Produits · Aperçu

Calcul neutronique de l'ensemble du processus, dans un seul programme

Le programme multifonctionnel pour le calcul de la neutronique, la conception nucléaire et l'évaluation de la sécurité (TopMC, version mise à jour et étendue de SuperMC) est un logiciel de conception nucléaire à grande échelle développé par le consortium FDS depuis plus de 40 ans. En prenant le calcul du transport des rayonnements comme noyau, TopMC prend en charge l'ensemble du calcul du processus neutronique, y compris l'épuisement, le terme/dose/risque biologique de la source de rayonnement, l'activation des matériaux et la transmutation.

Il se caractérise par un calcul multiphysique haute efficacité et haute fidélité, une modélisation précise, une analyse visualisée et une simulation virtuelle ainsi qu'une conception nucléaire intelligente et une évaluation de la sécurité. TopMC peut être utilisé pour la conception et l'évaluation de la sécurité des systèmes d'énergie nucléaire, ainsi que pour les domaines d'application de la technologie nucléaire.

TopMC a été largement utilisé dans plus de 1 000 institutions renommées liées au nucléaire dans les domaines de l'énergie, de la santé et de l'industrie, dans plus de 90 pays. Les méthodologies et technologies associées ont remporté le Prix national des sciences naturelles, le Prix européen de l'innovation dans la recherche sur la fusion, etc.

Architecture TopMC : modélisation automatique de la géométrie et de la physique, noyau de transport de rayonnement couplé à l'épuisement, l'activation et le terme source, alimentant l'analyse visualisée et la simulation virtuelle — Architecture TopMC

Sélectionné comme code de référence par ITER
Réussite de l'évaluation de conception générique (GDA) du Royaume-Uni
Disponible à partir de OECD/NEA et RIST/NCC
Prix national des sciences naturelles de Chine
Prix européen de l'innovation dans la recherche sur la fusion

Produits · Éditions

Trois éditions, un noyau de transport

Le programme de neutronique à usage général, un moteur de calcul de dose pour la radiothérapie et une conception nucléaire basée sur l'IA.

TopMC 1.1

Publié

Version mise à jour et étendue de SuperMC

Des fonctions plus puissantes, plus de domaines d'application et des services plus professionnels.

Des fonctions plus puissantes

Transport de particules chargées : électron, proton, ion, etc.
Analyse très efficace : comptage de la hauteur d'impulsion couplé à une réduction de la variance, etc.
Intégration profonde de l'IA : modélisation intelligente, calcul intelligent, analyse intelligente, conception nucléaire intelligente, etc.
Solutions multi-scénarios : diagraphie neutronique, radiographie, accélérateur, nucléaire…

Plus de domaines d'application

Élargi aux applications de la technologie nucléaire : conception et application de détection et d'accélérateurs nucléaires, estimation de dose pour le traitement des rayonnements et la médecine nucléaire, etc.

Plus de services professionnels

Services professionnels et standardisés : support technique avant-vente, formation systématique et service après-vente.

FDS parmi les sponsors du 33e Symposium sur la technologie de fusion (SOFT), Dublin

Référence Chen S, Wu B, Dong Z et al. Développement de TopMC 1.0 pour les applications de technologie nucléaire. EPJ Sciences et technologies nucléaires, 2025, 11. DOI: 10.1051/epjn/2024033

Produits · Fonctions

Huit modules de calcul

Quatre fonctions de base couvrent la simulation neutronique de bout en bout ; quatre fonctions étendues le couplent à d'autres physiques, personnes et événements.

Fonctions de baseSimulation neutronique

01

Calcul du transport des radiations

Multi-particules : neutron, photon, électron, etc.
Description flexible de la source : source générale, source critique, source de surface, source définie par l'utilisateur
Paramètres physiques : keff, flux surface/cellule/maille/détecteur, dépôt d'énergie, vitesse de réaction, hauteur d'impulsion, etc.
Réduction adaptative de la variance basée sur un générateur de fenêtre de poids global
Calcul parallèle efficace : MPI, OpenMP, décomposition de données parallèle, etc.
Traitement de section efficace en fonction de la température : thermique et résonance, en ligne / OTF

02

Calcul d'évolution isotopique

Méthode de résolution : méthode d’approximation rationnelle de Chebyshev (CRAM), etc.
Couplage interne : approximation à flux constant (BOS) de début d'étape, prédicteur-correcteur, semi-prédicteur-correcteur amélioré (ISPC), etc.

03

Activation matérielle et calcul de transmutation

Modes de calcul : calcul d'activation de points, calcul de couplage transport-activation, etc.
Propriétés d'activation : activité, chaleur résiduelle, risque biologique, débit de dose, indice de clairance, etc.

04

Calcul du débit de dose d'arrêt

Méthodes de résolution : Rigorous-Two-Step (R2S) et Direct-One-Step amélioré (D1S)

Fonctions étenduesSimulation de couplage

05

Simulation de couplage multi-physique

Couplage du calcul de neutronique avec la thermohydraulique, la mécanique des structures, etc.

06

Évaluation de la dose aux organes basée sur l'itinérance virtuelle

Itinérance virtuelle de maintenance dans des environnements radioactifs
Évaluation en temps réel de la dose aux organes et de la dose collective
Optimisation automatique des parcours de travail

Scène d'itinérance virtuelle d'un travailleur sur une plate-forme au-dessus d'un réacteur, avec des tableaux de débit de dose efficace, de dose accumulée et de dose aux organes

07

Simulation d'évolution des accidents

Prédiction rapide du processus d’évolution des accidents
Simulation à grande échelle et en temps réel de la diffusion des radionucléides
Inversion précise du terme source de l'accident
Aide à la décision intelligente

08

Conception et analyse nucléaire intelligente

Voir TopMC 3.0

Produits · Fonctionnalités avancées

Ce qui distingue TopMC

01

Calcul neutronique complet et couplé interne

Transport de neutrons fortement anisotrope

Transport de Monte Carlo basé sur l'uniformité de la densité des particules pour des problèmes de transport de neutrons fortement anisotropes
Analyse de perturbation basée sur un échantillonnage corrélé
Monte Carlo hybride et méthodes déterministes : couplage région / énergie / temps
Autres méthodes d'accélération : source de fission uniforme, décomposition parallèle des données, accélération de la convergence des sources, score de comptage massif, etc.

Calcul de l'ensemble du processus couplé en interne : transport, combustion/activation et dose

Automatisation complète du flux de travail pour une analyse plus efficace
Transfert de données via la mémoire pour un calcul de haute précision

Collage TopMC : collisions de particules à côté de panneaux montrant le calcul parallèle, un dispositif de fusion, un modèle de réacteur, une radiothérapie, un tokamak et une centrale électrique — Une chaîne de calcul pour tous les scénarios d'application

02

Modélisation précise basée sur l'image et la CAO pour une géométrie irrégulière complexe

Modélisation automatique précise

Conversion entre modèles CAO/image et simulation Monte Carlo, décrivant avec précision une géométrie irrégulière complexe
Modélisation paramétrée haute fidélité (niveau broche par broche) de l'ensemble du réacteur

Modélisation intégrée

Modélisation interactive de l'ensemble du modèle pour la modélisation couplée à la géométrie, aux matériaux, à la neutronique et à la physique

TopMCcalcul direct

MCNPTRIPOLIGeant4FLUKAPHITSetc.génération de fichier d'entrée

Modèle CAO en coupe d'un tokamak avec cuve à vide, aimants et ports — Géométrie CAO d'un tokamak

Interface de modélisation avec un modèle de réacteur à code couleur et une boîte de dialogue de définition de source — Modélisation interactive

03

Analyse de données basée sur une visualisation multidimensionnelle/multi-style

Simulation basée sur la réalité virtuelle

Itinérance virtuelle de maintenance dans des environnements radioactifs
Évaluation en temps réel de la dose aux organes et de la dose collective
Optimisation automatique des parcours de travail

Visualisation des données

Visualisation de données multi-styles : rendu surface / volume / iso-surface, etc.
Visualisation mélangée à la géométrie
Analyse quantitative des résultats : extraction de points/valeurs extrêmes, analyse de tendance pour une région spécifiée, etc.

Simulation de réalité virtuelle : un travailleur grimpe sur une échelle à l'intérieur d'un champ de rayonnement cartographié en couleur pendant que les diagrammes de dose sont mis à jour — Itinérance virtuelle dans un champ de rayonnement

Carte du débit de dose d'un étage d'un bâtiment en µSv/h, du rouge près de la source au bleu plus loin — Carte de débit de dose (µSv/h)