Поделиться
Россияне пишут ПО для моделирования атомного реактора
Программисты института имени Келдыша занимаются разработкой ПО, позволяющего создавать комплексные модели атомных реакторов. Пока оно позволяет моделировать лишь отдельные процессы в энергоблоках. В США аналогичные продукты уже разработали, но на них распространяются экспортные ограничения.Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН (ИПМ РАН) совместно с предприятиями «Росатома» (ОАО ОКБ «Гидропресс», ГНЦ РФ ФЭИ и др.) работает над созданием программного обеспечения, позволяющего осуществлять комплексное моделирование атомных реакторов. Об этом рассказал CNews заведующий сектором математического моделирования ядерных реакторов на быстрых нейтронах Александр Воронков. В первую очередь, такое ПО будет использоваться для моделирования реакторов на быстрых нейтронах.
В настоящее время институт планирует подписать контракт с «Гидропресс» на выполнение работ в области создания ПО нового поколения сроком на три года с финансированием из средств компании «АКМЭ-инжиниринг» - совместного предприятия «Росатома» и «Евросибэнерго» (контролируется структурами Олега Дерипаски). Это СП было создано в 2009 г. для разработки и внедрения малых реакторных установок мощностью 100 МВт на быстрых нейтронах. Пилотный энергоблок планируется запустить в 2019 г., а суммарные инвестиции в проект стороны оценили в $400-500 млн. По задумке, такие установки предназначены для обеспечения энергией отдаленных или обособленных регионов.
По истечении контракта специалисты рассчитывают получить программный продукт, позволяющее создавать полные модели реакторов. Работу над ним специалисты ИПМ начнут не с нуля, рассказывает Воронков. «Разработку ПО для моделирования атомных реакторов мы начали еще лет 20 назад. К настоящему моменту у нас готово ПО, позволяющее моделировать все основные процессы в реакторе, - рассказывает специалист ИПМ. – Осталось создать ПО, позволяющее на суперкомпьютере моделировать реактор со всеми процессами целиком». Разработанные к настоящему моменту компоненты продукта позволяют по отдельности моделировать поведение нейтронных гамма-лучей в реакторе, различные теплогидравлические и термомеханические процессы.
Реакторы на быстрых нейтронах создавались в СССР и ряде других стран. Однако раньше в них в качестве теплоносителя использовали натрий, в то время как разрабатываемые сейчас в России реакторы будут использовать свинец-висмут. Как пояснил CNews Александр Воронков, последний имеет ряд преимуществ перед натрием – например, созданные с его использованием энергоблоки безопаснее и экономичнее.
В США над проектом по созданию свинцово-висмутовых реакторов работает компания Hyperion. О проектах в области разработки свинцово-висмутовых реакторов заявляли также в Японии (проект CANDLE) и Индии (Индийский институт технологий, Indian Institute of Technology-Kanpur).
В США существует ПО как для создания полных моделей реакторов, так и для моделирования отдельных процессов в нем. Например, программный пакет, позволяющий моделировать реакторы целиком, разработала Окриджская национальная лаборатория (Oak Ridge National Laboratory). Но ИПМ РАН столкнулся с экспортными ограничениями США при попытке получить программные пакеты для моделирования различных процессов, имеющих отношение к атомной энергетике.
ИПМ сотрудничает со структурами «Росатома» уже много лет, отмечает Воронков. Например, институт регулярно выполнял работы по моделированию отдельных процессов в атомных реакторах для компании «Гидропресс», входящей в состав атомной госкорпорации. Кроме того, у института имеются тесные контакты с Ядерным Центром в Сарове (РФЯЦ ВНИИЭФ), также подконтрольным «Росатому», в области математического моделирования различных физических процессов.
Короткая ссылка
