5. KMJSReaktorski center Podgorica, 26. 2. 2018

5. konferenca mladih jedrskih strokovnjakovReaktorski center Podgorica, 26. 2. 2018

Subrutina PLANET :plazemski izvor nevtronov

Žiga Štancar

Mentor:

Luka Snoj

5. KMJSReaktorski center Podgorica, 26. 2. 2018

Žiga ŠtancarSubrutina PLANET: plazemski izvor nevtronov

MOTIVACIJA

• Fuzijske raziskave – električna energija

• DD in DT reakcije

Koncept

fuzijske

elektrarne

Produkt fuzije

NEVTRONI

Pobegnejo iz področja magnetnega zadrževanja

Prenašalci energije

5. KMJSReaktorski center Podgorica, 26. 2. 2018

• Diagnostika (fuzijska moč)

• Oplojevanje tritija

• Aktivacija in segrevanje struktur tokamaka

• Utrujenost materialov

Izračuni transporta nevtronov z

metodo Monte Carlo

Kalibracija detektorjev

Odziv diagnostike

Raziskave plazemske fizike

IZVOR

Žiga ŠtancarSubrutina PLANET: plazemski izvor nevtronov

5. KMJSReaktorski center Podgorica, 26. 2. 2018

Žiga ŠtancarSubrutina PLANET: plazemski izvor nevtronov

METODOLOGIJA

• Realističen in detajlen nevtronski izvor (DD, DT)

• Pretvoriti izračune v MCNP kompatibilno obliko

Simulacije plazme

Izračun nevtronskih

spektrov

JET plazemski podatki

Preprocesiranje

MCNP

subrutina

= Meritve plazemske diagnostike

= TRANSP/NUBEAM

= DRESS

= Python skripta

= Fortran90 subrutina

5. KMJSReaktorski center Podgorica, 26. 2. 2018

• NUBEAM modul – Monte Carlo simulacije NBI ionov

TRANSPORT PLAZME

Žiga ŠtancarSubrutina PLANET: plazemski izvor nevtronov

5. KMJSReaktorski center Podgorica, 26. 2. 2018

• Directional Relativistic Spectrum Simulator

• Monte Carlo simulacija dvodelčne reakcije

NUBEAM mreža + FI fukcija

NEVTRONSKI SPEKTRI

Žiga ŠtancarSubrutina PLANET: plazemski izvor nevtronov

5. KMJSReaktorski center Podgorica, 26. 2. 2018

Izhodne datoteke

plasma_output.cdf

Izvorne datotekeTRANSP_Neutrons.cdf

DRESS.inp + out

Tip fuzijske reakcije

(tot, th, b-th, b-b)

Izvorna celica

Branje

Vmesnik

Mreža – R, Z

Profil emisije

Spektri

MCNP input

* Plazma podatki

Izračuni Kumulativne pdf

PREPROCESIRANJE

Žiga ŠtancarSubrutina PLANET: plazemski izvor nevtronov

5. KMJSReaktorski center Podgorica, 26. 2. 2018

Korak 1

Branje podatkov o plazmi

Korak 2

Vzorčenje profila nevtronske emisije

Indeks pozicije P

Vzorčenje toroidalnega tokamak kota

Transformacija in X, Y, Z

Korak 3

Vzorčenje toroidalnega kota emisije (P)

Kotni index A

Vzorčenje poloidalnega kota

Vektor emisije z magnetnim poljem

Transformacija in U, V, W

Korak 4

Vzorčenej nevtronske energije (P, A)

Energijski indeks E

E

Korak 5

Dodatni podatki

Tip, Utež, Celica, Površina, Čas

Izbirno:

Definicija imena vhodne dat.

Tokamak kot emisije

MCNP IZVORNA SUBRUTINA

Žiga ŠtancarSubrutina PLANET: plazemski izvor nevtronov

5. KMJSReaktorski center Podgorica, 26. 2. 2018

Žiga ŠtancarSubrutina PLANET: plazemski izvor nevtronov

Model PLANET Enostaven SDEF Obroč SDEF

CPU čas 80.52 69.56 112.81

Izvorni delci / min 1.37E+07 1.59E+07 9.80E+06

Naključna števila 7546481996 10092991710 10092991710

TESTIRANJE

5. KMJSReaktorski center Podgorica, 26. 2. 2018

Žiga ŠtancarSubrutina PLANET: plazemski izvor nevtronov

Pogled v Prihodnost

• Nevtronski izvor – referenčni in kalibracijski plazemski streli

Baza strelov

TRANSP/NUBEAM + DRESS

• Primerjava z starimi izvori in odzivom diagnostike

• Py+PLANET optimizacija, nadgradnja (nečistoče – nevtroni in gama)

HVALA ZA POZORNOST !!