14:41, 12 Мая 26
Атомная Россия
В МИФИ создали инструмент для анализа данных в атомной отрасли
 Новый открытый программный пакет SAUNA позволяет оценивать точность проектов ядерных реакторов будущего, делая сложные расчеты доступными для всего мира.
Проектирование атомных реакторов четвертого поколения сталкивается с фундаментальной проблемой: как предсказать поведение системы в рамках ограниченности знаний о ядерных процессах? Ученые кафедры Теоретической и экспериментальной физики ядерных реакторов Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» представили решение. Разработанный ими открытый пакет SAUNA (Sensitivity And UNcertainty Analysis) позволяет проводить сложнейший анализ влияния исходных данных с учетом таких аспектов, как чувствительность и неопределенность; подобных инструментов до сих пор не было в открытом доступе.
Почему неопределенность – это опасно?
Любой расчет ядерного реактора – это цепочка математических моделей, основанных на константах, определяющих как часто нейтроны вызывают деление, рассеиваются, захватываются и т.д. До 2000-х годов одной из главных проблем была ограниченность мощности компьютеров, что вело к использованию различных приближений. Сегодня мощность вычислительных устройств позволяет считать с огромной точностью за приемлемое время, но мы еще недостаточно точно знаем сами свойства ядерных материалов.
«Эта проблема особенно остра для реакторов IV поколения, – поясняют авторы разработки. – У нас и в мире нет большого опыта эксплуатации таких установок, как реакторы на быстрых нейтронах с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем или с расплавленными солями. Их поведение мы предсказываем в основном теоретически, а погрешности в исходных ядерных данных могут достигать драматических величин».
Например, погрешность расчета ключевого параметра – эффективного коэффициента размножения нейтронов – может достигать нескольких процентов при рассмотрении жидкосолевых реакторов. Для атомной энергетики это огромная величина, ставящая под вопрос безопасность работы установки.
Проблема доступа: секретные коды
До недавнего времени анализом того, как именно та или иная неопределенность влияет на работу реактора, занимались специализированные коды. Но почти все они (SCALE, SUMMON, ИНДЭКС и др.) либо являются коммерческими, либо принадлежат национальным лабораториям США и России и требуют специальной лицензии, а часто и вовсе закрыты. Единственным исключением был инструмент NDaST, который можно скачать, но он его исходный код не является открытым (open-source). Это создавало «разрыв» между данными и их приложением, ограничивая круг исследователей узкими рамками закрытых ведомственных институтов.
SAUNA, созданный в МИФИ, полностью меняет правила игры. Он написан на популярном языке Python и выложен в открытый доступ на GitHub. Это значит, что студент из любой страны или инженер небольшой компании теперь могут не только провести анализ, который раньше требовал покупки дорогого коммерческого софта, но и реализовать собственный новый функционал.
Что умеет SAUNA?
Пакет работает как конструктор. Он умеет «есть» данные из разных источников.
-
Чтение «чужих» форматов: SAUNA понимает язык файлов чувствительности из популярных кодов SCALE, MCNP и Serpent, а также ковариационные матрицы (таблицы неопределенностей) из форматов ENDF (международный стандарт), российского ABBN или американского COMMARA. «Мы не изобретаем велосипед, мы строим мосты между существующими решениями», – подчеркивают разработчики.
-
Расчет неопределенностей: Пакет позволяет быстро вычислить, как ошибка, например, в сечении захвата для урана-238 на конкретной энергии превратится в итоговую погрешность характеристик важных для безопасности всей станции.
-
Оценка подобия: SAUNA может сравнивать, насколько экспериментальный стенд похож на проектируемый реактор. Если эксперимент по физике ядерного реактора похож на вашу установку, его данные можно использовать для валидации вашей модели. Инструмент количественно оценивает это сходство.
-
Поиск «слабых мест»: Одна из ключевых функций – расчет целевых требований к точности (TAR). Программа может сказать, например: «Чтобы гарантировать безопасную работу реактора, вам нужно уточнить данные по рассеянию на кислороде в такой-то группе энергий в 2 раза. Это снизит общую неопределенность на 30%». Это позволяет планировать ядерные эксперименты по уточнению не вслепую, а адресно.
Как это работает на практике?
В научной статье, описывающей SAUNA, авторы провели тест на известной международной вычислительной тестовой задаче MET1000 (быстрый натриевый реактор) и сравнили свой расчет с американским кодом SCALE. Результат показал высокую точность: несовпадение составило доли процента во всех режимахвариантах.
Более того, SAUNA позволил увидеть то, что скрыто от глаз в «черных ящиках» коммерческих программ. Например, при проверке критериев подобия между MET1000 и классическим экспериментом Jezebel или «Иезавель» (плутониевая сфера) только SAUNA выявил, что американский конкурент не учитывает влияние рассеяния нейтронов. Недостаток был найден именно благодаря открытой архитектуре SAUNA.
Будущее без «черных ящиков»
Сейчас SAUNA – это уже полноценный инструмент. В будущем авторы планируют улучшить интерфейс, добавить поддержку новых форматов (например, HDF5) и внедрить функции по использованию экспериментальных данных (когда программа сама учится на результатах эксперимента, чтобы уточнять расчеты).
«Наша цель – убрать границу между данными и их пользователями, – резюмируют разработчики. – Ядерная энергетика должна быть безопасной и прозрачной. И инструменты для ее анализа тоже должны быть прозрачными».
В эпоху импортозамещения и технологического суверенитета появление собственного открытого инструмента для анализа данных в МИФИ это шаг не только к независимости от западных лицензионных кодов, но и к формированию международного сообщества вокруг российской научной школы.
Источник: пресс-служба Национального исследовательского ядерного университета МИФИ
Все новости за сегодня (53)
16:25, 12 Мая 26
 Товарооборот Таджикистана и Китая вырос за 2025 год почти на 46%
дальше..
|
 |
14:46, 12 Мая 26
 Петрозаводская ТЭЦ перешла на летний режим работы
дальше..
|
|
14:41, 12 Мая 26
 В МИФИ создали инструмент для анализа данных в атомной отрасли
дальше..
|
|
14:38, 12 Мая 26
 Цемент с каучуком: ученые ПНИПУ нашли способ останавливать утечки нефти и газа
дальше..
|
|
14:32, 12 Мая 26
 «ОДК – Газовые турбины» в Рыбинске приняли рекордное число практикантов по рабочим профессиям
дальше..
|
|
14:28, 12 Мая 26
 «НОВАТЭК-Челябинск» провёл концерт в центре города в честь героев Великой Отечественной войны
дальше..
|
|
14:22, 12 Мая 26
 Правительство РФ продлило госгарантии по кредитам на поддержку производства
дальше..
|
|
14:19, 12 Мая 26
 ИГЭУ: история университета как часть истории Великой Победы
дальше..
|
|
14:16, 12 Мая 26
 Новая тепловая электростанция полностью закрыла потребности в электроэнергии на НПЗ «Петромидия» в Румынии
дальше..
|
|
14:13, 12 Мая 26
 Таджикистан привлечет $1 млрд прямых инвестиций в проект солнечных электростанций мощностью 2 ГВт
дальше..
|
|
14:10, 12 Мая 26
 «Роснефть» открыла учебно-лабораторный VR-комплекс в Самарском государственном техническом университете
дальше..
|
|
14:09, 12 Мая 26
 В Обнинске высадили 50 кустов сирени на аллее у мемориала «Вечный огонь»
дальше..
|
|
14:05, 12 Мая 26
 Юные туристы из Пскова побывали на Эзминской ГЭС в Северной Осетии
дальше..
|
|
13:38, 12 Мая 26
 «РН-Юганскнефтегаз» внедряет инновации в добыче нефти
дальше..
|
|
13:32, 12 Мая 26
 «Медскан» подтвердил кредитный рейтинг на уровне ruA
дальше..
|
|
13:30, 12 Мая 26
 Президент Лаоса Тхонглун Сисулит посетил музей «Атом» на ВДНХ
дальше..
|
|
13:25, 12 Мая 26
 Нижнетагильский завод металлических конструкций запустил в работу автоматизированные сварочные комплексы
дальше..
|
|
13:23, 12 Мая 26
 Петербургская сбытовая компания заменила системы освещения в детских садах города
дальше..
|
|
13:20, 12 Мая 26
 «Росатом» готов предложить Индонезии комплексный подход к развитию национальной атомной программы
дальше..
|
|
13:18, 12 Мая 26
 В реактор АЭС «Руппур» в Бангладеш загружено ядерное топливо
дальше..
|
|
13:14, 12 Мая 26
 Запуск Новоленской ТЭС запланирован на 2028 год
дальше..
|
|
13:12, 12 Мая 26
 Гидроэнергетики Саратовской ГЭС выпустили в Волгу мальков стерляди и сазана
дальше..
|
|
13:07, 12 Мая 26
 «СИБУР‑Кстово» выпустил 10‑миллионную тонну этилена
дальше..
|
|
13:04, 12 Мая 26
 Энергетики ХРМК посадили кедры в Комсомольске-на-Амуре
дальше..
|
|
13:00, 12 Мая 26
 В Карачаево-Черкесии запущен первый в России центр управления каскадом ГЭС
дальше..
|
|
12:58, 12 Мая 26
 Великолукский завод «Транснефтемаш» провел серию экскурсий для школьников
дальше..
|
|
12:56, 12 Мая 26
 Горняки шахты «Усковская» добыли миллион тонн угля с начала 2026 года
дальше..
|
|
12:53, 12 Мая 26
 Новый жилой комплекс в Новосибирске получит 3,8 МВт мощности
дальше..
|
|
12:52, 12 Мая 26
 При поддержке ЕВРАЗа в Нижне-Качканарское водохранилище выпустили 3,3 млн мальков пеляди
дальше..
|
|
12:38, 12 Мая 26
 В Нижней Туре зажегся Вечный огонь
дальше..
|
|
09:34, 12 Мая 26
 Федеральный экологический оператор заподозрен в нарушении антимонопольного законодательства
дальше..
|
|
08:40, 12 Мая 26
 Замена одного автобуса на электробус уменьшает выбросы углекислого газа на 60 тонн в год
дальше..
|
|
08:35, 12 Мая 26
 Студенты Когалымского филиала ПНИПУ представили инженерные решения на кейс-чемпионате по нефтегазовому инжинирингу
дальше..
|
|
08:32, 12 Мая 26
 В Кировской области газифицированы две библиотеки
дальше..
|
|
08:28, 12 Мая 26
 Ростех запустил проект по поддержке стартапов в сфере робототехники и искусственного интеллекта
дальше..
|
|
08:24, 12 Мая 26
 СИБУР создал «летающую лабораторию» для оперативного мониторинга воздуха на газоперерабатывающих заводах
дальше..
|
|
07:57, 12 Мая 26
 Прошедший отопительный сезон в Москве оказался холоднее предыдущего
дальше..
|
|
06:46, 12 Мая 26
 «Газпром добыча Надым» отправил в новые российские регионы очередную партию гуманитарной помощи
дальше..
|
|
05:53, 12 Мая 26
 «Амурские электрические сети» устранили последствия ураганного ветра
дальше..
|
|
05:46, 12 Мая 26
 ФАС и Минпромторг предлагают продавать на бирже 10% алюминия
дальше..
|
|
05:28, 12 Мая 26
 Азербайджанская SOCAR купила итальянскую компанию Italiana Petroli
дальше..
|
|
05:23, 12 Мая 26
 Температурные испытания теплосетей в Санкт-Петербурге выявили два ненадежных участка
дальше..
|
|
05:15, 12 Мая 26
 Объем инвестиций в электросетевой комплекс Самарской области в 2026–2029 годах превысит 50 млрд рублей
дальше..
|
|
05:08, 12 Мая 26
 Ежегодно в Москве открывается около 150 технологичных предприятий
дальше..
|
|
05:03, 12 Мая 26
 «Сетевая компания» в 2025 году отремонтировала в Татарстане 927 км ЛЭП напряжением 35-500 кВ
дальше..
|
|
04:42, 12 Мая 26
 Отопительный сезон в Каске продлился 238 суток
дальше..
|
|
04:36, 12 Мая 26
 Накопители электроэнергии помогут энергосистеме юга России в летнюю жару
дальше..
|
|
04:32, 12 Мая 26
 В Западной Якутии созвали межведомственное совещание из-за частых повреждений энергообъектов
дальше..
|
|
04:29, 12 Мая 26
 «Газпром трансгаз Волгоград» определил лучших молодых рационализаторов
дальше..
|
|
04:25, 12 Мая 26
 Девятиклассники Островецкой гимназии посетили город-спутник Ленинградской АЭС
дальше..
|
|
04:21, 12 Мая 26
 ТЭК стал самой «зараженной» вредоносным ПО отраслью в России
дальше..
|
|
04:19, 12 Мая 26
 На территории «Артека» реконструирована система водоснабжения
дальше..
|
|
04:18, 12 Мая 26
 Специалисты «Кубаньэнерго» провели мастер-класс для участников проекта «Энергокружки»
дальше..
|
|
|
|
|
|
Столичный разработчик решений для атомной промышленности отмечает 35-летний юбилей