Validacija in praktična uporaba programa za transport nevtronov in fotonov ADVANTGKotnik, Domen (Avtor) Snoj, Luka (Mentor) jedrska fizikaMCNPADVANTGredukcija varianceutežna oknahitrosti nevtronske/fotonske dozelabirintnebni sijodlagališče NSRAOV magistrskem delu sta predstavljeni validacija in praktična uporaba pred kratkim razvitega programa ADVANTG, ki združuje Monte Carlo transportni program MCNP z determinističnim transportnim programom Denovo. Cilj programa ADVANTG je avtomatizacija procesa generiranja parametrov redukcije variance (utežna okna) in modifikacija izvora za izračune MCNP, kar posledično pospeši simulacije v smislu računskega časa. Zanesljivost in dosledno delovanje ADVANTG-a smo testirali na dveh računsko zahtevnih referenčnih eksperimentih, izbranih iz zbirke ICSBEP: eksperiment ''Labirint'', s katerim smo analizirali sipanje nevtronov oz. vrednosti nevtronskega fluksa v 3-delnem betonskem labirintu z nevtronskim izvorom \ce{^{252}Cf}, in eksperiment ''Nebni sij'', s katerim smo analizirali sipanje nevtronov in fotonov v zraku nad odprtim delujočim reaktorjem. Učinkovitost posamezne simulacije smo določili s statističnim testom FOM. Z uporabo parametrov redukcije variance, ki smo jih generirali deterministično z ADVANTG, smo znatno pohitrili stohastične simulacije. Z uporabo programa ADVANTG smo za prvi primer eksperimenta ''Labirint'' stohastične simulacije pospešili za vrednost 1400 (nevtroni). Za primer eksperimenta ''Nebnega sija'', s katerim smo obravnavali tako nevtrone kot fotone, pa so ti faktorji pospešitve stohastičnih simulacij znašali 30000 za nevtrone in 1400 za fotone. V obeh primerih so rezultati, pridobljeni s hibridno metodo, ostali znotraj statistične negotovosti analognih simulacij. S tem smo potrdili, da program ADVANTG zgolj pospeši analogne simulacije, pri čemer ne vnese sistematskih napak (ang. bias). Pridobljeno znanje in izkušnje z uporabo ADVANTG-a smo uporabili za analizo realnega primera odlagališča za nizko- in srednjeradioaktivne odpadke (NSRAO), ki se bo gradilo v Sloveniji. Dosedanji izračuni sevalnih doznih polj okoli odlagališča služijo zgolj kot približki/ocene, saj ne upoštevajo vseh učinkov povratnega sipanja v zraku oz. vključujejo zgolj poenostavljene geometrijske modele zaradi zahtevnega izračuna transporta fotonov v betonsko-jeklenih vsebnikih. Program ADVANTG nam tako omogoča izračun brez potrebe po dodatnih poenostavitvah. V optimalnem primeru smo analogne simulacije MCNP pospešili prib. za faktor \mbox{10000}. V sklopu obravnave smo analizirali vpliv različnih konfiguracij odlagališča na vrednosti letnih fotonskih doz za različno oddaljene merilne pozicije na površju. Za vse konfiguracije odlagališča, z izjemo ko upoštevamo NSRAO iz JEK, so bile vrednosti letnih fotonskih doz na račun žarkov $\gamma$ pri vseh merilnih pozicijah manjše od predpisanih vrednosti mejnih doz (delavec: 20 mSv/leto). Za primer odpadkov iz JEK smo naredili dodatno analizo, pri čemer smo podrobneje modelirali vsebnike N2b, v katerih so shranjeni odpadki NSRAO. Z variacijo dodatne količine polnilne malte smo ugotovili potrebno debelino, ki zagotovi, da so vrednosti fotonskih doz nižje od predpisanih mejnih vrednosti. ADVANTG se je izkazal kot izredno močna in zanesljiva metoda, zato bo v kompleksnejših primerih nujno potreben za pridobitev statistično relevantnih rezultatov.20192019-05-23 07:45:02Magistrsko delo/naloga107756VisID: 95978COBISS_ID: 3313508sl