*** HRZZ USPOSTAVNI ISTRAŽIVAČKI PROJEKT "DOCPAGANSA" ***

Slika: Primjer raznih djelatnosti unutar polja nuklearnog inženjerstva

Radiološke sigurnosne analize u širem, odnosno analize štitova od radioaktivnog zračenja u užem smislu,  bitne su komponente svih područja mirnodopske primjene nuklearne energije, bilo da je riječ o proizvodnji električne energije, industriji ili medici. Također su od presudnog značaja za adekvatno upravljanje radioaktivnim otpadom. Općenito je analize štitova moguće podijeliti u dvije kategorije: preliminarne analize i završne analize.

Preliminarne analize moguće je provesti uporabom jednostavnih računalskih programa baziranih na inženjerskim metodama, od kojih je najraširenija metoda Greenovih funkcija (point-kernel metoda). Najnovija istraživanja ukazuju na mogućnost primjene metode potpornih vektora (SVR) za određivanje faktora nakupljanja koji predstavljaju ključni parametar metode Greenovih funkcija. Interakcija gama i neutronskog zračenja s materijalima štita predstavljaju kompleksan fizikalni problem te je za efikasan razvoj SVR modela za određivanje faktora nakupljanja potrebno razviti i odgovarajuću metodologiju baziranu na tehnikama aktivnog učenja.

Završne analize obično se provode kompleksnim determinističkim ili stohastičkim računalskim programima. Oba pristupa imaju prednosti i mana. Stohastički programi bazirani na metodi Monte Carlo (MC) predstavljaju repozitorij nuklearne fizike ugrađene u mehanizme interakcija čestica s materijom. Transport čestica i njihova fizikalna interakcija se simulira kroz analitičku 3D geometriju, međutim procesno vrijeme je često dugačko a konačni rezultat uvijek posjeduje statističku nesigurnost. Deterministički programi se baziraju na diskretizaciji faznog prostora modela (prostor,energija,kut) kojom se egzaktni problem preslikava na tzv. strukturiranu mrežu dajući aproksimativni model. Može se reći da MC metode daju aproksimaciju rješenja točnog modela dok determinističke metode daju točno rješenje aproksimativnog modela.  Moderne numeričke tehnike spajaju prednosti i mane spomenutih komplementarnih pristupa u tzv. hibridne determinističko-stohastičke tehnike čime se znatno povećava ukupna efikasnost simulacije transporta čestica.

Slika: Proračun suhog odlagališta radioaktivnog otpada: Monte Carlo model, doza i relativne pogreške

Ciljevi projekta: glavni je cilj projekta razvoj sintetiziranog računalskog alata (okruženja) koji će omogućiti provođenje oba koraka razvoja štita, preliminarni i završni, unutar integriranog sučelja primjenom najnovijih znanstvenih spoznaja, SVR modela za određivanje faktora nakupljanja i hibridno determinističko-stohastičke procedure.

Slika: Modularni pristup u rješavanju ukupnog problema podjelom na subdomene

Očekivani rezultati: nove spoznaje kod primijenjenih računalnih metoda za transporta čestica; veće iskustvo kod analize štitova kompleksnih dizajna za nove reaktore; sprega između transportne teorije, računalnih znanosti i informatike.

Ovaj projekt financira Hrvatska zaklada za znanost - broj projekta 3522.