Презентация на тему «Государственные корпорации на защиту»

Автоматизированная методика поиска оптимальной компоновки радиационной

защиты

Государственная корпорация «Росатом»

И.А. Ехлаков, А.П Пышко

Акционерное общество «Государственный научный центр РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского»

X Юбилейная Российская научная конференция «Радиационная защита и радиационная безопасность в ядерных технологиях» 22-25 сентября 2015 г. г. Обнинск

Положение радиационной защиты в структуре космической ЯЭУ

2

Неоднородности в радиационной защите

3

Постановка задачи поиска оптимальной компоновки радиационной защиты

Задача оптимизации радиационной защиты – обеспечить минимум массы системы радиационной защиты при том, чтобы поглощенные дозы гамма-излучения и флюсенсы быстрых нейтронов на всех защищаемых объектах не превышали предельно допустимые значения, а температуры защитных слоев находились в рабочих диапазонах для соответствующих материалов.

4

4

Канонический алгоритм роя частиц

5

Критерий остановки: изменение bestglob на протяжении N шагов не превышает ?

5

Преимущества использования алгоритма роя пчел

Хорошо подходит для оптимизации функций, не являющихся в области определения унимодальными В отличие от других природных алгоритмов не требует тщательного подбора поведенческих коэффициентов Исключает модельную погрешность и погрешность косвенных измерений

6

Применение алгоритма к задаче поиска оптимальной компоновки

радиационной защиты

7

Модификации алгоритма для ускорения поиска оптимальной компоновки

Ограничения налагаются не только на значения отдельных координат, но и на суммарные значения координат, относящихся к одному компоненту радиационной защиты. В случае нарушения ограничений агент переносится в случайную точку внутри разрешенной области пространства с сохранением скорости и наилучших позиций Ограничения на суммарные значения толщин компонентов защиты на каждой итерации изменяются по закону

8

8

Соединение оптимизационного алгоритма с MCNP

При работе модуля с входными файлами используется система комментариев-маркеров к строкам, а при работе с выходными файлами модуль ориентируется по стандартным заголовкам.

9

9

Оптимальная толщина теплового экрана

Отыскание оптимальной толщины теплового экрана может быть выделено в отдельную задачу

10

10

Результаты применения рассматриваемой оптимизационной методики

11

11

Расстояние до приборного отсека, м

16

18

20

22

24

Угол тени рад. защиты, град

5.55

5

5

5

5

Флюенс быстрых нейтронов, см-2

9.55?1011

9.93?1011

9.96?1011

9.94?1011

9.95?1011

Доза гамма-излучения, рад

1.96?105

1.98?105

1.99?105

1.98?105

1.96?105

Толщина 1-го слоя рад. защиты, см

0.09

0.05

0.004

0.03

0.07

Толщина 2-го слоя рад. защиты, см

4.68

2.33

2.97

1.69

1.93

Толщина 3-го слоя рад. защиты, см

3.39

2.53

2.12

1.79

1.55

Толщина 4-го слоя рад. защиты, см

20.93

23.61

22.09

22.14

20.86

Масса рад. защиты, кг

824.1

621.4

535.6

474.4

433.4

Выводы

Рассмотренная методика позволяет осуществлять оптимизацию радиационной защиты основываясь на непосредственных решениях уравнения переноса для реалистичных трехмерных моделей, что повышает точность нахождения результата. Представленная методика снижает время- и трудозатраты пользователя при поиске оптимальной компоновки радиационной защиты

12

Спасибо за внимание

13

13