Centre CEA de Saclay Le chaînage de codes de calcul permet deffectuer un calcul complet de...
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A noter que les récents développements de l’informatique permettent Maintenant d’accéder à un grand nombre de ces codes de calculs sur des machines standards de bureautique. Néanmoins l’utilisation de tels outils nécessite la maîtrise de différents domaines scientifiques: physique, radioprotection et informatique MCNPX : transport de particules et calcul de grandeurs physiques pour des géométries 3D • Calcul d’activation et fission • Calcul d’ évolution (filiation décroissance) • Prise en compte de palier d’ irradiation • Données spectrales provenant d’ un code amont (MCNPX) • Possibilité de prise en compte de réactions autres que neutroniques (photoréaction, spallation …) DARWIN/PEPIN2 : CALCUL D’ACTIVATION – FISSION - EVOLUTION (traitement des données neutroniques issues de MCNPX Activités dues à des réactions autres que neutroniques (e.g ,F ,n ; spallation …) a) b) a) Spectre de photons produits par des électrons (calcul MCNPX) b) Rendement de photo-fission à associer au spectre de photons ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( , ) ( ) ( t N dE E E t N t N b t N dt t dN j E n j n j i i j i j j j j i j s i Bibliothèques de données internationales a) a) Données décroissance/filiation b) Données section efficaces b) Données neutroniques issues de MCNPX Combustibl e Tête accélérateur (cible +collimateur) a ) a) Accélérateur d’électrons de 11 MeV bombardant un combustible ZrUO 2 b) Spectre de neutrons dans le combustible issu des réactions (,Xn) calculé par MCNPX b) a) • Code de transport et couplage de particules ( γ, n, p, d, t,α,e,µ,π,k ) basé sur une méthode de type Monte-Carlo • Calcul de grandeurs physiques susceptibles d’être exploitées pour la détermination des grandeurs de Radio- protection Détermination de grandeurs Physiques telle que fluence a) Ensemble cible-collimateur d’un accélérateur d’électrons b) Courbes isofluences photoniques dans l’axe de la cible d’un accélérateur a) b) d’électrons a) Modélisations d’un fantôme pour le calcul des grandeurs de protections Calculs de radioprotection pour des géométries complexes b) Modélisation d’un emballage de transport d’effluents radioactifs a) b) Visualisation du transport des particules a) b) a) Visualisation du transport de neutrons en sortie de chicane b) Visualisation de photons diffusés à travers un écran ( build-up ) pour des calculs réglementaires de radioprotection DIRECTION DE L’ÉNERGIE NUCLÉAIRE DSP/SPR/SERD CENTRE DE SACLAY Applications des codes de calculs à la radioprotection R.Antoni, L.Bourgois, N.Comte - SPR/Section d’Expertises en Radioprotection et Dosimétrie - mél : [email protected] Le SPR de Saclay s’attache à utiliser un certain nombre de codes de calculs permettant de modéliser des situation complexes et d’apporter des réponses à des problèmes liés à la radioprotection. Les chaînage de codes de calcul permet de traiter un problème dans son ensemble et notamment par la définition initiale d’un terme source jusqu’à l’impact de celui-ci sur l’environnement. Pour illustrer cette démarche, ci-dessous figure un chaînage type: MCNPX-DARWINP/PEPIN-SENTINEL, avec pour chaque module, les fonctionnalités et des exemples d’applications. SENTINEL : CALCUL D’IMPACT SUR L’ENVIRONNEMENT (traitement des données d’activation issues de DARXIN/PEPIN 2 • Calcul d’impact radiologique suite à un accident : transfert dans l’installation, dispersion atmosphérique et calcul des conséquences radiologiques Calcul du transfert dans l’installation par un modèle à compartiment Calcul de dispersion atmosphérique par un modèle à bouffée gaussienne Représentation catogarphiques des conséquences radiologiques a) b)
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POUR EXERCICE
15/06/2001Origine du vent : 245 ° - DN2
Station environnement (SRSE)
Points PPI
Logiciel SENTINEL - CEA Saclay / SPR / SRI / GEDT15/06/2001 - 13:55 GMT (Eté = +2h ; hiver = +1h)
LEGENDE
Dose inhalation adulte (1.2 m3/h) (Sv)
_____ Bleu -> 1.0e-04
__ __ Rouge -> 5.0e-05
===== Magenta -> 2.0e-05
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Centre CEA de Saclay
Le chaînage de codes de calcul permet d’effectuer un calcul complet de radioprotection sur une installation (e.g. transport de particules, activation-fission, cinétique de rejet, rejet, dispersion, impact sur l’environnement). A noter que les récents développements de l’informatique permettent
Maintenant d’accéder à un grand nombre de ces codes de calculs sur des machines standards de bureautique. Néanmoins l’utilisation de tels outils nécessite la maîtrise de différents domaines scientifiques: physique, radioprotection et informatique
MCNPX : transport de particules et calcul de grandeurs physiques pour des géométries 3D
• Calcul d’activation et fission• Calcul d’ évolution (filiation décroissance)• Prise en compte de palier d’ irradiation• Données spectrales provenant d’ un code amont (MCNPX)• Possibilité de prise en compte de réactions autres que neutroniques (photoréaction, spallation …)
DARWIN/PEPIN2 : CALCUL D’ACTIVATION – FISSION - EVOLUTION (traitement des données neutroniques issues de MCNPX
Activités dues à des réactions autres que neutroniques (e.g ,F ,n ; spallation …)
a)
b)
a) Spectre de photons produits par des électrons (calcul MCNPX)b) Rendement de photo-fission à associer au spectre de photons
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Bibliothèques de données internationales
a)
a) Données décroissance/filiationb) Données section efficaces
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Données neutroniques issues de MCNPX
Combustible
Tête accélérateur (cible +collimateur)
a)
a) Accélérateur d’électrons de 11 MeV bombardant un combustible ZrUO2
b) Spectre de neutrons dans le combustible issu des réactions (,Xn) calculé par MCNPX
b)
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• Code de transport et couplage de particules ( γ, n, p, d, t,α,e,µ,π,k ) basé sur une méthode de type Monte-Carlo
• Calcul de grandeurs physiques susceptibles d’être exploitées pour la détermination des grandeurs de Radio- protection
Détermination de grandeurs Physiques telle que fluence
a) Ensemble cible-collimateur d’un accélérateur d’électrons b) Courbes isofluences photoniques dans l’axe de la cible d’un accélérateur
a)
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d’électrons
a) Modélisations d’un fantôme pour le calcul des grandeurs de protections
Calculs de radioprotection pour des géométries complexes
b) Modélisation d’un emballage de transport d’effluents radioactifs
a)
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Visualisation du transport des particules
a)
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a) Visualisation du transport de neutrons en sortie de chicane b) Visualisation de photons diffusés à travers un écran ( build-up )
pour des calculs réglementaires de radioprotection
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Applications des codes de calculs à la radioprotection
R.Antoni, L.Bourgois, N.Comte - SPR/Section d’Expertises en Radioprotection et Dosimétrie - mél : [email protected]
Le SPR de Saclay s’attache à utiliser un certain nombre de codes de calculs permettant de modéliser des situation complexes et d’apporter des réponses à des problèmes liés à la radioprotection. Les chaînage de codes de calcul permet de traiter un problème dans son ensemble et notamment par la
définition initiale d’un terme source jusqu’à l’impact de celui-ci sur l’environnement. Pour illustrer cette démarche, ci-dessous figure un chaînage type: MCNPX-DARWINP/PEPIN-SENTINEL, avec pour chaque module, les fonctionnalités et des exemples d’applications.
SENTINEL : CALCUL D’IMPACT SUR L’ENVIRONNEMENT (traitement des données d’activation issues de DARXIN/PEPIN 2
• Calcul d’impact radiologique suite à un accident : transfert dans l’installation, dispersion atmosphérique et calcul des conséquences radiologiques
Calcul du transfert dans l’installation par un modèle à compartiment
Calcul de dispersion atmosphérique par un modèle à bouffée gaussienne
Représentation catogarphiques des conséquences radiologiques
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