IV. Верификация и экспертиза программных средств, предназначенных для расчета пространственно-энергетического распределения нейтронов и гамма-излучения

IV. Верификация и экспертиза программных средств,

предназначенных для расчета пространственно-энергетического

распределения нейтронов и гамма-излучения

20. В ПС расчета пространственно-энергетического распределения нейтронов и гамма-излучения, как правило, реализуется решение линейного уравнения переноса в различных приближениях.

21. При верификации и экспертизе этих ПС рекомендуется установить для какого типа расчетов данное ПС предназначено:

1) нейтронно-физические расчеты ячейки или фрагмента активной зоны ядерного реактора с целью подготовки малогрупповых констант (сеточных коэффициентов) для ПС-имитаторов реактора и нейтронно-физических модулей динамических ПС;

2) нейтронно-физические расчеты фрагмента реактора или реактора в целом с целью разработки расчетных тестов для ПС-имитаторов реактора и ПС нейтронно-физического расчета, являющихся самостоятельными модулями динамических ПС;

3) расчеты распределения плотности потока нейтронов во фрагменте ядерного реактора или ядерном реакторе в целом для определения отдельных характеристик, таких как эффекты и коэффициенты реактивности, эффективность органов регулирования и т.д.;

4) расчеты плотности потока нейтронов и гамма-излучения с целью определения тепловых и радиационных характеристик, ослабления излучений в защите, а также флюенса нейтронов, воздействующих на конструкции реактора;

5) расчеты плотности потоков нейтронов и гамма-излучения с целью определения радиационных и тепловых характеристик, а также проверки выполнения критериев радиационной и ядерной безопасности хранилищ свежего и отработавшего ядерного топлива, средств долговременного хранения, бассейнов выдержки, перегрузочных устройств, средств транспортировки и других объектов ядерного топливного цикла, (таких как системы, содержащие ядерные материалы и предназначенные для их переработки, изготовления ядерного топлива);

6) расчеты плотности потоков нейтронов и гамма-излучения в ячейке или фрагменте активной зоны с целью определения изотопного состава ядерного топлива в процессе выгорания при нахождении его в активной зоне и изменения изотопного состава в процессе ядерных превращений при нахождении его вне активной зоны;

7) расчеты других величин, являющихся функционалами решения уравнения переноса.

Указанные выше сведения рекомендуется приводить в пункте 2.1 приложения к аттестационному паспорту ПС.

22. ПС для решения однородного или неоднородного линейного уравнения переноса, погрешность которых в области применимости определяется только погрешностью используемых файлов оцененных ядерных данных (без учета погрешности исходных технологических данных - например, геометрических размеров, материального состава), считаются реперными ПС. При этом файлы оцененных ядерных данных могут использоваться в расчете либо непосредственно, либо в виде библиотек, предусмотренных форматом ПС. В качестве библиотеки файлов оцененных ядерных данных рекомендуется использовать библиотеку РОСФОНД. В случае использования других библиотек файлов оцененных ядерных данных в верификационном отчете ПС и пункте 4 приложения к аттестационному паспорту ПС рекомендуется приводить соответствующие пояснения.

23. ПС, не являющиеся реперными, относятся к инженерным ПС. Инженерные ПС, реализующие решение уравнения переноса, могут иметь собственные библиотеки многогрупповых (или представленных в другом формате) констант, являющиеся неотъемлемыми частями ПС, либо могут использовать проблемно-ориентированные библиотеки констант, существующие в виде отдельных программных продуктов. Экспертиза и верификация инженерных ПС проводится совместно с упомянутыми библиотеками констант.

24. В разделе "Описание ПС" верификационного отчета ПС рекомендуется приводить сведения о наличии у библиотек файлов оцененных ядерных данных и проблемно-ориентированных библиотек констант, упомянутых в пунктах 22 и 23 настоящего Положения, сертификатов российских, зарубежных и международных организаций.

25. В разделе "Назначение и область применения ПС" верификационного отчета ПС рекомендуется указать, относится ли верифицируемое ПС к реперным или инженерным.

26. Верификацию реперных ПС рекомендуется проводить с использованием результатов бенчмарк-экспериментов (экспериментов реперного класса). Кроме того, рекомендуется проводить сравнение с результатами расчетов по аттестованным реперным ПС и верифицированным зарубежным ПС этого класса.

27. При верификации инженерных ПС рекомендуется проводить сравнение результатов расчетов непосредственно с результатами измерений, выполненных на ОИАЭ (с учетом оцененной погрешности этих измерений), сравнение с расчетами по реперным ПС, сравнение с расчетами по аттестованным инженерным ПС, с теоретическими оценками.

28. Определение погрешности, принятое при верификации инженерного ПС, приводится в разделе "Результаты верификации и обоснования" верификационного отчета ПС и кратко повторяется в пункте 2.6 приложения к аттестационному паспорту. Наряду с этим рекомендуется указать, как определена методическая компонента погрешности. Информация о ней приводится в пункте 6 приложения к аттестационному паспорту.

29. При верификации ПС для расчета малогрупповых констант (сеточных коэффициентов) рекомендуется проводить сравнение рассчитанных значений коэффициента размножения (собственного значения линейного уравнения переноса в используемом приближении), пространственно-энергетического распределения плотности потока нейтронов для ячеек или фрагмента реактора, эффектов и коэффициентов реактивности с соответствующими величинами, рассчитанными по реперному ПС.

30. При верификации ПС, рассчитывающих изотопный состав выгоревшего топлива, рекомендуется использовать опубликованные результаты определения изотопного состава топлива радиохимическими методами.

31. В основе реперных ПС расчета изменения изотопного состава топлива рекомендуется использовать аттестованные реперные ПС расчета пространственно-энергетического распределения нейтронов и справочные данные для цепочек ядерных превращений.

32. Для верификации и экспертизы ПС расчета пространственно-энергетического распределения нейтронов и гамма-излучения рекомендуется использовать следующие источники результатов экспериментов и измерений:

1) отечественные и зарубежные документированные банки и базы данных оцененных экспериментов, включая использованные при создании систем оцененных ядерных данных и верифицированных ПС;

2) оцененные в рамках выполнения международных проектов эксперименты и созданные на их базе расчетные тесты;

3) оцененные эксперименты и созданные на их базе расчетные тесты, использованные ранее при разработке верификационных отчетов аттестованных ПС;

4) опубликованные материалы по оцененным экспериментам и разработанным на их базе тестам;

5) международный справочник оцененных критических эталонных экспериментов по безопасности (International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments. NEA/NSC/DOC (95), 03 September 2003 Edition);

6) банк экспериментальных данных ФБУ "НТЦ ЯРБ";

7) эксперименты и подготовленные на их базе тесты, предложенные разработчиком верификационного отчета ПС.

Для упомянутых выше материалов в разделе "Экспериментальные установки и представление экспериментальных данных" верификационного отчета ПС рекомендуется приводить точные ссылки и подробную аннотацию, включающую погрешности экспериментов, а также сведения об их сертификации российскими, зарубежными и международными организациями. Для тестов, предложенных разработчиком верификационного отчета ПС впервые, рекомендуется приводить их подробное описание.

33. Для верификации и экспертизы ПС расчета пространственно-энергетического распределения нейтронов и гамма-излучения рекомендуется использовать следующие источники результатов расчетов:

1) отечественные и зарубежные системы расчетных тестов и их расчетные оценки по различным кодам, включая тесты, использованные при создании верифицированных ПС;

2) расчетные тесты и их расчетные оценки, разработанные в рамках выполнения международных проектов;

3) расчетные тесты и их расчетные оценки, использованные при разработке верификационных отчетов для ранее аттестованных ПС;

4) опубликованные расчетные тесты и (или) их оценки по различным ПС;

5) расчетные тесты, разработанные разработчиком верификационного отчета ПС специально для настоящей верификации.

Для упомянутых выше материалов в разделе "Описание расчетных тестов" верификационного отчета ПС рекомендуется приводить точные ссылки и подробную аннотацию, включающую погрешности расчетов тестов по различным ПС, а также сведения об их сертификации российскими, зарубежными и международными организациями.

Для тестов, предложенных разработчиком верификационного отчета ПС впервые, в разделе "Описание расчетных тестов" верификационного отчета ПС рекомендуется приводить подробное описание теста, допускающее его независимый расчет и оценку погрешностей, полученных в результате расчета величин.