Naslov
Modeliranje ukupnoga neutronskoga faktora nakupljanja metodom potpornih vektora
(Total neutron buildup factor modelling using support vector machines)

Autori
Dučkić, Paulina

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
20.12

Godina
2018

Stranica
126

Mentor
Trontl, Krešimir

Ključne riječi
proračun štitova ; neutronski faktor nakupljanja ; point kernel metoda ; Monte Carlo metoda ; metoda potpornih vektora ; optimizacija parametara ; aktivno učenje
(shielding analysis ; neutron buildup factor ; Point kernel method ; Monte Carlo method ; Support Vector Machines ; parameter optimization ; active learning)

Sažetak
U disertaciji je definirana metodologija računanja ukupnoga neutronskoga faktora nakupljanja utemeljena na regresiji metodom potpornih vektora (Support Vector Regression - SVR). Za SVR modeliranje potrebni su podaci u obliku ulaz/izlaz. Ulazni vektor sastoji se od debljine štita, energetske grupe neutrona i ukupnoga makroskopskoga udarnog presjeka. Izlazni vektor je ukupni neutronski faktor nakupljanja koji se računa pomoću programa SCALE, sekvenca MAVRIC. Podaci za SVR modeliranje podjeljeni su u četiri skupa: početni skup za učenje, skup za testiranje, skup za validaciju i preostali skup. Napravljena je analiza primjene optimizacijskih tehnika za odabir SVR i kernel parametara. Metoda koja daje najbolje rezultate je optimizacija metodom roja čestica, te je ona odabrana za daljnje proračune. Zatim je provedena analiza primjene mjera aktivnog učenja za brži razvoj SVR modela. Najbolji rezultati dobiveni su metodom upit skupine modela, te je ona odabrana za razvoj SVR modela. Primjenom definirane metodologije razvijeni su regresijski modeli za računanje ukupnoga neutronskoga faktora nakupljanja za najčešće korištene materijale u području zaštite od zračenja. Zbog određenih problema nije napravljeno unaprjeđenje postojećeg point kernel (PK) programa, već izrađen je novi PK program, nazvan QAD-SVR. QAD-SVR je namijenjen za proračune štitova od neutronskoga zračenja, a sadrži razvijene SVR modele za određivanje ukupnoga neutronskoga faktora nakupljanja. Napravljeno je testiranje QAD-SVR programa na jednostavnim primjerima koji uključuju jednoslojne štitove u pločastoj i cilindričnoj konfiguraciji. Zatim je odabrana metoda računanja ukupnoga neutronskoga faktora nakupljanja za višeslojne štitove, te je napravljeno testiranje programa na primjerima dvoslojnog i troslojnog štita. Na kraju je program testiran na složenijem primjeru. Kao testni primjer odabran je HI-STORM FW spremnik istrošenog goriva. Dobiveni rezultati uspoređeni su sa referentnim rezultatima dobivenim programom SCALE. Iz dobivenih rezultata može se zaključiti da program QAD-SVR za jednoslojne štitove daje rezultate usporedive sa referentnim rezultatima i u svim slučajevima daje konzervativne rezultate. Kod dvoslojnih i troslojnih štitova rezultati QAD-SVR programa također su usporedivi sa referentnim rezultatima, međutim pri nižim energijama neutrona uočena su veća odstupanja među rezultatima što je posljedica složenosti transporta neutrona kroz medij pri nižim energijama. Rezultati proračuna za spremik istrošenog goriva pokazali su veća odstupanja od referentnih rezultata u svim energetskim grupama neutrona. To ukazuje na potrebu za novim načinom računanja višeslojnoga ukupnoga neutronskoga faktora nakupljanja.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA