大型一体化核设计与安全评价软件系统

一、TopMC总体情况：

       TopMC是基于SuperMC重新构架设计的升级拓展版本。这款软件以辐射输运计算为核心，支持包含核素燃耗、辐射源项/剂量/生物危害、材料活化与嬗变等的全过程中子学计算，支持热工水力学、结构力学、化学、生物学等多物理耦合计算，可应用于核能系统设计与安全评价以及辐射医学、核探测等核技术交叉应用领域。其功能覆盖了 MCNP90%以上的功能，并支持 CAD 的自动建模，可实现 CAD 工程模型与多种辐射输运计算程序之间的模型相互转换，能将分析效率提高近 1000 倍。

二、TopMC功能架构及优势：

功能架构：

基本功能：多种粒子辐射输运计算、燃耗计算、活化计算、停堆剂量计算

扩展功能：多物理耦合计算、虚拟漫游和器官剂量精细评估、在线事故演化仿真与应急智能决策支持、交互式虚拟仿真

优势特色：全过程内耦合的高效中子学计算：、实现“输运 - 燃耗/活化 - 剂量”的无缝内耦合、基于粒子密度不均匀性的高效蒙特卡罗计算、基于自适应过区的区域耦合中子输运计算、混合变量差分进化的智能核设计

基于CAD/影像的复杂系统非规则精准建模：体面混合与高阶面元层次化的非规则边界精准表达、基于参数可视化的全堆交互式精细 pin-by-pin 建模、几何与物理信息完整的中子学全过程一体化建模、拓展支持多种程序的计算建模

基于可视化交互的智能数据分析：多维多风格、动态可视化、拓展支持多种程序的数据可视化分析。

三、TopMC工程应用

TopMC现已在全球90多个国家、40余个国际重大核工程项目、1000余家核相关单位中获规模化应用,包括:美国的四大国家实验室(ANL/ORNL/LANL/SNL)、哈佛大学等,法国原子能机构、俄罗斯科学院、英国国家物理实验室,中国三大核电集团、国防院所、著名高校等。

核能

1.  国际热核实验堆（ITER）：被选为ITER基准软件，建立ITER中子学基本模型，发现并修正了ITER核安全设计；承担10+项ITER核分析任务（含中国首个ITER国际合作项目） 

2. 中国铅基反应堆 (CLEAR)：被选为中国铅基反应堆核设计与安全评价的基准软件；支持完成中国铅基反应堆小型化设计，方案入选IAEA和GIF组织官方技术报告 

3. 三代核电“华龙一号”：支持堆本体屏蔽设计、反应堆内一次屏蔽和二次屏蔽、安全壳外其它厂房的屏蔽设计以及场内放射性物质运输屏蔽设计等；通过英通用设计审查（GDA） 

核技术交叉应用

1. 核探测器:支持完成探测器结构影响量化分析，探测效率的优化等。

2. 粒子加速器:支持完成系统设计、束流品质优化、辐射防护等。

3. 紧凑型高分辨率中子照相机:支持完成系统优化设计、照相计划制定等。

4. 肿瘤放射治疗:支持完成中子/光子/电子放疗的精准剂量计算等。

5. 核测井系统:支持完成系统的探测器布局以及屏蔽设计;支持完成补偿中子测井、地层元素测井等测井解释软件系统的设计。

6. 辐照加工:支持辐照加工过程中剂量模拟、计算照射时间等,可用于优化/评估辐照加工方案。

转载自CSDN-专业IT技术社区

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