Izvedena je bila implementacija avtomatskega generatorja redukcije variance (Automated Variance Reduction Generator - ADVANTG) za pospešitev izračunov transporta nevtornov MCNP v fuzijsko relevantnih geometrijah. ADVANTG koda generira parametre redukcije variance z uporabo algoritmov za adjungirano vzorčenje pomembnosti (Consistent Adjoint Driven Importance Sampling – CADIS, Forward-Weighted Consistent Adjoint Driven Importance Sampling FW-CADIS), ki so osnovane na podlagi determinističnih transportnih izračunov na diskretnih ordinatah kode Denovo. Cilj uporabe programa ADVANTG je zmanjševanje časovne zahtevnosti preračunov MCNP z avtomatizacijo procesa generacije parametrov redukcije variance. ADVANTG je bil testiran na posenostavljenem modelu JET-u podobnega tokamaka, ki kljub poenostavitvam ohranja vse ključne karakteristike velikih tokamakov. Testiran je bil vpliv uporabe različnih knjižnic jedrskih podatkov, ki so bile vključene v paket ADVANTG, in različnih ADVANTG/Denovo nastavitev redukcije variance na učinkovitost izračunov. Računsko je bilo analiziranih več scenarijev, pri čemer so bili uporabljeni DD in DT volumski plazemski izvori nevtronov ali točkovni 252-Cf in DT nevronski izvori, z namenom poiskati smernice za učinkovito uporabo kode v fuzijske namene. Dodatno so bile analizirane tudi glavne poti nevtronov, ki se detektirajo v nevtronskih detektorjih tokamaka.
COBISS.SI-ID: 30333735
Za meritve hitrosti produkcije nevtronov in nevtronskega doprinosa se na tokamaku JET (Joint European Torus) uporabljajo fisijske celice izven vakuumske posode in aktivacijski detektorji znotraj posode. Potrebo je zagotoviti, da so odzivi detektorjev natančni, zato so detektorji eksperimentalno kalibrirani. Nova kalibracija nevtronskih detektorjev občutljivih na 14 MeV nevtrone, ki nastajajo v devterij-tritijevih plazmah (DT), je načrtovana na tokamaku JET. V namen kalibracije se bo uporabil nevtronski generator (NG), v katerem D/T žarek pada na trdno tarčo, ki vsebuje T/D, in tako proizvaja DT nevtrone. Članek predstavlja analizo, ki je bila izpeljana v okviru modeliranja karakteristik nevtronskega izvora prek definicje energijskega spektra, kotne porazdelitve in učinka geometrije generatorja. Različne kode, s katerimi je moč simulirati DT nevtronske izvore, ki baziraj na pospeševanju delcev, so primerjane. Opravljene so analize občutljivosti na negotovosti notranje strukture generatorja. Študija je bila opravljena v podporo pripravam na eksperimentalno karakterizacijo kalibracijskega izvora generatorja. V nadaljevanju bodo izvedene obsežne nevtronske analize, z uporabo razvitega modela generatorja, za pridobitev preliminarnih karakterizacijskih izračunov in študijo razlik med kalibracijskim eksperimentom in realnim plazemskim scenarijem v tokamaku JET.
COBISS.SI-ID: 30206247
V članku so predstavljene ugotovitve kalibracije nevtronskih detektorjev na tokamaku JET (Joint European Torus), ki so bile opravljene v letu 2013. Uporabljen je bil 252-Cf izvor znotraj vakuumske posode torusa s pomočjo sistema za daljinski nadzor, s posebnim poudarkom na kalibraciji fisijskih celic, ki merijo časovno odvisen absolutni nevtronski izsev plazem v napravi JET. Predstavljeni so eksperimentalni podatki, pridobljeni med toroidalnim, poloidalnim in vertikalnim merjenjem. Podatki so najprej analizirani preko teoretičnih napovedi, s postopkom, ki se je uporabljat tudi v prejšnjih JET kalibracijah. S tem je izpeljana kalibracijska funkcija za volumski plazemski izvor, ki omogoča razumevanje pomembnosti različnih regij plazme in prostorskih profilov nevtronske emisije za odziv fisijskih celic. Nevtronske analize so bile izvedene v namen izračuna korekcijskih faktorjev, ki so potrebni za izračun kalibracijskih faktorjev plazme, pri čemer so upoštevani različni energijski spektri in porazdelitev kotne emisije kalibracijske (točke) 252-Cf izvora, primerjave diskretnih položajev in volumskega izvora plazme, ter kalibracijski pogoji. Vsi popravki so predstavljeni in diskutirani. Opisane so lekcije kalibracijskega postopka, ključne za 14 MeV nevtronsko kalibracijo tokamaka ITER.
COBISS.SI-ID: 30915367
Fuzijska moč sproščena iz fuzijskih naprav je merjena z nevtronskim izsevom, ki je neposredno povezana s fuzijskim doprinosom. Tokamak JET je prešel iz uporabe ogljikovega zidu na zid, ki bo nameščen na napravi ITER (berilij, wolfram, ogljik) v letih 2010-11. Absolutna kalibracija meritev nevtronskega izseva je bila izvedena s kalibriranim izvorom 252-Cf, ki je bil vstavljen v vakuumsko posodo tokamak z uporabo sistema za daljinski nadzor. Izvedeni so bili nevtronski preračuni v namen analize transporta nevtronov od izvora znotraj vakuumske posode tokamaka do fisijskih celic, ki so bile pozicionirane izven tokamak posode na krakih JET transformatorja. Razvit je bil poenostavljen računski model tokamaka JET in JET sistema za daljinski nadzor v program za preračune transporta nevtronov Monte Carlo MCNP. Analizirane so bile poti in strukture, preko katerih nevtroni dosežejo detektorje in vpliv Sistema za daljinsko vodenje na odziv detektorjev. Poleg tega so bile izvedene občutljivostne analize vpliva znatnih masivnih komponent, ki omejujejo izhodne kanale tokamaka, na vpliv zunanjih sistemov. Ker je moč s poenostavljenim modelom pridobiti samo kvalitativno sliko procesa, so bili nekateri izračuni ponovljeni z bolj detajlnim 3D modelom tokamaka JET.
COBISS.SI-ID: 29365799
Izmerjeni DD nevtronski izsev v bazičnih in hibridnih H JET plazemskih strelih gretih z žarkom nevtralnih delcev je v primerjavi z izračuni kode TRANSP tudi do 50 % nižji, odvisno od plazemskih parametrov. Številne možne obrazložitve za manjek nevtronov, kot so dilucija goriva, napake v penetraciji žarka in efektivna razpoložljivost grelne moči so ovržene. Ker je glavni vir produkcije nevtronov v tokamaku JET interakcija med grelnimi žarki in plazmo je manjek nevtronov lahko posledica še nepojasnjene oblike redistribucije hitrih delcev. Prek modeliranja, pri katerem predpostavimo, da je za manjek odgovoren transport hitrih delcev, lahko ugotovimo, da bi se morale takšne redistribucije dogajati na časovnih skalah, ki so hitrejše od časa upočasnjevanja in energijskega zadrževanja. Plazemske žage in robovno lokalizirani načini ne kažejo prispevka k manjku. Prav tako ni jasne korelacije med magnetihidrodinamsko aktivnostjo merjeno z magnetnimi detektorji na stenah posode tokamaka. Modeliranje orbit hitrih delcev v 3D poljih neoklasičnih načinov kaže, da lahko otoki realističnih velikosti primpomorejo samo nekaj procentov k deficitu. Na podlagi prikazanih rezultatov je moč sklepati, da manjek nevtronov ne nastane kot posledica enega fizikalnega procesa v plazmi.
COBISS.SI-ID: 31155239