ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ АНАЛИЗА БЕЗОПАСНОСТИ ЯДЕРНО И РАДИАЦИОННО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ

Актуальность разработки

Обоснование и обеспечение безопасности ЯРОО широкого спектра (поверхностные водоемы-хранилища ЖРО, непроектные могильники РАО, пункты глубинного захоронения ЖРО) и длительности потенциальной опасности (от сотен до десятков тысяч лет), требует создания специализированных программно-технических средств. Эти работы развернуты в ИБРАЭ РАН в рамках Федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2008 год и на период до 2015 года» (ФЦП ЯРБ).

Назначение

Численный анализ и обоснование ядерной, радиационной и экологической безопасности ЯРОО; трехмерное моделирование процессов переноса радионуклидов в различных геологических средах, расчет доз облучения, оценка радиационных рисков и угроз окружающей среде, выбор оптимальных стратегий обращения с ЯРОО.

В состав комплекса входят следующие программно-технические средства: 

Геофильтрационная-геомиграционная модель пункта глубинного захоронения жидких РАО «Железногорский».

Предназначена  для расчетного обоснования безопасности объекта, выбора оптимальных стратегий эксплуатации объекта и его последующего закрытия. В настоящее время создана подробная геологическая модель объекта, сформирована база исходных данных по результатам измерений и мониторинга за более чем 45-летний период ведения наблюдений, разработаны физическо-химические, математические и численные модели процессов переноса загрязнений, проведена их верификация.

Модель фундамента пункта захоронения ЖРО

Комплекс программно-технических средств «ОБОЯН».

В комплекс программно-технических средств анализа ядерной, радиационной и экологической безопасности объектов ядерного наследия (ПТК «ОБОЯН») входят:

• системы инструментального анализа состояния объектов ядерного наследия и окружающей среды;
• программные средства расчетного моделирования и прогноза радиационной обстановки;
• базы данных по объектам;
• интерфейс, обеспечивающий взаимодействие подсистем комплекса и представление информации в удобной для пользователя форме.

Анализ возможных сценариев эволюции объектов ядерного наследия включает в себя:

• моделирование радиационных полей;
• моделирование (с использованием камерных и 3D-моделей) процессов миграции радионуклидов с учетом процессов деградации барьеров безопасности;
• оценку радиационных рисков для населения и персонала при различных условиях организации работ на объектах;
• обработку и визуализацию данных с использованием современных методов трехмерного моделирования и создания геоинформационных систем (ГИС).

Практическое применение: оценка текущего состояния, долгосрочный прогноз, анализ и обоснование безопасности объектов ядерного наследия, а также возможных сценариев их эволюции при выводе из эксплуатации.

Расчет радиационной обстановки в помещениях объекта ядерного наследия.	Распределение мощности дозы в помещении радиационно загрязненного здания.

Программный комплекс нового поколения GeRa.

Предназначен для оценки и обоснования долгосрочной безопасности пунктов захоронения РАО.

Программный комплекс GeRa основан на использовании высокоэффективных численных методов дискретизации, построения адаптивных расчетных сеток и оптимизирован для решения ресурсоемких линейных и нелинейных задач на суперкомпьютерах с параллельной организацией.

Особенностью программного комплекса GeRa является мультифизичное моделирование с возможностью учета процессов фильтрации и многокомпонентного переноса примеси в однородных и двупористых средах, радиоактивного распада, конвекции и теплопереноса, химических взаимодействий в системе вода-порода, взаимодействия грунтовых и поверхностных вод.

Моделирование долгосрочной миграции радионуклидов

Расчетно-мониторинговый комплекс прогноза состояния ТКВ.

Разработан для всестороннего анализа, прогноза и выбора оптимальной стратегии управления водно-химическим состоянием Теченского каскада водоемов (ТКВ). Комплекс включает в себя взаимосвязанные математические модели по всем параметрам опасности объекта (объемная активность стронция-90 в воде, вероятность переполнения водоемов и др.) и использует информацию из существующих баз данных. 

Расчет динамики изменения параметров ТКВ и расчет фильтрации между обводными каналами и водоемами ТКВ.

Партнеры ИБРАЭ РАН по разработке и применению элементов программно-технического комплекса

• Госкорпорация «Росатом»;
• ФГУП «ПО Маяк»;
• Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации промышленных уран-графитовых реакторов (ОАО «ОДЦ УГР»);
• ФГУП «Национальный оператор по обращению с радиоактивными отходами».