1. Государственная корпорация «Росатом»
Государственный научный центр РФ – Физико-энергетический институт
имени А.И. Лейпунского
Адаптация программного комплекса GAMOS
к расчету нейтронно-физических характеристик
ядерного реактора и радиационной защиты
ЯЭУ космического назначения
И.А. Ехлаков
Научная сессия ИЯРиТ,
ГНЦ-РФ ФЭИ,
г. Обнинск,
27 января 2014

2. Ввиду больших расстояний, фигурирующих в задачах
радиационной защиты, программы, основанные на конечноразностных методах требуют сеток, размеры которых не
позволяет работать с ними на современных ЭВМ.
Выходом могла бы стать локальная оценка потока,
реализованная с помощью метода Монте-Карло, однако, всех из
наиболее распространенных программ, таких как FLUKA (INFN,
CERN), GEANT4 (CERN), MARS (FNAL), ПРИЗМА (ВНИИТФ),
TDMCC (ВНИИЭФ) и т.д., она присутствует только в
MCNP/MCNPX (LANL)
Задача постепенного отхода от использования MCNP/MCNPX в
пользу свободных либо доступных для приобретения кодов.

3. Geant4-based (Основывающаяся на Geant4)
Achitecture for (Архитектура для)
MedicalOriented (Медицински-ориентированных)
Studies (Исследований)
Свободно распространяемое (после регистрации) ПО с открытым кодом,
разрабатывается CIEMAT (Испания)
Во многих случаях позволяет проводить расчеты не прибегая к
программированию на C++
Имеет более 1000 пользователей

4. Создание набора процессов, а также описывающих их
наборов моделей и сечений, оптимального по скорости
вычислений и точности решения задач, возникающих при
расчете нейтронно-физических характеристик ядерного
реактора и радиационной защиты.
Создание программной надстройки, позволяющей
отключать генерацию нейтронов деления в заданных
пользователем геометрических объектах
Доработка ряда алгоритмов, таких как вычисление тока
частиц через поверхность или чтение гистограмм угловых
распределений при рассеянии
Создание методики оценки среднего потока через
поверхность в точечном детекторе (аналог F5 в MCNP)

5. MCNP
MCNP
MCNP
GAMOS

7. MCNP
GAMOS
ток через торцевую поверхность ТРП на 1 исходный нейтрон
нейтроны
5.74E-2 ± 0.11E-2
5.84E-2 ± 0.26E-2
гамма
8.04E-2 ± 0.07E-2
7.87E-2 ± 0.19E-2
средний поток через боковую поверхность ТРП на 1 исходный
нейтрон, см-2
нейтроны
1.73Е-2 ± 0.04Е-2
1.74Е-2 ± 0.09Е-2
гамма
5.01Е-2 ± 0.12E-2
4.97E-2 ± 0.23E-2
Число делений в первом поколении в активной зоне на 1
исходный нейтрон
0.389 ± 0.04
0.394 ± 0.08

8. Защита отсутствует,
дистанция от центра активной зоны до детектора 10 м
нейтроны
гамма
Флюенс нейтронов с энергией > 0.1 МэВ:
Доза гамма-излучения:
MCNP: 1.481E-8 ± 0.008E-8 см-2*МэВ-1
MCNP: 1.388E-17 ± 0.014E-17 Зв
GAMOS: 1.379E-8 ± 0.027E-8 см-2*МэВ-1
GAMOS: 1.402E-17 ± 0.014E-17 Зв
на один первичный нейтрон

9. Защита: 3 см обедненный уран, 20 см гидрид лития
дистанция от центра активной зоны до детектора 3 м
нейтроны
гамма
Флюенс нейтронов с энергией > 0.1 МэВ:
Доза гамма-излучения:
MCNP: 2.27E-9 ± 0.02E-9 см-2*МэВ-1
MCNP: 1.06E-17 ± 0.02E-17 Зв
GAMOS: 1.96E-9 ± 0.24E-9 см-2*МэВ-1
GAMOS: 1.01E-17 ± 0.06E-17 Зв
на один первичный нейтрон

10. Конкурсы и конференции:
1) 2 доклада на конференции «Нейтронно-физические проблемы атомной энергетики»,
ГНЦ РФ-ФЭИ
2) пленарный доклад на конференции «Инновации в атомной энергетике», НИКИЭТ
3) совместно с Алексеевым П. А. диплом II степени на конкурсе им. А. И. Лейпунского в номинации
«Открытые публикации»
Публикации:
1) Полоус М. А., Алексеев П. А., Ехлаков И. А. Современные расчетные технологии обоснования
характеристик ядерных электродвигательных установок в проектных работах создания
термоэмиссионных космических ядерных энергетических установок нового поколения. Электронный
журнал «Труды МАИ». Выпуск № 68 (ВАК)
2) Статья «О возможности пуска реактора на орбите за счет источника нейтронов, формируемого
космическим излучением.» авторов Алексеева П.А., Ехлакова И.А., Овчаренко М.К., Пышко А.П.
сдана в печать в журнал «Космическая техника и технологии»
3) Статья «Термоэмиссионный реактор-преобразователь космической ЯЭУ как источник излучений в
окружающее пространство» авторов Алексеева П.А., Ехлакова И.А сдана в печать в журнал
«Известия вузов. Ядерная энергетика» (ВАК)
4) 4 доклада в сборниках конференций «Молодежь в науке» (ВНИИЭФ) и «Инновации в атомной
энергетике» (НИКИЭТ)
Кандидатские экзамены: в июне 2013 сдан на «отлично» кандидатский минимум по философии