ITER極向場(chǎng)線圈維修過程及照射劑量虛擬仿真
發(fā)布時(shí)間:2021-08-15 03:44
根據(jù)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),ITER極向場(chǎng)線圈(PF Coils)的人工檢測(cè)和連接維修任務(wù)的制定,需要開展維修方案的預(yù)評(píng)估,驗(yàn)證當(dāng)前核設(shè)計(jì)方案的合理性和可行性。基于ITER組織提供的輻射場(chǎng)數(shù)據(jù)和工程模型,在核與輻射安全仿真系統(tǒng)SuperMC/VisualDose2.3的支持下,開展了ITER PF4維修過程的工人職業(yè)照射劑量仿真分析,包括維修過程的虛擬漫游仿真、器官劑量實(shí)時(shí)評(píng)估、累積劑量評(píng)估和人員操作過程的虛擬培訓(xùn)仿真。仿真結(jié)果顯示,根據(jù)現(xiàn)有ITER核設(shè)計(jì)方案,ITER停堆106 s后人員進(jìn)入低溫室開展ITER PF4檢修工作所受到的累積劑量為2.19mSv,為ITER核設(shè)計(jì)分析人員提供了參考。
【文章來源】:核科學(xué)與工程. 2020,40(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
ITER PF4維修路徑圖[7]
本文工作首先利用CATIA建立好模型,導(dǎo)入到3DSMax當(dāng)中,使用OgreMax插件直接將模型轉(zhuǎn)為OGRE Mesh格式并導(dǎo)入到SuperMC/VisualDose2.3當(dāng)中;3DSMax的仿真場(chǎng)景模型如圖2所示,輸出的整個(gè)場(chǎng)景不僅包含約420萬個(gè)三角面片的幾何信息,還包括模型的材質(zhì)等信息。為了評(píng)估,輻射劑量場(chǎng)分布采用ITER國(guó)際組織提供的計(jì)算結(jié)果[9];赟uperMC/VisualDose2.3的該輻射通量場(chǎng)0.1~1keV數(shù)據(jù)和模型的疊加可視化如圖3所示。
基于上述維修方案和仿真場(chǎng)景,用戶在SuperMC/VisualDose2.3上完成維修方案的設(shè)計(jì)和仿真場(chǎng)景的創(chuàng)建。工人在維修過程中所受到的輻射劑量根據(jù)工人在每一個(gè)點(diǎn)的停留時(shí)間計(jì)算得到。輻射虛擬人Rad-Human[10]被選為SuperMC/VisualDose 2.3在本次方案仿真中的輻射劑量評(píng)估模型,該模型由中國(guó)科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所·鳳麟團(tuán)隊(duì)[11-16]自主構(gòu)建,包含46個(gè)器官,由多物理耦合分析建模程序SuperMC/MCAM[17-21]創(chuàng)建,該模型如圖4所示。圖4 Rad-Human模型示意圖[22]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)鉛基研究反應(yīng)堆概念設(shè)計(jì)研究[J]. 吳宜燦,柏云清,宋勇,黃群英,劉超,王明煌,周濤,金鳴,吳慶生,汪建業(yè),蔣潔瓊,胡麗琴,李春京,高勝,李亞洲,龍鵬程,趙柱民,郁杰,FDS團(tuán)隊(duì). 核科學(xué)與工程. 2014(02)
[2]大型集成多功能中子學(xué)計(jì)算與分析系統(tǒng)VisualBUS的研究與發(fā)展[J]. 吳宜燦,李靜驚,李瑩,曾勤,陳明亮,鄭善良,許德政,蔣潔瓊,盧磊,丁愛平,胡海敏,龍鵬程,柏云清,羅月童,曹瑞芬,鄒俊,何兆忠,黃群英,FDS團(tuán)隊(duì). 核科學(xué)與工程. 2007(04)
本文編號(hào):3343784
【文章來源】:核科學(xué)與工程. 2020,40(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
ITER PF4維修路徑圖[7]
本文工作首先利用CATIA建立好模型,導(dǎo)入到3DSMax當(dāng)中,使用OgreMax插件直接將模型轉(zhuǎn)為OGRE Mesh格式并導(dǎo)入到SuperMC/VisualDose2.3當(dāng)中;3DSMax的仿真場(chǎng)景模型如圖2所示,輸出的整個(gè)場(chǎng)景不僅包含約420萬個(gè)三角面片的幾何信息,還包括模型的材質(zhì)等信息。為了評(píng)估,輻射劑量場(chǎng)分布采用ITER國(guó)際組織提供的計(jì)算結(jié)果[9];赟uperMC/VisualDose2.3的該輻射通量場(chǎng)0.1~1keV數(shù)據(jù)和模型的疊加可視化如圖3所示。
基于上述維修方案和仿真場(chǎng)景,用戶在SuperMC/VisualDose2.3上完成維修方案的設(shè)計(jì)和仿真場(chǎng)景的創(chuàng)建。工人在維修過程中所受到的輻射劑量根據(jù)工人在每一個(gè)點(diǎn)的停留時(shí)間計(jì)算得到。輻射虛擬人Rad-Human[10]被選為SuperMC/VisualDose 2.3在本次方案仿真中的輻射劑量評(píng)估模型,該模型由中國(guó)科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所·鳳麟團(tuán)隊(duì)[11-16]自主構(gòu)建,包含46個(gè)器官,由多物理耦合分析建模程序SuperMC/MCAM[17-21]創(chuàng)建,該模型如圖4所示。圖4 Rad-Human模型示意圖[22]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)鉛基研究反應(yīng)堆概念設(shè)計(jì)研究[J]. 吳宜燦,柏云清,宋勇,黃群英,劉超,王明煌,周濤,金鳴,吳慶生,汪建業(yè),蔣潔瓊,胡麗琴,李春京,高勝,李亞洲,龍鵬程,趙柱民,郁杰,FDS團(tuán)隊(duì). 核科學(xué)與工程. 2014(02)
[2]大型集成多功能中子學(xué)計(jì)算與分析系統(tǒng)VisualBUS的研究與發(fā)展[J]. 吳宜燦,李靜驚,李瑩,曾勤,陳明亮,鄭善良,許德政,蔣潔瓊,盧磊,丁愛平,胡海敏,龍鵬程,柏云清,羅月童,曹瑞芬,鄒俊,何兆忠,黃群英,FDS團(tuán)隊(duì). 核科學(xué)與工程. 2007(04)
本文編號(hào):3343784
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