Эксπир
Регистрация / Вход

Создание на базе национальной библиотеки ядерных данных верифицированной
системы ядерных констант БНАБ-РФ для различных научно-технических приложений

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.516.11.6114
Организация
АО "ГНЦ РФ - ФЭИ"
Руководитель работ
Цибуля Анатолий Макарович
Продолжительность работ
2007 - 2008, 14 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Внебюджетные средства
1,3 млн

Заменить используемые ныне вычислительные программные комплексы и системы константного обеспечения программными комплексами нового поколения, основанными на современных ядерно-физических данных, реализующих современные вычислительные методы и адаптированными к современной вычислительной технике.

Этапы проекта

1
08.08.2007 - 31.10.2007
• разработаны архитектура и форматы системы ядерных констант БНАБ-РФ;

• определены методы переработки нейтронных данных библиотеки РОСФОНД в групповые константы;

• начата алгоритмическая переработка файлов оцененных нейтронных данных в мультигрупповое представление и подготовка к переводу полученных данных в формат системы ядерных констант БНАБ-РФ;

• проведены патентные исследования в результате которых вынесено заключение о том, что разрабатываемая на базе российской национальной библиотеки ядерных данных РОСФОНД система констант БНАБ-РФ современна, актуальна, не будет нарушать авторских прав на подобные системы, т.к. разрабатывается на новом современном научном уровне. Она может быть использована в атомной промышленности на территории России без нарушения исключительных прав на нее.
Развернуть
2
01.11.2007 - 31.12.2007
Второй этап работы по теме «Создание на базе национальной библиотеки ядерных данных верифицированной системы ядерных констант БНАБ-РФ для различных научно-технических приложений» завершается созданием этой системы констант и ее первоначальной проверкой.
Содержание системы групповых констант БНАБ-РФ приводится в Приложении А. Хотя объем системы БНАБ-РФ несравненно меньше библиотеки оцененных нейтронных данных РОСФОНД, на основе которой она составлена, он всё равно слишком велик для представления на бумажных носителях. В отчете представлены отдельные примеры таблиц групповых констант в формате БНАБ-РФ для важнейших материалов ядерных реакторов. Вся система записана на СD-диске.
В задачи этого этапа входит также создание библиотеки ковариационных матриц погрешностей групповых констант с тем, чтобы обеспечить в дальнейшем возможность оценки погрешностей расчетного предсказания нейтронно-физических характеристик ЯЭУ.
Важность задачи определяется тем, что проектирование ядерных объектов ведется с таким расчетом, чтобы обеспечить запасы на возможные просчеты. Реалистическая численная оценка возможных просчетов необходима для того, чтобы предусматриваемые запасы были адекватны этим просчетам. Чрезмерные запасы снижают и технологические и экономические показатели проектируемого оборудования, тогда как недостаточные запасы чреваты тем, что оборудование окажется неработоспособным или окажется ядерно- или радиационно-опасным в аварийных ситуациях или даже в режиме нормальной эксплуатации.
На втором этапе работ были разработаны структуры библиотеки ковариационных матриц, и необходимое для работы с ней математическое обеспечение. Для работы с этой библиотекой требуется располагать весьма громоздким и сложным математическим обеспечением, частично реализованным, как показано в отчете, в современной версии системы СКАЛА (Системы Компьютерного Анализа для Лицензирования ядерной и радиационной безопасности объектов Атомной энергетики).
Как следует из постановки задачи и из статуса отчета (как промежуточного), результаты работы по этапу служат лишь базой для дальнейших разработок, которые включают в себя:
создание новой системы кодов для подготовки констант БНАБ-РФ для их использования в программах расчета нейтронных полей и их функционалов;
включение новой системы кодов в расчетные программы (в частности, в упоминавшуюся систему СКАЛА);
верификацию всей системы в целом (согласно календарному плану контракта на следующий год).
Составной частью системы БНАБ-РФ, кроме самих групповых данных, является разработка схем их использования при проведении расчетов. Создание комплекса программ CONSYST-RF, предназначенного для подготовки констант БНАБ-РФ к расчету, является задачей следующих этапов работы. Однако прежде, чем приступить к созданию этого комплекса, были разработаны схемы использования констант в типовых инженерных задачах переноса излучений и расчета радиационной обстановки, поскольку комплекс CONSYST-RF и должен обеспечить оптимальные пути решения этих задач. Разработка этой схемы и являлась следующим направлением работы при создании системы БНАБ-РФ, которая описывается в отчете в главе 3.
В завершении работ была проведена валидация констант БНАБ-РФ на интегральных характеристиках. Под валидацией понимается сравнение результатов расчета характеристик реальных объектов с результатами непосредственного измерения этих характеристик и анализ расчетно-экспериментальных расхождений. Таким образом, валидация – это путь оценки погрешностей расчетных предсказаний и, возможно, их сокращения.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Программа осуществляет подготовку констант для материалов среды с учетом резонансной самоэкранировки сечений, входящих в ее состав нуклидов, с учетом гетерогенности среды и термализации нейтронов, с учетом анизотропии рассеяния в приближениях, предусмотренных возможностями исходной библиотеки констант БНАБ-РФ (для нейтронных констант вплоть до P5-приближения).
Программа позволяет готовить также константы для расчетов энерговыделения и образования фотонов в нейтронных реакциях, а также расчета распространения фотонов.
Выходные файлы констант готовятся в широко распространенных форматах ANISN для расчетов по транспортным кодам типа TWODANT, DORT и TORT, в формате АРАМАКО для расчетов по инженерным кодам типа ТРИГЕКС, а также в формате АСЕ для расчетов методом Монте-Карло по MCNP. Программа обеспечивает также константами расчеты методом Монте-Карло по отечественной программе MMKKENO.
С использованием Монте-Карловских программ MCNP и MMKKENO с подготовкой констант через CONSYST-RF проведены тестовые расчеты ряда экспериментальных «бэнчмарков» GODIVA, JEZEBEL, TOPSY, POPSY и других.
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
Разработана универсальная система константного обеспечения БНАБ-РФ.
Проведена верификация системы константного обеспечения БНАБ-РФ.
Разработана инструкция пользователя универсальной системой БНАБ-РФ.
Разработаны и отлажены наборы интерфейсов для адаптации системы констант к основным вычислительным программам.
Обеспечено авторское сопровождение внедрения системы констант БНАБ-РФ.
Защита созданной интеллектуальной собственности не требуется.
Выпущен итоговый научно-технический отчет № 12020, содержащий
в Приложениях: техническую документацию на универсальную систему, инструкцию пользователя, интерфейсы системы, заключение о гарантированной точности расчетных результатов.
Прилагаются: Акт оказания технической помощи при внедрении и Акт о передаче универсальной системы БНАБ-РФ в ГОЦНТД ГСССД.
Представлен отчет о патентных исследованиях № 48-22/312.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Организация
ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ"
профинансировано
Тема
Разработка современных вычислительных методов для реализации научно-технических приложений российской национальной библиотеки ядерных данных.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 15 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2
Тема
Оснащение компьютерной, вычислительной техникой и оргтехникой центра научно-технического творчества молодежи Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Продолжительность работ
2012, 0 мес.
Бюджетные средства
1,7 млн
Количество заявок
2
Тема
Создание специализированного программного комплекса для интеграции современных мобильных средств вычислительной техники учащихся и рабочего места преподавателя общеобразовательных учреждений.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 16 мес.
Бюджетные средства
60 млн
Количество заявок
4
Тема
НК-12А Закупка современного специального оборудования для оснащения учебно-исследовательского комплекса междисциплинарного ресурсного центра ядерных технологий Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (Московский инженерно-физический институт)
Продолжительность работ
2009, 4 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
4
Тема
Создание библиотеки MPI для обеспечения разработки, оптимизации и выполнения высокопараллельных приложений на суперкомпьютерных кластерных и распределенных вычислительных системах.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 17 мес.
Бюджетные средства
60 млн
Количество заявок
1