Plate-forme de calcul de radioprotection
SALOME-PANTHERE
Journée utilisateurs SALOME
15 novembre 2011 – INSTN-Saclay
M. LONGEOT (EDF/SEPTEN/TE/RP)M. ZWEERS (EDF/R&D/Sinetics)
2 – SEPTEN – Journée utilisateurs SALOME – 15/11/2011
Sommaire
1. Contexte et caractéristiques PANTHEREV2
2. Échéances industrielles (2012-13)
3. Acteurs de PANTHEREV2 – Architecture logiciel
4. Développements EDF/R&D
5. Démo Module PANTHEREV2
6. Conclusions
Introduction et Contexte PANTHEREV2 (1/2)
PANTHERE : Prévision & ANalyses Théoriques de l’Exposition dans les REacteurs
Evaluation des doses Obligations réglementaires
Dosimétrie opérationnelle active et passive Prévisionnel dosimétrique
Moyens et méthodes Le retour d’expérience Mesures en conditions réelles Organisation, démarche ALARA Outils d’aide à la décision
Logiciel de calculs de doses pour des scènes 3D complexes
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Utilisation : - études de conception; - Chantiers ALARA. - Qualification des matériels en conditions accidentelles, …
Utilisateurs : environ 60 utilisateurs dans les ingénieries EDF: UTO, CNEN, SEPTEN, CIDEN, CIPN et leurs BEP.
Historique
PanthereV1: (exploitation jusqu’en 2012+) -> Développé et qualifié depuis 12 ans au SEPTEN - Code plus développé (dernière version Panthere v1.7).
PanthereV2: (mise en exploitation en 2012) – Projet Panach2_2010-12+ une géométrie 3D une IHM "métier" et BDD uniques intégrant tous les codes de RP utilisés par EDF: Narmer (, Doberman (), Tripoli ( de référence et neutron) utilisation plus simple => gains en productivité; import CAO (Solidworks, …) facilité.
Introduction et contexte PANTHEREV2 (2/2)
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Objectifs et fonctionnalités de PANTHERE
Les études de radioprotection; consistent en:
Calculs de débit de doses ("flux de particules" x "fonction réponse");Estimation de la dosimétrie d’une intervention (en prenant en compte les temps d’exposition (VTE) aux postes de travail);Application du principe ALARA(définition du scénario "optimal" minimisant l’exposition pour un coût donné).
Périmètre fonctionnel de PANTHERE :
une géométrie 3D des données « métier » (matériaux, sections efficaces); des sources de rayonnements gamma, bêta, neutron (spectre et activité); des points/zones d’intérêt des fonctions réponses: DED H*(10); Fluence énergétique; Kerma dans l’air.
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Méthode et caractéristiques de PANTHEREV2
IHM "métier" développée à partir de la plate-forme SALOME Pre-traitement:
"Passerelle" facilitant l’import de modèles CAO (SolidWorks p.ex).
Post-traitement: tableurs résultats intégrés; fonction de calage des sources par rapport à des mesures sur site (en cours); Zoning 3D et isodoses.
Noyaux de calcul (Narmer, Doberman et à terme Tripoli):
utilisant la méthode d’atténuation en ligne droite avec facteur de build-up multicouches (méthode SERMA);
calculant les contributions au DED des: a) flux directs; b) flux réfléchis; c) par « effet de ciel »;
"Libcad": bibliothèque de poursuite géométrique d’EDF/R&D.
Base de données MySQL pour la gestion partagée et administrée des données des études.
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Projet Panach2 (2012-13) Échéances industrielles
Actuellement, PANTHEREV2.3 -> version de pré-exploitation. Evolutions notables futures:
Mai 2012: PANTHERE V2.4 mise en exploitation dans les ingénieries EDF avec:
Tuyauteries et objets extrudés simples: import CAO "semi-auto" depuis Solidworks; Evolutions SALOME (Nepal2) intégrées:
Drag & Drop dans l’arbre objet.
Nov. 2012: PANTHERE V2.4.y dans les ingénieries EDF:
Robustesse industrielle pour commercialisation. Evolutions SALOME (Nepal2) intégrées:
mise au premier plan des filaires des objets, …
2013: PANTHERE V2.5 dans les ingénieries EDF:
Première intégration Tripoli4.9 (a minima pour "scènes simples"); Gros composants contaminés: import CAO "semi-auto"
depuis Solidworks.
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- coordination développements;- recette, validation, qualification, distribution produit final.
ARCHITECTURE DE PANTHEREV2
Modeleur CAO (Solidworks, p.ex)
CEA
EDF/R&D
C-S
SALOME V6® et ses modules
Module GEOM,VISU,
TRIPOLI
Solveur Doberman
SolveurNARMER
BDD MySQLV5 (gestion administrée)
IHM PANTHERE V2
Fichier d’échange
LIBCAD
(pilotage tech. Sinetics)
EDF/SEPTEN
Tripoli
ARCHITECTURE
Forte utilisation de Salomé pour IHM (pre et post traitement)
Faible utilisation de Salomé pour calcul
Raisons historiques
Améliorations prévues :
Initialisation du noyau pilotée par l’IHM(au lieu de passer par un fichier d’échange)
Utilisation de Salomé Jobmanager pourcalcul distribué
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Pré-processeur du module PANTHEREV2Import CAO
1 : export dédié (SolidWorks)
Pré-processeur du module PANTHEREV2Import CAO
2 : import
Pré-processeur du module PANTHEREV2
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Icônes du module PanthereV2
Post-processeur du module PANTHEREV2Exemple du zoning/isodoses
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DEMO du Module PANTHEREV2
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Module PANTHEREV2 dans SALOMEConclusions
Axes de progrès notables
IHM et base de données communes pour tous types de rayonnements (, , …)
Import de fichiers Solidworks facilité; fonctionnalités CAO
Intégration des avancées R&D (méthodes de lancer de rayons, …)
Performances d’affichage avec plusieurs milliers d’objets
Volonté EDF d’essaimer SALOME_PANTHERE.
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Noyau ponctuel d’atténuation en ligne droite avec Build-up
facteur d’accumulation ou build-up :
Rayons direct
écran
Volume source
émettrice gamma
Point de calcul
1)direct(
indirect) (direct B
Rayons indirect
S
unitaire,EP,SS
unitaireP,S,E V
.DEDV
DED )nm,l,( nm,l,nm,l,
dV = (d, ddz)
Méthode de Monte Carlo d’intégration des sources avec importance Pré-calcul analytique sur le maillage densité de probabilité
Répartition du nombre de rayons lancés :
Calcul « simple » des DED résultant de chacune des mailles (l,m,n)
Sommation des différentes mailles
nm,l,rayonsNb
Solveur NARMER(CEA/SERMA)
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FD(E) : facteur de conversion du flux en débit de dose à l’énergie E
{Mi, xi} : ensemble des milieux traversés (nature et épaisseur)
B(E, {Mi, xi}) : facteur d’accumulation ou Build-up (gamma diffusé)
i(E) : coefficient d’atténuation linéique du milieu Mi à l’énergie E
S
unitaireP,S,E dV
x4π
xEμe
.x,ME,B(E).FDED 2
ii
ii.i
iiD
x
écranRayons
x (distance source/point)
Point de calcul
Volume source
émettrice gamma
homogène et isotrope
Méthode de calcul Noyau ponctuel d’atténuation en ligne droite avec Build-up
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