ITER极向场线圈维修过程及照射剂量虚拟仿真

发布时间：2021-08-15 03:44

　　根据国际热核聚变实验堆ITER设计标准,ITER极向场线圈（PF Coils）的人工检测和连接维修任务的制定,需要开展维修方案的预评估,验证当前核设计方案的合理性和可行性。基于ITER组织提供的辐射场数据和工程模型,在核与辐射安全仿真系统SuperMC/VisualDose2.3的支持下,开展了ITER PF4维修过程的工人职业照射剂量仿真分析,包括维修过程的虚拟漫游仿真、器官剂量实时评估、累积剂量评估和人员操作过程的虚拟培训仿真。仿真结果显示,根据现有ITER核设计方案,ITER停堆106 s后人员进入低温室开展ITER PF4检修工作所受到的累积剂量为2.19mSv,为ITER核设计分析人员提供了参考。 

【文章来源】：核科学与工程. 2020,40(02)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

ITER PF4维修路径图[7]

本文工作首先利用CATIA建立好模型，导入到3DSMax当中，使用OgreMax插件直接将模型转为OGRE Mesh格式并导入到SuperMC/VisualDose2.3当中。基于3DSMax的仿真场景模型如图2所示，输出的整个场景不仅包含约420万个三角面片的几何信息，还包括模型的材质等信息。为了评估，辐射剂量场分布采用ITER国际组织提供的计算结果[9]。基于SuperMC/VisualDose2.3的该辐射通量场0.1～1keV数据和模型的叠加可视化如图3所示。

基于上述维修方案和仿真场景，用户在SuperMC/VisualDose2.3上完成维修方案的设计和仿真场景的创建。工人在维修过程中所受到的辐射剂量根据工人在每一个点的停留时间计算得到。辐射虚拟人Rad-Human[10]被选为SuperMC/VisualDose 2.3在本次方案仿真中的辐射剂量评估模型，该模型由中国科学院核能安全技术研究所·凤麟团队[11-16]自主构建，包含46个器官，由多物理耦合分析建模程序SuperMC/MCAM[17-21]创建，该模型如图4所示。图4 Rad-Human模型示意图[22]

【参考文献】：
期刊论文
[1]中国铅基研究反应堆概念设计研究[J]. 吴宜灿,柏云清,宋勇,黄群英,刘超,王明煌,周涛,金鸣,吴庆生,汪建业,蒋洁琼,胡丽琴,李春京,高胜,李亚洲,龙鹏程,赵柱民,郁杰,FDS团队.  核科学与工程. 2014(02)
[2]大型集成多功能中子学计算与分析系统VisualBUS的研究与发展[J]. 吴宜灿,李静惊,李莹,曾勤,陈明亮,郑善良,许德政,蒋洁琼,卢磊,丁爱平,胡海敏,龙鹏程,柏云清,罗月童,曹瑞芬,邹俊,何兆忠,黄群英,FDS团队.  核科学与工程. 2007(04)



本文编号：3343784