Articles évalués par des pairs sur le développement de TopMC 1.0 pour les applications de la technologie nucléaire, la méthodologie multifonctionnelle de calcul de neutronique qu'il met en œuvre pour la conception nucléaire et l'évaluation de la sûreté radiologique, et SuperMC – le programme Monte Carlo basé sur la CAO pour la simulation intégrée du système nucléaire dont TopMC est issu. Publié dans EPJ Sciences et technologies nucléaires, Science et technologie de la fusion et Annals of Nuclear Energy.
Références
- Development of TopMC 1.0 for nuclear technology applications[J]. EPJ Nuclear Sciences & Technologies, 2025, 11. DOI:10.1051/epjn/2024033
- Multifunctional Neutronics Calculation Methodology and Program for Nuclear Design and Radiation Safety Evaluation[J]. Fusion Science & Technology, 2018: 1–9. DOI:10.1080/15361055.2018.1475162
- CAD-based Monte Carlo program for integrated simulation of nuclear system SuperMC[J]. Annals of Nuclear Energy, 2015. DOI:10.1016/j.anucene.2014.08.058
Publications
Development of TopMC 1.0 for nuclear technology applications
Développement de TopMC 1.0 pour les applications de technologie nucléaire
Development of TopMC 1.0 for nuclear technology applications[J]. EPJ Nuclear Sciences & Technologies, 2025, 11.
Résumé
Le transport de particules joue un rôle important dans les applications de la technologie nucléaire. En tant que méthodologie généralisée, Monte Carlo est largement utilisée pour le transport de particules. Nous avons étudié plusieurs difficultés clés dans ce domaine, en abordant spécifiquement des aspects tels que la modélisation des voxels, le transport couplé photon-électron et les méthodologies avancées de comptage de la hauteur d'impulsion. Nous avons développé certaines technologies essentielles pour améliorer les capacités du programme multifonctionnel de calcul neutronique, de conception nucléaire et d'évaluation de la sûreté (TopMC). Cette contribution présente les progrès de la R&D de TopMC, y compris l'établissement d'un modèle voxel basé sur des données d'images médicales et une méthode de suivi rapide des particules, un mécanisme de transport d'électrons fondé sur l'approche historique condensée et une stratégie de réduction de la variance pour améliorer l'efficacité du décompte de la hauteur d'impulsion. De plus, une série d'applications dans le domaine de la technologie nucléaire ont été utilisées pour valider et vérifier TopMC, démontrant ainsi son exactitude et son efficacité. TopMC peut être appliqué au transport de particules de la thérapie de capture de neutrons au bore (BNCT), à la diagraphie nucléaire, aux systèmes de détection de rayonnement gamma, aux accélérateurs d'électrons, etc.
Multifunctional Neutronics Calculation Methodology and Program for Nuclear Design and Radiation Safety Evaluation
Méthodologie et programme de calcul de neutronique multifonctionnel pour la conception nucléaire et l'évaluation de la sûreté radiologique
Multifunctional Neutronics Calculation Methodology and Program for Nuclear Design and Radiation Safety Evaluation[J]. Fusion Science & Technology, 2018: 1–9.
Résumé
Les systèmes nucléaires avancés, tels que les systèmes de fusion, présentent généralement des caractéristiques de grande taille, des structures complexes, une distribution spatialement hétérogène des composants et des matériaux, une énergie et un flux élevés, ainsi qu'un spectre énergétique large et complexe de neutrons. Par rapport aux systèmes nucléaires traditionnels, ces caractéristiques ont posé des défis sans précédent à la conception et à l’analyse de la neutronique. Pour relever ces défis, l'équipe FDS a réalisé des progrès significatifs dans le développement de méthodes neutroniques et du code de simulation complet Super Multi-Functional Calculation Program for Nuclear Design and Safety Evaluation (SuperMC). De plus, l'équipe FDS a développé le générateur de neutrons à fusion D-T à haute intensité (HINEG) et a réalisé une série d'expériences neutroniques. Sur la base des méthodes, des codes et des installations développés, une série de conceptions et d'analyses de fusion ont été réalisées, y compris la conception de réacteurs de la série FDS ainsi que l'analyse neutronique ITER.
CAD-based Monte Carlo program for integrated simulation of nuclear system SuperMC
Programme Monte Carlo basé sur la CAO pour la simulation intégrée du système nucléaire SuperMC
CAD-based Monte Carlo program for integrated simulation of nuclear system SuperMC[J]. Annals of Nuclear Energy, 2015.
Résumé
La méthode Monte Carlo (MC) présente des avantages distincts pour simuler des systèmes nucléaires complexes et est envisagée comme une méthode de routine pour la conception et l’analyse nucléaires à l’avenir. La simulation haute fidélité avec la méthode MC couplée à la simulation de phénomènes multi-physiques a un impact significatif sur la sécurité, l'économie et la durabilité des systèmes nucléaires. Cependant, les grands défis posés aux méthodes et codes MC actuels empêchent leur application dans de véritables projets d'ingénierie. SuperMC, développé par l'équipe FDS en Chine, est un programme Monte-Carlo basé sur la CAO pour la simulation intégrée de systèmes nucléaires en utilisant des méthodes hybrides MC et déterministes et des technologies informatiques avancées. L'objectif de conception, l'architecture et la méthodologie principale de SuperMC sont présentés dans cet article. SuperMC2.1, la dernière version, peut effectuer des calculs de transport de neutrons, de photons et de neutrons et photons couplés, une modélisation géométrique et physique, des résultats et une visualisation des processus. Il a été développé et vérifié à l'aide d'une série de cas d'analyse comparative tels que le modèle de réacteur à fusion ITER et le modèle de réacteur rapide BN-600. SuperMC est toujours dans son processus d'évolution vers un outil général et de routine pour la simulation des systèmes nucléaires.