FBTR - как считали в 1986 году

Владимир Рычин, AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 14.01.2015

Исследовательский реактор FBTR в Индии рассматривался как первый шаг на пути к созданию большой быстрой натриевой энергетики.

Его собирались построить с помощью Франции, но индийское мирное ядерное испытание 1974 года сократило для Дели возможности международного атомного сотрудничества. И это, естественно, сказалось на работе задействованных в проекте с индийской стороны групп - в том числе, и на работе расчётчиков.

Французская база

В предыдущей статье мы рассмотрели, как индийцы до атомного взрыва собирались рассчитывать FBTR. Что изменилось после того, как они провели в условиях международных санкций, например, дюжину лет?

Ответить на этот вопрос нам поможет внутренний отчёт IGCAR-77, написанный в центре атомных исследований (IGCAR) имени Индиры Ганди в 1986 году и переданный по прошествии времени в базу научных публикаций INIS, поддерживаемую МАГАТЭ.

Отчёт носит название "Многогрупповая библиотека "Калпаккам" для расчётов быстрых реакторов - статус и качество".

Почему нас интересует константный отчёт? Потому что именно в константной части в те годы отсутствие международных контактов сказывалось на работе расчётчиков наибольшим образом. Для численного решения уравнения диффузии нужны только формулы; для создания константной базы потребуются эксперименты, проводить которые Индии было негде.

Оказавшись под санкциями, индийцы пошли вперёд наиболее экономным путём с опорой на то, что было передано им в годы активного международного сотрудничества. Базой для индийской библиотеки "Калпаккам" стала упомянутая в предыдущей статье 25-групповая библиотека Кадараша. Её основные принципы и границы перешли в "Калпаккам" без изменений.

Французская библиотека относительно неплохо зарекомендовала себя при расчётах "Rapsodie" - основные параметры реактора с её помощью предсказывались с нужной точностью, а для тех случаев, где использование библиотеки приводило к ошибкам (например, при расчётах никель-содержащих отражателей), расчётные погрешности были известны из экспериментов.

Но проект FBTR был обречён на перемены - так, из-за эмбарго Индия не смогла бы закупить партию ВОУ для изготовления исходно прописанного в проекте MOX-ВОУ топлива. В планах индийской стороны появилось уран-карбидное топливо, которое нужно было научиться рассчитывать.

Следовательно, доставшиеся от французов наборы нейтронно-физических констант необходимо было уметь обновлять в соответствии с требованиями проектантов FBTR.

Оценённые файлы

Библиотеки констант, подобные библиотеке "Калпаккам", в те годы называли проблемно-ориентированными (ПОБ), то есть, предназначающимися для расчётов реакторов какого-либо одного класса - например, быстрых натриевых аппаратов.

Групповые константы для ПОБ могли изготавливаться двояким способом. Константы могли браться из анализа экспериментов или из обработки файлов оценённых ядерных данных. Из файлов индийцы располагали файлом ENDF/B-IV, официально полученным в 1974 году от США.

ENDF/B-IV оказался не самым лучшим по качеству файлом с точки зрения расчётов быстрых реакторов. Индийцы начали настоящую охоту за двумя последующими версиями V и VI. Получить их из США в официальном порядке они не могли. Но часть пятой версии индийцы сумели перекачать к себе с помощью... МАГАТЭ.

Ещё одним способом доступа к современным данным стало сравнение с файлами оценённых данных, изготавливавшимися в третьих странах - например, с японским файлом JENDL-2 или с такой, на сегодняшний взгляд, экзотикой как ENDL/84. Упор был сделан на то, что производители файлов ревностно следят за конкурентами и стараются перенять у них всё самое лучшее.

Роберт Макфарлейн из Лос-Аламоса называл файлы оценённых данных "физикой", а проблемно-ориентированные библиотеки - "инженерией". Между первой и второй напрашивался широкий и надёжный мост.

И такой мост в виде комплекса программ NJOY Макфарлейн и его коллеги начали строить в первой половине 70-ых годов. Удобный набор подпрограмм, автоматизирующих процесс расчёта групповых констант, в сочетании с возможностями суперкомпьютера CRAY позволяли американцам штамповать ПОБы под разные задачи едва ли не конвейерным методом.

Индийцы, естественно, таких возможностей были лишены. Но не отчаивались и разработали собственный программный комплекс под названием LCAT. Комплекс применяли в расчётах достаточно долго, следы его теряются только ближе к нашим дням.

Счастливый бенчмарк

Качество ПОБ и её констант в отсутствии собственных экспериментальных возможностей проверялось легко - по качеству расчётов доступных международных бенчмарков.

Одним из таких бенчмарков для библиотеки "Калпаккам" был выбран бенчмарк ZPR-3-56B, для которого были известны экспериментальное значение K_эфф=1,000±0,0014 и расчётные результаты из США, Франции и Японии.

На этом бенчмарке индийцы неожиданно утёрли нос маститым конкурентам. Их результат оказался наиболее близким к экспериментальному - 0,9991. Французы завышали K_эфф на 1%, американцы занижали на 1%, а у японцев получилось вообще 0,9768.

Секреты хорошего совпадения с экспериментом индийские расчётчики раскрывать не стали, скромно ограничившись комментарием о "возможном счастливом стечении обстоятельств".

Тем не менее, факт остаётся фактом. Оказавшись в изоляции после ядерных испытаний 1974 года и будучи лишёнными доступа к современной константной базе и программам для её обработки, индийские расчётчики не дрогнули, не растеряли то, что имели, продвигались вперёд и, в конечном итоге, обеспечили успешный пуск FBTR.

Ключевые слова: История, Быстрые натриевые реакторы, Индия, Статьи, Владимир Рычин

---

Другие новости:

В мире действует 438 блоков - база PRIS

В 2014 году пущено пять новых блоков, окончательно остановлен один блок.

Ростовская АЭС: на строящемся энергоблоке №4 установлен купол гермооболочки

Корпус реактора на стройплощадке ожидается в 2015 году.

В Японии могут закрыть пять блоков по достижению 40 лет службы

Хотя правила не запрещают пытаться продлить их до 60 лет.

---

---

---

---

Поиск по сайту: