Программный комплекс (далее ПК) «TDMCC» создан для расчетов нейтронно-физических характеристик трехмерных систем методом Монте-Карло с использованием как высокопараллельных Супер-ЭВМ, так и персональных компьютеров.

В программе TDMCC реализовано численное решение уравнений переноса нейтронов и фотонов в трехмерной геометрии аналоглвыми и неаналоговыми методами Монте-Карло. Расчеты выполняются без упрощений относительно геометрии с использованием точных моделей взаимодействия нейтронов и фотонов с веществом.

В программе TDMCC, в едином исполняемом модуле, реализованы несколько режимов счета. Далее приводятся идентификаторы режимов счета и пояснения относительно задач, решаемых с использованием выбранного режима:

«К», «К+РН» - расчет коэффициента размножения нейтронов (отдельно и с учетом переноса гамма-квантов), покассетного и потвэльного распределения энерговыделения в активнох зонах реакторов стационаром режиме;
«N», «N+PH» - моделирование переноса нейтронов (или совместного переноса нейтронов и фотонов) от внешнего источника;
«V» - расчет выгорания топливных элементов;
«VAR_K» - расчет зависимости коэффициента размножения нейтронов от таких параметров активной зоны, как плотность, концентрация вещества, температура.

Режим счета задается при описании начальных данных задачи и определяет методику моделирования траекторий нейтронов и гамма-квантов и снятие результатов расчета.
Для задания информации о геометрии, составах, источнике решаемой задачи, а также о вычисляемых результатах и используемых методах повышения эффективности счета в TDMCC используется специальный входной язык.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Используется непрерывное представление сечений взаимодействия частиц с ядрами. Для нейтронов принимаются во внимание все реакции, сечения которых заданы в соответствующих файлах оцененных данных (таких, как ENDF/B);
Для учета движения атомов среды используется модель свободного газа, в которой распределение скоростей атомов считается максвелловским с температурой равной температуре области. Усреднение сечений по распределению Максвелла выполняется в процессе моделирования траекторий нейтронов, что позволяет обойтись без предварительного расчета сечений на заданную температуру и точно учитывать рассеяние нейтронов на движущихся атомах среды;
При моделировании медленных нейтронов для учета химических связей атомов используется интерполяция сечений по температуре и энергии из таблицы S (α, β) по формуле, сохраняющей детальный баланс;
В области неразрешенных резонансов для учета резонансного поглощения в программе используются 2 метода: прямой метод и метод вероятностных таблиц;
Для повышения эффективности счета в программе реализован ряд алгоритмов, которые позволяют получать статистически более точные результаты за меньшее время;
Для расчета мощностей доз используется свертка потока частиц с дозовыми коэффициентами, которые задаются пользователем в виде функций из НРБ-99/2009;
Модуль решения уравнений изотопной кинетики интегрирован в TDMCC. Расчёт системы уравнений кинетики ядер проводится по одношаговой неявной схеме методом Розенброка – Вайнера;
При расчете выгорания топлива можно использовать так называемую малую или большую модель кинетики;
Расчет выгорания топлива можно проводить в потвэльном или покассетном варианте.

Средства разработки: Язык программирования ФОРТРАН-77 с использованием препроцессора «СВИФТ», ФОРТРАН 90.

Требования к операционной системе и дополнительному программному обеспечению: операционные системы Windows 95/98/NT/XP/Vista и Linux/Unix.

Технические требования: ПЭВМ с операционной системой Windows и многопроцессорные ЭВМ.

Основной сферой применения комплекса являются расчетно-теоретические исследования в области разработки и обоснования безопасности ядерных энергетических установок и систем с делящимся материалом:

Оценка критичности и ядерной безопасности систем с делящимся материалом (ядерные энергетические установки, хранилища свежего и отработавшего ядерного топлива, контейнеры для транспортировки свежего и отработавшего топлива и ядерно - радиоактивных отходов и т. д.);
Моделирование пространственно энергетического распределения нейтронов в активных зонах РУ и хранилищах;
Расчет интенсивности реакций на каждом изотопе и в каждой ячейке (ТВС, твэл) активной зоны и элементах окружающей конструкции;
Моделирование защиты от излучений, оценка радиационной безопасности;
Задачи борного регулирования АЗ РУ;
Расчет выгорания топлива и моделирование топливных циклов реакторных установок.

Стоимость базовой лицензии TDMCC от 1,5 миллионов рублей.

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС «TDMCC»