 2015. – № 1. – С. 5- 12. Электронный ресурс: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_23112795_43973519.pdf (дата доступа 10.11.2023).
  2. Шмидт О.В., Третьякова С.Г., Евсюкова Ю.А., Макеева И.Р., Дубосарский В.Г., Пугачев В.Ю., Рыкунова А.А. Программный комплекс ВИЗАРТ для балансовых расчетов материальных потоков технологий замкнутого ядерного топливного цикла. // Атомная энергия. – 2017. – Т. 122. – Вып. 2. – C. 88-92. Электронный ресурс: https://j--atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/696/675 (дата доступа 10.11.2023).
  3. Модестов Д.Г. Решение уравнений радиоактивного распада. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов. – 2006. – Вып. 3. – C. 54-58.
  4. Shadrin A.Yu., Dvoeglazov K.N., Mochalov Yu.S. et. al. Hydrometallurgical and combined technologies fast reactor MNUP and MOX UNF reprocessing. // Journal of Physics: Conference Series. – 2020. – 1475(1). – 012021. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1475/1/012021
  5. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. – М.: Наука, 1981. – 488 с.
  6. Таха Х. Введение в исследование операций. – М., Мир, 1985, 479 с.
  7. Алексеев В.М., Тихомиров В.М., Фомин С.В. Оптимальное управление. – М.: Наука, 1979. – 432 с.
  8. Глушков В.М. О прогнозировании на основе экспертных оценок. // Кибернетика. – 1969. – № 2. – С. 2-5.
  9. Поспелов Г.С., Вен В.Л., Солодов В.М., Шафранский В.В., Эрлих А.И. Проблема программно-целевого планирования и управления. – М.: Наука, 1980, 460 с.
  10. Zoutendijk G. Methods of Feasible Directions. – Elsever Publ., Amsterdam, 1960.
  11. Химмельблау Д. Прикладное линейное программирование. – М.: Мир, 1975. – С. 381- 410.
  12. Nelder, J. A., & Mead, R. (1965). A Simplex Method for Function Minimization. The Computer Journal, 7(4), 308 – 313. DOI: https://doi.org/10.1093/comjnl/7.4.308
  13. Макеева И.Р., Файрушина Л.Р., Рыкунова А.А. и др. Оптимизация затрат на за-мыкающую стадию ЯТЦ. / Отраслевая конференция «Замыкание топливного цикла ядерной энергетики на базе реакторов на быстрых нейтронах». Сочи, 28-29 октября 2021. Сборник докладов. – С. 294- 305.
  14. Кащеев В. А., Логунов М. В., Шадрин А. Ю. и др. Стратегия фракционирования ВАО от переработки ОЯТ. // Радиоактивные отходы. – 2022. – № 2 (19). – С. 6 -16. DOI: https://doi.org/10.25283/2587-9707-2022-2-6-16
  15. Makeyeva I.R., Rykunova A.A., Dubosarsky V.G. et. al. Calculation and Optimization of Technology Parameters for Closing Stage of Nuclear Fuel Cycle using VIZART code. / Proceedings of GLOBAL 2017. September 24-29, 2017. – Seoul (Korea). – Paper EA-318-PD1.
  16. Different Evolution: генетический алгоритм оптимизации функции. Электронный ресурс: https://habrahabr.ru/post/171751/ (дата доступа 10.11.2023).

технологии замыкания ядерного топливного цикла программный комплекс ВИЗАРТ расчетное обоснование технологических характеристик

Ссылка для цитирования статьи: Макеева И.Р., Пугачев В.Ю., Шмидт О.В., Рыкунова А.А., Шадрин А.Ю. Расчетное обоснование характеристик технологических переделов замыкающей стадии ядерного топливного цикла с использованием программного комплекса ВИЗАРТ. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2023. – № 4. – С. 5-18. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2023.4.01 .

Открыть PDF файл