Описание системы JARFR

JARFR — это программное обеспечение для расчёта нейтронно-физических характеристик быстрых реакторов, используемое в ядерной энергетике. Программный продукт JARFR (рус. ЯРФР) от компании-разработчика Курчатовский Институт, НИЦ предназначен для выполнения расчётов нейтронно-физических характеристик быстрых реакторов и их моделей на критических сборках нулевой мощности. С его помощью определяют эффективный коэффициент размножения, распределение плотности потока нейтронов, энерговыделения, параметров воспроизводства топлива и других ключевых показателей работы реактора.

Система JARFR ориентирована на специалистов в области ядерной энергетики и реакторостроения, включая инженеров-физиков, исследователей и разработчиков, которые занимаются моделированием и анализом работы быстрых реакторов, а также оценкой их нейтронно-физических характеристик.

Система будет востребована в научно-исследовательских центрах, проектных бюро, конструкторских организациях и предприятиях атомной отрасли, которые осуществляют разработку, модернизацию и эксплуатацию ядерных энергетических установок.

Функциональные возможности JARFR:

• Расчёт эффективного коэффициента размножения. Программа позволяет вычислять эффективный коэффициент размножения, что критически важно для оценки способности реактора поддерживать цепную реакцию. Этот параметр определяет, будет ли процесс в реакторе устойчивым или нет.

• Анализ пространственного распределения многогрупповой плотности потока нейтронов. JARFR проводит расчёт распределения плотности потока нейтронов и энерговыделения, решая условно-критическую задачу или неоднородную задачу с внешним источником, что необходимо для оптимизации работы реактора и обеспечения его безопасности.

• Определение коэффициентов неравномерности энерговыделения. Программа рассчитывает коэффициенты неравномерности энерговыделения по физическим зонам реактора, что позволяет выявлять и устранять неравномерное распределение энергии, снижающее эффективность и повышающее риски эксплуатации.

• Анализ параметров воспроизводства топлива. JARFR осуществляет расчёт параметров воспроизводства топлива, что даёт возможность оценивать потенциал реактора по воспроизводству ядерного топлива и планировать его использование.

• Моделирование изменения нуклидного состава топлива. Программа отслеживает изменение нуклидного состава при выгорании топлива в процессе кампании реактора, что необходимо для прогнозирования работы реактора и планирования замены топлива.

• Расчёт характеристик радиационного повреждения материалов. JARFR определяет пространственное распределение флюенса нейтронов и характеристик радиационного повреждения конструкционных материалов, что важно для оценки долговечности и надёжности элементов реактора.

• Анализ многогрупповой ценности нейтронов. Программа рассчитывает пространственное распределение многогрупповой ценности нейтронов, что позволяет оптимизировать нейтронно-физические процессы в реакторе и повысить его эффективность.

• Решение неоднородной сопряжённой задачи. JARFR решает неоднородную сопряжённую задачу с источником для задаваемых исходными данными дробно-линейных функционалов с ортогонализацией решения, что используется для углублённого анализа и оптимизации работы реактора.

• Определение коэффициентов чувствительности. Программа рассчитывает пространственное распределение коэффициентов чувствительности эффективного коэффициента размножения и дробно-линейных функционалов к изменению концентраций изотопов и размеров реактора, что помогает в оценке влияния различных факторов на работу реактора.