автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Интерактивный информационный комплекс по высокоэнергетическим ядерным данным с усовершенствованной каскадно-испарительной моделью
Автореферат диссертации по теме "Интерактивный информационный комплекс по высокоэнергетическим ядерным данным с усовершенствованной каскадно-испарительной моделью"
На правах рукописи
КУПЦОВ ИЛЬЯ СЕРГЕЕВИЧ
ИНТЕРАКТИВНЫЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС ПО ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ ЯДЕРНЫМ ДАННЫМ С УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ КАСКАДНО-ИСПАРИТЕЛЬНОЙ МОДЕЛЬЮ
по специальности 05.13.18 - «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
- 1 ДЕК 2011
ОБНИНСК 2011
005002823
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ «МИФИ»
Научный руководитель: доктор физико-математических наук
Коровин Юрий Александрович
Официальные оппоненты доктор физико-математических наук
Титаренко Юрий Ефимович
кандидат физико-математических наук Блохин Анатолий Иванович
Ведущая организация Институт Физики Высоких Энергий
(ГНЦ РФ-ИФВЭ)
Защита состоится «23» декабря 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.201.003.01 при Государственном научном центре Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунско-го (ФГУП «ГНЦ РФ - ФЭИ») в конференц-зале по адресу: 249033, г. Обнинск, пл. Бондаренко, 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РФ-ФЭИ. Автореферат разослан « |,$» ноября 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Т.Н. Верещагина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы
В последнее десятилетие наблюдается тенденция повышения интереса к ядерным реакциям при высоких энергиях. Это обусловлено как научными проблемами, так и многочисленными приложениями. К ним относятся создание высокоэнергетических нейтронных источников, производство медицинских радиоизотопов, радиационная защита космических аппаратов и ускорителей.
Для решения этих задач необходимо большое количество ядерных данных для широкого круга нуклидов и энергий, достигающих нескольких десятков гигаэлектронвольт. Получить все данные экспериментально невозможно, поэтому возникает необходимость развития аналитических методов, точность которых должна проверяться по измерениям, проводимым в определенных условиях. Что заключается в разработке моделей и теорий, техники оценки и, в конечном счете, выработке рекомендованных оцененных ядерных данных. С другой стороны, в настоящее время растет количество программ для моделирования ядерных реакций в различных диапазонах энергий и массовых чисел. В связи с этим возникает вопрос о том, в каком отношении находятся те или иные программные продукты между собой и как полученные с их помощью результаты согласуются с экспериментом. На данный момент нет единой теории внутриядерных взаимодействий, которая бы удовлетворительно объясняла весь спектр рассматриваемых ядерных реакций. Этим обстоятельством и продиктован существующий довольно широкий спектр программ, одни из которых лучше описывают взаимодействия в одних условиях, другие - в других.
Объектом исследования являются высокоэнергетические ядерные данные и оцененные библиотеки ядерных данных, расчетные модели ядерно-ядерных взаимодействий в энергетическом диапазоне от 50 МэВ до 1 ГэВ.
Цель исследования
Развитие и совершенствование методов, алгоритмов и компьютерных программ моделирования высокоэнергетических ядерно-ядерных взаимодействий, оценка ядерных данных по различным факторам согласия, разработка методики выбора моделей на основании теории принятия решений при многих критериях.
Задачи исследования
1. Изучение особенностей, областей применения и внутренних параметров каскадно-испарительной модели САБСАОЕХ.
2. Реализация процедуры расчета выходов легких ядер на базе модели САБСАБЕХ.
3. Разработка алгоритма оценки высокоэнергетических ядерных данных на основании факторного анализа.
4. Разработка методики оценки моделей высокоэнергетических ядерных реакций, создание на основе предложенной методики интерактивной среды.
5. Оценка моделей высокоэнергетических ядерно-ядерных взаимодействий на основании разработанных программных средств и методик.
На защиту выносятся
1. Методика и результаты оценки адекватности моделей ядерно-ядерных взаимодействий в области энергий от 150 МэВ до 1 ГэВ на основании теории принятия решений при многих критериях для 39Со, 184W и natPb.
2. Алгоритмы учета выходов легких ядер в программе CASCADEX.
3. Результаты оценки внутренних параметров программы CASCADEX, коалесцентной модели и модели движущегося источника.
4. Справочно-информационная интерактивная среда оценки моделей в высокоэнергетической области.
Научная новизна работы
1. Реализованы модели движущегося источника и коалесцентная модель на основании усовершенствованной каскадно-испарительной модели.
2. Разработан интерактивный справочно-информационный комплекс для подготовки, верификации и валидации ядерно-физических данных в высокоэнергетическом диапазоне.
3. Разработан подход оценки высокоэнергетических ядерных данных в рамках многокритериальной теории принятия решений.
4. Проведена оценка современных каскадно-испарительных моделей на наиболее важных для конструирования ускорительно управляемых систем изотопах.
Практическая значимость работы
1. Созданная справочно-информационная интерактивная среда позволяет выяснить тип отношений между существующими программами и моделями высокоэнергетических ядерных реакций. Это позволяет детально исследовать преимущества и недостатки каждой модели в различных диапазонах нуклидов и энергий, основываясь на теории принятия решений при многих критериях.
2. Проведены верификация и валидация программного комплекса CASCADEX на известных экспериментах и бенчмарках. Даны рекомендации по свободным параметрам данной модели для ряда изотопов. Произведено модифицирование комплекса, направленное на увеличение функциональных возможностей программы.
Научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертации, обоснованы апробацией результатов, разработанных методик и алгоритмов в международном проекте «Benchmark of Spallation Models», проводимом МАГАТЭ, постоянным уточнением результатов на основании современных экспериментальных и теоретических работ, использованием современных неоднократно верифицируемых программ расчета ядерно-
ядерных взаимодействий в высокоэнергетической области, использованием современных математических алгоритмов теории принятия решений при многих критериях.
Личный вклад соискателя
1. Разработка и реализация справочно-информационного интерактивного комплекса, подготовка библиотек ядерно-физических данных.
2. Реализация модификаций модели CASCADEX, а именно, создание интерактивной среды работы с кодом, осуществление процедуры расчета выходов легких ядер по коалесцентной модели и модели движущегося источника, соединение CASCADEX и Talys 1.2.
3. Самостоятельное проведение всех верификационных и валидацион-ных расчетов на известных экспериментах и бенчмарках с их последующим анализом для выявления возможности применения к решению поставленных задач.
4. Оценка моделей на основании разработанных программных средств и методик.
5. Участие в разработке методики оценки моделей высокоэнергетических ядерных данных на основании методов многофакторного анализа.
Апробация результатов диссертации. Результаты работы докладывались на всероссийских и международных семинарах и конференциях.
1. Научная сессия НИЯУ МИФИ-2009, Москва, 25-31 января 2009 г.
2. ND-2010 - International Conference on Nuclear Data for Science and Technology. Jeju Island, Korea, 26 - 30 April, 2010.
3. X Международная конференция. «Безопасность АЭС и подготовка кадров». Обнинск, 1-4 октября 2007 г.
4. XV Семинар по проблемам физики реакторов («Волга-2008»). Актуальные проблемы физики ядерных реакторов - эффективность, безопасность, нераспространение. Москва, 2-6 сентября 2008 г.
5. Workshop on Accelerator Radiation Induced Activation (ARIA'08), Villigen, Switzerland, October 13-17,2008.
6. XI Международная конференция. «Безопасность АЭС и подготовка кадров». Обнинск, 29 сентября -2 октября 2009 г.
7. Научная сессия МИФИ-2010, Москва, 25-31 января 2010 г..
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 16 работ, в том
числе 4 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК, 11 - в материалах всероссийских и международных конференций и семинаров и получено два авторских свидетельства.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав основного текста, заключения, библиографического списка, включающего в себя 116 наименований. Работа изложена на 113 страницах с 28 иллюстрациями и 15 таблицами.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновываются актуальность темы, практическое значение, научная новизна и теоретическая ценность исследования, степень разработанности, формулируются цели и задачи работы, положения, вынесенные на защиту.
Глава I посвящена краткому описанию потребностей в высокоэнергетических ядерных данных в энергетике, медицине и физике твердого тела, основным современным программно-расчетным комплексам для получения, обработки, представления высокоэнергетических ядерных данных и обзору существующих библиотек ЯФД в высокоэнергетической области.
В §1.1 обозначены основные существующие инженерно-физические проекты, направленные на получение нейтронов для исследований твердых тел и материалов, на трансмутацию отходов ядерной энергетики и производства редких изотопов, на радиационную защиту космической техники или устройств и персонала вблизи ускорителя.
В таблице 1 дается краткий обзор основных приложений высокоэнергетических реакций.
Таблица 1. Применения реакций глубокого расщепления
Применения Существующие проекты
Высокоинтенсивный источник продуктов глубокого расщепления SINQ (Швецария), Ер = 0,6 ГэВ, мощность = 1-1,5 МВт
SNS (США), Ер = 1 ГэВ, мощность = 1-1,5 МВт
J-PARC (Япония), Ер = 3 ГэВ, мощность = I МВт, и 50 ГэВ адроный ускоритель
ESS (Европа), Е„~ 1,5 ГэВ, мощность = 10 МВт
ADS (УУС), ADTT, трансмутация (эксперименты под бенчмарки) MEGAPIE, MUSE, RACE-ISU, YALINA - бустер и т.д.
Новые установки GSI-FAIR, SPIRAL. EUR1SOL и т.д.
Облучение материалов высокоинтенсивным потоком частиц Установки по облучению, производство редких изотопов и т.д.
Безопасность и радиационная защита Физическая защита, радиационные измерения, дозиметрия и т.д.
Разработка устройств детектирования Для текущих и будущих проектов по ускорительным системам
Астрофизика, космос
Деятельность МАГАТЭ в сфере малых протонных ускорителей и их применений
Обсуждаются проблемы, связанные с требованиями к материалам в системах ввода пучка и мишенях. Приведены перечни международных проектов - бенчмарков1 для подготовки констант существующих и инновационных проектов ЭДЯУ2.
Проблемы константного обеспечения существующих и разрабатываемых проектов выделены как
• невозможность получения всех констант экспериментальным путем в связи с длительностью и большими материальными затратами на эксперимент;
• трудности, связанные с пострасчетной обработкой эксперимента;
• требования к точности экспериментальных данных не соответствуют инженерно-техническим требованиям разрабатываемых проектов.
В связи с вышеизложенным описывается перспектива использования расчетных моделей высокоэнергетических реакций для получения необходимых ядерных данных.
В §1.2 приведены краткое описание и характеристики основных современных программных кодов расчетов высокоэнергетических ядерных данных; представлена краткая физическая модель, лежащая в основе большинства расчетных моделей; проанализированы особенности моделей и дана их классификация. Отмечено, что большинство отличий широко используемых расчетных кодов возникает при выборе набора физических моделей, которые описывают различные стадии и в оценке критериев перехода с одной каскадной стадии на другую. С одной стороны, различия структуры расчетных кодов приводят к доминированию набора моделей в легкой, средней или тяжелой областях изотопического спектра выхода ядер глубокого расщепления. С другой стороны, все комбинации моделей достаточно хорошо согласуются с экспериментом в области выхода тяжелых ядер, средне - в промежуточной области и плохо - в области выходов легких ядер. Это связанно с проблемами в описании фрагментации ядер при высокоэнергетических взаимодействиях.
Рассмотрены различия между расчетными кодами, отдельно между быстрой каскадной стадией и медленной испарительной стадией. Указано, что расчет быстрой стадии отличается типом распространения каскадного процесса. Испарительные модели чаще всего основаны на подходе Вайтскопа-Ивинга с различными значениями плотностей уровней и коэффициентами передачи, но существуют модели переходного состояния и модели, основывающиеся на подходе Хаузера-Фешбаха.
Показано, что избежать несовершенства каждого расчетного кода можно путем комбинирования отдельных моделей в одном программном комплексе. Это позволяет создать целостное представление о физике взаимодейст-
1 Бенчмарк (англ. benchmark) — контрольная задача, необходимая для определения сравнительных характеристик производительности компьютерной системы.
2 ЭЛЯУ — ЭЛектроЯдерная Установка.
вий высокоэнергетических реакций. Эта схема последовательно развивается и используется в данной работе.
В §1.3 уделено внимание оцененным ядерным данным (данные, подготовленные на основе точной интерпретации экспериментальных данных и применения современных ядерных моделей). Процедура оценки ядерных данных включает в себя следующие основные этапы:
• теоретический расчет ядерных данных;
• корректировка рассчитанных ядерных данных с доступными экспериментальными данными;
• выбор критериев сравнения данных;
• сравнение рассчитанных ядерных данных с экспериментальными ядерными данными с помощью выбранных критериев;
• формирование файлов оцененных ядерных данных на основании проведенного сравнения в установленном формате.
В §1.4 приведены примеры интерактивных систем оценки и хранения ядерных данных.
В главе II описывается программа CASCADEX, созданная в качестве модуля для расширения функциональных возможностей программы TALYS.
Программа TALYS предназначена для моделирования взаимодействий легких частиц (протонов, нейтронов, дейтронов, тритонов, 3Не- и альфа-частиц) с веществом. В TALYS заложены строгие физические модели для описания ядерных реакций, в связи с чем область применения программы ограничена диапазоном от 1 кэВ до 200 МэВ. Для расширения энергетического диапазона используется статистическая модель программы CASCAD/INPE, способная моделировать высокоэнергетические взаимодействия от 100-150 МэВ до 3 ГэВ. Таким образом, основа программы CASCADEX представляет собой соединительный модуль между TALYS и CASCAD/INPE.
В главе приведены усовершенствования CASCADEX, включающие в себя интеграцию с последней версией кода TALYS 1.2, реализацию модулей расчета дважды дифференциальных сечений выходов легких ядер (р, n, d, t, 3Не, Не) на основе коалесцентной модели и модели движущегося источника, учет процесса образования кластеров. Дано описание интерактивной среды IViS CASCADeX, обеспечивающей возможность проведения многовариантных серийных расчетов, осуществления обоснованного выбора параметров моделей по результатам количественного сопоставления с экспериментом и включающей в себя широкий спектр средств обработки и представления результатов расчетов. Приведены результаты использования разработанного программного обеспечения для задач совершенствования константного обеспечения.
В §2.1 дается краткое описание общего алгоритма программ, рассчитывающих высокоэнергетические ядерно-ядерные взаимодействия. Приводятся основные характеристики и параметры программы CASCADEX. Описаны этапы развития программного комплекса CASCADEX.
В §2.2. рассматривается каскадно-испарительная модель на примере программы CASCADE, проходящая в две стадии. Первая, быстрая стадия, называется внутриядерным каскадом и описывается в рамках модели взаимодействия двух облаков ферми-газа. Данная стадия модели является статистической, поэтому необходим метод Монте-Карло для моделирования взаимодействий частиц внутри ядра мишени. «Каскадная» стадия модели завершается после того как, налетевшая частица полностью потеряла свою энергию или вылетела из ядра мишени, ядро при этом переходит в равновесное состояние и снимает возбуждение путем испарения вторичных частиц. Процесс испарения частиц представляет собой вторую (медленную) стадию каскадного процесса.
Описание испарения частиц в рамках каскадно-испарительной модели связано с проблемой создания эффективного алгоритма для моделирования этого процесса методом Монте-Карло.
Предлагается более точный подход для описания процессов девозбуж-дения - статистический подход, основанный на формализме Хаузера и Фешбаха, в том виде, в котором он реализован в программе TALYS, предназначенной для расчета ядерных реакций при энергиях ниже 200 МэВ.
Принцип работы программы CASCADEX заключается в следующем. Информация о возбужденных ядрах, образующихся после стадии внутриядерного каскада, накапливается после каждой истории взаимодействия первичной частицы с ядром-мишенью. Таким образом, после прослеживания всех историй первичных частиц образуется «популяция» составных ядер, причем ее размеры и содержимое зависят от «пороговой» энергии, ниже которой каскадная стадия считается завершенной. З^га энергия является параметром модели и ограничена значением 200 МэВ.
В иллюстративных целях проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных по выходам продуктов в реакциях под действием протонов с энергиями от 0,8 до 1,2 ГэВ. Для сравнения использовались также и результаты расчетов остаточных ядер, полученные по программам СЕМОЗ и INCL4/ABLA, наиболее популярным в настоящее время. Полученные результаты выходов продуктов реакций умножались на одно и то же полное сечение неупругих взаимодействий протонов с адрами для получения сечений образования ядер. Кривые массовых распределений остаточных ядер для различных ядер-мишеней и энергий первичных протонов приведены на рис.1: ядро 197Аи, облучаемое протонами с энергией 800 МэВ (а); ядро 208РЬ, облучаемое протонами с энергией 1 ГэВ (б); ядро 65Си, облучаемое протонами с энергией 1.2 ГэВ (в); ядро Тс, облучаемое протонами с энергией 800 МэВ (г). Кривые, полученные по CASCADEX, обозначены пунктиром, сплошной линией и штрихом представлены расчеты по моделям СЕМОЗ и INCL4/ABLA. Экспериментальные данные взяты из работ Ю.Е. Титаренко, F. Rejmund, J. В (2001-2002).
100 -Распределениену«дуст« жглу€«к«г* расцоиш
р(1 В еУ)*20^
0.01
Массовое число продуктов
Ра си* ел слет не щ«лгхт» глув««
* ехр>. ТИ&гепЗса »1 а}. 2001 - - • • с ¿м-оэ ¿мсмр* г.сс} I «си <1. <мс«РХ2.ео) .......С. ДЯС ДП РУ {Г- А &Г; Р*ТД 3 УЯ;)
1(1 20 30 4(1 Ь(1 60
Массовое «гасло продуктов
в)
Рис. 1. Массовые распределения сечений накопления
ядер-
г)
продуктов реакций
Как видно из графиков на рис.1, сечения, рассчитанные по программе CASCADEX, находятся ближе к экспериментальным данным, чем сечения, рассчитанные по другим программам. Однако имеется существенное расхождение в области продуктов глубокого расщепления, особенно отчетливо это наблюдается для ядер-мишеней 65Си и 99Тс, а также для легких фрагментов, образующихся при взаимодействии высокоэнергетических протонов с тяжелыми ядрами.
В §2.3-2.7 приведено подробное описание всех модернизаций CASCADEX, необходимых для расширения функциональных и технических возможностей программы. Представлены примеры расчета дважды дифференциальных сечений в программе CASCADEX 1.2.
Основные пункты можно отметить как:
Оптимизация под Windows-платформу
Дня улучшения производительности и стабильности CASCADEX код был протестирован на компиляторах Compaq Fortran 6.Х, Watcom Fortran, CygWin G95, Intel Visual Fortran ll.X. Расчет скорости показал, что с опциями по умолчанию компилятор Intel Visual Fortran увеличивает производительность программы примерно на 10-15% на компьютерах одинаковой конфигурации.
В связи с тем, что база данных параметров и сечений программы Talys занимает порядка двух гигабайт, а сама программа CASCADEX 1.2 около пяти мегабайт пространства жесткого диска, в комплекс введены дополнительные средства для разделения базы и исполняемых файлов. Данная функциональная возможность позволяет создать клиент-серверное приложение, в рамках которого база данных Talys будет находиться на сервере, а клиентские приложения CASCADEX будут обращаться к ней при необходимости.
Подключена новая версия программы Talys 1.2, обеспечивающая более стабильную работу программы и предоставляющая более точные результаты расчета сечений.
Модели выходов легких ядер (коалесцентиая и модель движущегося источника)
В CASCADEX был включен модуль расчета дважды дифференциальных сечений вылета легких ядер (d, t, 3Не, 4Не) с использованием двух моделей (модель движущегося источника и коалесцентная модель). Обе модели, несмотря на то, что являются феноменологическими, показали неплохое согласие с экспериментальными данными, и в настоящее время широко используются в подобных комплексах программ.
Коалесцентная модель основана на предположении о том, что сложные частицы образуются при слиянии свободных нуклонов внутри или на поверхности подвижного ядра. Сечение в коалесцентной модели рассчитывается по формуле
¿2аГ А'1
dzjn Z\N\
z,+zp
N,+Np
(4-тг/З )-f03
î
/ с_ тГ-\\7
dz-dQ
\ р ;
где ZtYiZp- атомные номера ядра-мишени и налетающей частицы; N,nNp-число нейтронов в ядре-мишени и налетающей частицы соответственно; °m>c ~ сечение взаимодействия первичных частиц с ядром; /я - масса нуклона; Ес - кулоновский потенциал для а-частиц; d2a%' ¡dzpdD. - дважды дифференциальное сечение эмиссии неравновесных нейтронов или протонов; еи - энергия испускаемой а -частицы, связанная с энергией вылетающего нуклона соотношением е0 =4-zp-2-Ec;P0-радиус «коалисценции», параметр модели.
Равновесные спектры налетающих частиц (агеас ) и дважды дифференциальное сечение эмиссии неравновесных нейтронов (d2cppre jdzpdÇï ) вычислялись с помощью программы CASCADeX 1.2.
Модель движущегося источника базируется на наблюдении того, что спектры дважды дифференциальных сечений имеют форму максвеловского распределения молекул по скоростям. Дважды дифференциальное сечение в модели движущегося источника находится следующем образом:
р|-m-Г
где N0 - нормировочная константа; Еас =E-Z-EC- энергия отталкивания, обусловленная кулоновским взаимодействием; Ес - энергия кулоновского отталкивания, приходящаяся на единичный заряд; Z - заряд испущенной частицы; = m-V1/! - кинетическая энергия частицы массой m в системе центра масс при скорости V; Г(8) = Го-ехр(-0/45,5) - температура ядра; 0 — угол детектирования.
Учет процессов образования кластеров
В новой версии CASCADeX 1.2 предусмотрена возможность учета процессов образования кластеров на основе модели нарушения ядерных связей. В рамках данного подхода сечение образования фрагмента а на ядре А при энергии падающих нуклонов Е записывается в виде
о(а, А, Е) = а(А, Е) ■ N(a, А) ■ Р(а, А, Е), где а(Л, Е) - сечение неупругого взаимодействия протонов, имеющих энергию Е, с ядром А ; N(a,A) - эффективное число кластеров а в ядре А ;
P(a,Â,E) - вероятность нарушения связи кластера а с ядром А при энергии падающих протонов Е.
Разработана интерактивная система для работы с кодом
Для целей автоматизации расчетов и обработки результатов, а также для подбора параметров моделей была разработана система визуального моделирования IViS (Interactive Visual System) для программы CASCADeX 1.2. Данного рода программная система нацелена на решение проблем обработки, оценки, согласования, валидации, верификации и наглядного представления полученных данных как для непосредственного применения существующих техник оценки, так и для отработки новых.
В отличие от традиционных подходов к выбору оптимальной модели или набора свободных модельных параметров, где решение выбирается на основе одного из совокупности факторов согласия или свертки (аддитивной, мультипликативной и пр.) нескольких, в IViS реализованы методы векторной постановки задачи, основанные на принципе компромисса, т.е. принятия взвешенного решения, в котором фигурируют все действующие факторы. Следовательно, если число критериев более одного, то после расчета осуществляется автоматический отбор эффективных наборов параметров модели, обеспечивающих приемлемое по совокупности значений факторов решение. Очевидно, при этом предлагается не однозначный ответ, а лишь область разумных (рациональных) решений. Принятие же однозначного решения остается прерогативой эксперта, поддержка выбора которого может быть осуществлена с использованием современных методов теории принятия решений при многих критериях.
В главе III описывается справочно-информационный интерактивный комплекс подготовки и верификации ядерно-физических данных в высокоэнергетической области (СИИК). Раскрывается целесообразность разработки, функциональные возможности, структурные и технические особенности СИИК. Описываются модули. Представлен алгоритм отбора наилучших моделей с помощью разработанного комплекса.
§3.1 посвящен методологической основе программы СИИК. В параграфе отражены предпосылки создания, обоснования выбора языка программирования и функциональные возможности СИИК.
В §3.1.1 описываются функциональные возможности СИИК, основными из которых являются
• поиск оптимальных параметров модели в каждой из областей;
• получение расчетных данных по каждой из моделей;
• выбор оптимальной модели;
выбор и согласование результатов расчетов по различным моделям.
В §3.1.2 обосновывается выбор языка программирования, в качестве которого была выбрана среда разработки Microsoft Visual Studio .Net 2008.
В §3.2 проводится описание компонентов СИИК, включающих в себя
- интерактивную среду (оболочку), объединяющую библиотеки высокоэнергетических ядерных данных, модели высокоэнергетических ядерных реакций, экспериментальные данные в высокоэнергетической области (EXFOR) и средства подключения данных из файлов;
- систему автоматической подготовки ядерно-физических данных в высокоэнергетической области;
- усовершенствованный программный комплекс CASCADeX, использующий хорошо зарекомендовавший себя подход Хаузера-Фешбаха на стадии испарения, который наравне с другими моделями высокоэнергетических ядерных реакций входит в инструментальный набор СИИК;
- систему статистического анализа пострасчетной обработки ядерно-физических данных, основанной на методах факторного и ковариационного анализов, с предусмотренной возможностью импорта результатов в программные пакеты Excel, Mathcad, Statistics, Origen с целью их последующей обработки;
- систему наглядного визуального представления ядерно-физических данных.
В §3.3 предлагается детализированная структурная схема блоков и модулей СИИК.
§3.3.1. Блоки СИИК
Функционально СИИК можно разделить на три равноправных блока: управления, хранения, обработки.
Блок управления - основной блок СИИК, включающий в себя MDI-менеджер (MDI - Multiple Document Interface), менеджер решений и менеджер внутренней базы данных.
MDI-мепеджер позволяет осуществлять одновременную работу^ с несколькими проектами, что делает работу пользователя крайне удобной и эффективной при решении задач сравнительного анализа данных, взятых из
разных источников.
Решение - это главная структура СИИК, содержащая непустой набор проектов, с помощью которых возможно проведение статистического анализа, а также поиск наилучших данных и моделей. В менеджере решений доступно свободное редактирование Решения (добавление и удаление проектов из Решения, переименование, редактирование содержимого проектов, входящих в Решение). В рамках конкретного Решения происходит автоматическая «сшивка» данных проектов одного источника.
Менеджер базы данных - это средство удобного представления списка существующих проектов на компьютере. В менеджере базы данных все проекты рассортированы по источнику происхождения в них данных. В рамках этого менеджера доступны все операции редактирования проектов (переименование, редактирование, удаление).
Блок хранения включает в себя две структурные единицы: база данных в формате ENDF/B (HEPAD, IEAF) и XML-хранилище.
База данных в формате ЕШР/В позволяет подключать файлы с актива-ционными данными.
ХМЬ-хранилище реализует функции хранения и быстрого доступа к файлам проектов и Решений.
Блок обработки данных
Для обработки данных СИИК включает в себя пять структурных блоков:
• подключение данных из базы ЕХРСЖ;
• расчет;
• подключение произвольных данных;
• обработка данных НКЮР/В-формэта;
• статистика.
Блок визуализации предназначен для наглядного представления и сравнения полученных данных. Визуализатор доступен практически из любой части СИИК. Обмен данными с визуапизатором происходит по принципу клиент-сервер. Те части СИИК, из которых доступен визуализатор, отправляют соответствующие запросы и информацию по протоколу (ТСРЛР).
§3.3.2. Модули СИИК
Модуль подключения данных из базы ЕХГОИ позволяет пользователю использовать экспериментальные данные для последующего их применения в задачах сравнительного анализа. При этом экспериментальные данные могут быть получены и загружены в СИИК как через удаленную базу данных, расположенную на официальной сайте МАГАТЭ (\vww-nds.iaea.org/exfor), так и из файлов, расположенных на локальном компьютере пользователя.
Модуль расчета. В модуле расчета происходит работа с программными комплексами, включенными в СИИК. Пользователю необходимо выбрать модели, с помощью которых будут произведены соответствующие вычисления, а также задать общие для всех моделей входные данные. Кроме задания общих для всех моделей параметров необходимо задать параметры, характерные для каждой модели.
По завершении работы модуль расчета данных передает на выход список созданных проектов, содержащий рассчитанные данные, которые автоматически могут быть добавлены в базу данных.
Модуль подключения произвольных данных (Апу-сШа менеджер) необходим для подключения данных, полученных из других источников (например, данные, взятые из интернета или рассчитанные на программных комплексах, к которым у СИИК нет доступа).
Модуль обработки данных ЕШГ/В-формата. Его функцией является формирование файлов оцененных библиотек ядерно-физических данных и
3 МАГАТЭ — Международное агентство по атомной энергии.
считывания данных из файлов готовых оцененных библиотек ядерно-физических данных в формате ЕК'ОР/В.
Модуль статистики. Для сравнения результатов расчетов по моделям с экспериментальными данными в настоящее время используются пять рекомендованных факторов согласия (Т7-, Н-, К-, £-, О-факторы) и два фактора, предложенных авторами: корреляция и модифицированный ^-фактор Кт. Их описание приведено в табл. 2.
Совокупность факторного и дисперсионно-ковариационного анализов предоставляет пользователю возможность выбора оптимальной модели расчета для различных ядер и энергетических диапазонов, а также выбора оптимальных параметров моделей.
Таблица 2. Факторы согласия
Г ¡¿(1оВ(стГ)-1оё(аП)2 Р -10\ 11 N Оценка интегральной близости к эксперименту, при условии, что данные могут сильно различаться
я н л' Га"р — с'"''' V N Показатель степени отражает допустимую степень компенсации малых значений одних слагаемых большими значениями других. Чем больше значение показателя, тем больше степень возможной компенсации
о 1 к я=± У N£1 _схр —.сик СГР
ь 1 Н ( N I г=1 1 Д <с ) Ш Оценка интегральной близости к эксперименту при условии обеспечения примерно одинакового вклада различных областей
Л 1 N -.сок N ъ <*Г Оценка интегральной относительной близости к эксперименту
Сог сог = —¿¡-^--- Оценка тенденций поведения сечений. (Ковариа-ция)
Ит /еЦ.Л»! [ О/ О/ ) Оценка максимального относительного отклонения сечений
тальных точек от рассчитанных (различные аргументы) выполняется интерполяция с помощью встроенных средств СИИК. После этого каждой >ой модели будет ставиться в соответствие вектор критериев. Данный вектор является определяющим для выявления наиболее согласующейся с экспериментом модели. Этот отбор проводится в три этапа.
Предварительная обработка векторов включает в себя преобразование величин критериев таким образом, чтобы при сохранении величин различий между ними наилучшие значения критериев стремились к нулю.
Отбор парето-эффективных векторов моделей. Для начала необходимо отсеять парето-эффективные модели. Это действие преследует две цели: с одной стороны, в результате будут отсеяны модели, которые точно не могут считаться оптимальными, а с другой стороны, это необходимо сделать для корректной работы последующих методов отбора.
Выбор наилучшей модели на основании метода анализа иерархий Т. Са-ати. На этом этапе пользователю предлагается ввести попарные соотношения важности критериев в матрицу сравнений. На основании этой матрицы выбирается наиболее согласующаяся с экспериментом модель, которая и будет рекомендована системой как модель для расчета новой библиотеки ядерных данных в этих условиях (энергетический диапазон, тип мишени и использованные параметры модели).
В главе IV представлено применение разработанных комплексов для решения задач получения высокоэнергетических ядерных данных и последующей их оценки. Разработанное программное обеспечение было использовано для проведения расчетов в рамках проекта, организованного МАГАТЭ, по сравнительному анализу моделей реакций глубокого расщепления («Benchmark of Spallation Models»), а также обновлению библиотек активационных данных.
В §4.1 проводится определение оптимальных параметров модели CASCADeX 1.2 с целью дать рекомендации по областям применимости CASCADeX 1.2 и оценки значений свободных параметров модели в диапазоне энергий от 150 МэВ до 1 ГэВ и массовых чисел от 13 до 240. Была проведена серия расчетов, по результатам которых были определены значения свободных параметров обеспечивающих наилучшее согласование с экспериментом.
В качестве примера представлены оптимальные значения параметра пороговой энергии для выбранных пяти нуклидов. Экспериментальные значения были взяты из базы данных EXFOR, а также экспериментальных значений, представленных в проекте МАГАТЭ «Benchmark of Spallation Models» (табл. 3). Значение пороговой энергии равное нулю, означает, что в данной реакции предпочтительно использовать подход Вайтскопа-Ивинга вместо формализма Хаузера-Фешбаха.
Таблица 3. Оценка значений пороговой энергии
Реакция •Ядро выхода Пороговая энергия (МэВ) Эксперимент (авторы) Год
38Ni(p, л) 52Fe 10 G.F. Stein, S.J. Mills, F.M. Nortier, B.R.S. Simpson, B.R. Meyer 1990
5<Те(р,х) J1Ne 0 K. Ammon, I. Leya, B. Lavielle, E. Gilabert, J.C. David, U. Herpers, R. Michel 2008
55Мп(р, х) 36CI 0 Th. Sehiekel, F. Sudbrock, U. Herpers, M. Glons 1996
203pb 50 Ю.Е. Титаренко 2006
204Bi 50 n 2006
72Ga 100 _tt 2006
1S8Ir 100 и 2006
200-J4 100 It 2006
96Nb 100 ff 2006
205Bj 50 n 2006
202jj 0 ff 2006
На основании количественных сопоставлений с экспериментами проведена оценка свободных параметров моделей выходов легких ядер. Оптимальные значения коэффициентов Р0 - для коалесцентной модели и То, N0 и р - для модели движущегося источника для указанных реакций представлены в табл. 4.
Сравнительный анализ факторов согласия по моделям, входящих в «Benchmark of Spallation Models», для реакций natPb(p,x) представлен в табл. 5. Также в таблице выделены штриховкой рекомендованные модели экспертами МАГАТЭ (incl4abla, incMgemini, incMsmm) и сплошным цветом модели, рассчитанная совокупность факторов согласия которых удовлетворяет условию парето-оптимальности (CASCADE/ASF, СЕМ02, g4bic, phits4jam, CASCADeX 1.2). Разница указанных совокупностей указывает на необъективную оценку экспертами эффективности моделей, расчеты по которым были осуществлены в ходе реализации проекта.
В §4.2 представлены результаты сравнительного анализа программ группы CASCADE с моделями, входящими в MCNPX.
В рамках многофакторного анализа, предоставляемого средой IViS CASCADeX был проведен сравнительный анализ CASCADeX 1.2 с моделями расчета высокоэнергетических нуклон-нуклоных реакций, входящих в программный комплекс MCNPX. В рамках данной работы было проведено сравнение факторов для различных пороговых энергий программы CASCADeX 1.2 (0, 50, 100, 150, 200 МэВ) с факторами, полученными в работах под руководством С.Н.М. Breeders (2006).
Таблица 4. Оценка параметров моделей выходов легких ядер
Мишень Реакция Энергия протона, МэВ Модель движущегося источника Коалес цент-ная модель Zee Ссылка
Ло Р Го Ра
РЬ РЪ(рм) 63 0,15 0,035 5,5 19,837 F.E. Bertrand and R.W. Pelle, Phys. Rev. С 8 (1973) 1045
Pb(p,3He) 63 0,011 0,068 8,5 170 19,804
Pb(p,0 63 0,1 0,06 9,5 160 10,024
Pb (p,d) 63 0,205 0,068 10,5 180 10,024
Au Au (p,a) 2500 7 0,015 7 19,458 A. Bubak et al., Phys. Rev. С 76 (2007)014618
Au(p,3He) 2500 0,4 0,004 И 210 19,804
Au(p,l) 2500 2,2 0,02 13,5 10,024
Au(p,d) 2500 3,3 0,015 11,5 10,024
Ni Nifea) 175 0,21 0,33 7 240 10,298 S.V. Fôrtsch et al., Phys. Rev. С 43 (1991)691
Ni(p,3He) 175 0,039 0,03 13 10,235
Ni(p,i) 175 0,06 0,028 9 105 5,307
Ni (p,d) 175 0,4 0,028 8 250 5,275
Та Ta(p,a) 1200 8,6 0,01 4,5 220 18,452 C.-M. Herbach et al., Nucl. Phys. A 765 (2006) 426
Ta(p,3He) 1200 0,17 0,021 12,5 18,418
Ta(p,i) 1200 1,7 0,02 7,5 170 9,337
T'à(p,d) 1200 2,9 0,025 7,5 9,319
Bi Bi(p,3He) 62 0,0186 0,088 5,92 19,984 F.E. Bertrand and R.W. Pelle, Phys. Rev. С 8 (1973) 1045
BifeO 62 0,11 0,07 6,5 150 10,2
Bi (p,d) 62 0,2 0,07 10,5 200 10,1
Fe F ф,а) 62 0,39 0,02 4,5 240 9,656 F.E. Bertrand and R.W. Pelle, Phys. Rev. С 8 (1973) 1045
Fe(p,3He) 62 0,042 0,045 5,8 110 9,595
Fe(p,/) 62 0,06 0,045 5,4 120 4,989
F e(p,d) 62 0,45 0,055 6,5 260 4,958
Al Al (p,a) 160 0,09 0,04 10 6,083 A. Cowley et al., Phys. Rev. С 54 (1996) 778
Таблица 5. Факторы согласия для реакций "м?Ыр, д:)
Модель H D R F Число рассчитанных точек(279)
Cas4 6,17 4,83 0,09 6,87 276
CasASF 4,61 ! 3,47 0,09 278
CASCADeX-1.2 5,82 5,16 0,54 6,04 261
СЕМ 02 4,84 3,64 0,05 6.49 279
СЕМОЗ 5,21 3,99 0,06 6,57 279
g4bert 14,80 5,58 0,40 6,69 266
g4bic 4,39 3,51 0,31 4,45 258
шсМаЫа 9,61 5,85 ' 0,51 8,79 -264
incl4gcmim 20,26 - 11,05 1,04 ... 11,69 . 250
incl4smm 9,57 5,72 0,27 7,33" 263
BertDres 7,36 4,57 0,15 6,38 279
IsabelaAbla 13,13 7,79 0,76 9,94 250
IsabelGemini 30,30 15,15 1,49 13,53 240
Isabelasmm 10,04 6,50 0,34 8,33 250
phitsjqmd 42,86 15,69 1,26 7,08 270
phits4jam 5,63 3,39 0.07 5,22
phits/bertini 6,75 3,90 0,16 6,60 277
Таблица 6. Факторы согласия для различных моделей для реакции р+тЩ
Энергия малетаюшего протона 0,8 ГэВ, количество экспериментальных точек 67, 0„о„= 1636 мб Энергия налегающего протона 1,6 ГэВ, количество экспериментальных точек 91, о„„,,= 1687 мб Интегральный расчет, количество экспериментальных точек
Модель 158
Факторы согласия
Н £> Я Н О Я Н £> Я ^
Вег11п!Я)гс5пег 5,08 0,38 0,83 1,76 6,89 0,48 0,87 1,87 6,19 0,44 0,85 1,82
ВеЛтУАВЬА 5,04 0,39 0,83 2,28 5,67 0,44 0,89 2,63 5,41 0,42 0,86 2,48
^АВЕЬШгсзпег 5,05 0,37 0,78 2,13 5,45 0,44 0,8 2,6 5,28 0,41 0,79 2,40
[БАВЕЬ/АВЬА 5,35 0,38 0,78 2,13 5,91 0,4 0,83 2,83 5.68 0,41 0,81 2,58
ШСЬ4/Пге5пег 5,56 0.41 0,75 2,2 5,25 0,38 0.79 2,73 5,38 0,39 0,77 2,51
Ш(Х4/АВЬА 6,18 0,43 0,75 2,54 6,08 0,4 0,85 2,57 6,12 0,41 0,81 2,56
СЕМ2к 4,85 0,43 0,8 2,89 5,88 0,45 0,89 3,6 5,47 0,42 0,85 3,30
САЭСАОЕ 4,72 0,39 0,78 1,65" 4.9 0,35 0,83 2,85А 4,82 0,37 0,81 2,39е
САБСАПЕ/АЗР 4,34 0,33 0,86 1,57 4,51 0,33 0.87 1.69 4,44 0,33 0,87 1.64
СА8СА1)еХ-1.2 (200 МэВ) 5,07 0,39 0,73 2,47" 7,52 0,44 0,86 5,86* 6,64 0,42 0,81 4,40е
СА5СА1)еХ-1.2 (150 МэВ) 4,96 0,40 0,72 1,99" 6,49 0,40 0,83 7,05* 5,92 0,40 0,79 4,81е
СА8САПеХ-1.2 (100 МэВ) 5,39 0,41 0,71 1,82" 5,15 0.37 0,80 4,37* 5,25 0,39 0,76 3.33е
СА5СА1)еХ-1.2 (50 МэВ) 5,64 0,43 0,69 1,65° 4,89 0,36 0,75 4,63* 5,20 0,39 0,73 3,40е
СА5СА1)еХ-1.2 (0 МэВ) 4,88 0,38 0,70 1,68" 4,93 0,35 0,79 3.27л 4.82 0,36 0,75 2.29е
"Количество точек (ЬГ) равно 58,^ = 86, с№= 144.
Таблица 7. Факторы согласия для различных моделей для реакции р+59Со
Модель Энергия налетающего протона 1,2 ГэВ, количество экспериментальных точек 20, опо„= 772 мб Энергия налетающего протона 1,6 ГэВ, количество экспериментальных точек 20, спс,„= 773 мб Энергия налетающего протона 2,6 ГэВ, количество экспериментальных точек 20, оп„„= 770 мб Интегральный расчет, количество экспериментальных точек 60
Я D R F Я D R F Я D R F Я D R F
Bertini/Dresner 4,87 0,32 0,7 1,74 4,51 0,33 0,71 1,96 4,29 0,32 0,71 1,76 4,56 0,32 0,71 1,82
Bertini/ABLA 15,85 0,81 1,5 2.07 13,79 0.81 1.43 2.11 13.71 0,8 1,42 2.11 14.71 0.81 1,45 2,1
ISABEL/Dresner 4,58 0,28 0,89 1,58 5,66 0,33 1.01 1,65 5,78 0,34 1.15 1,55 5,37 0,32 1,02 1,59
1SABEL/ABLA 21,17 1,1 1,83 2,31 23,16 1.27 2.04 2,45 28.15 1,63 2,38 2.75 24,34 1.33 2,08 2,5
INCL4/Dresner 4,16 0,25 0.91 1.56 4.30 0.25 0.95 1,51 4,42 0.27 1,03 1.47 4,29 0.26 0,96 1.51
INCL4/ABLA 20,35 1,02 1,78 2.21 20,05 1.13 1.87 2,30 26 1,45 2,23 2.55 22,3 1,2 1,96 2,35
CEM2k 6,52 0,41 0,93 1,78 5,82 0,37 0,84 1,78 5,23 0,36 0,8 1,86 5,88 0,38 0,86 1,81
CASCADE 12,79 0,6 1,12 2,52 11,80 0,59 1.11 2,38 10,26 0,58 1,08 2,31 11.66 0,59 1,1 2,4
CASCADE/ASF 6,02 0,36 1,1 1,5 5,51 0,37 1,09 1,48 5,51 0,37 1,08 1,49 5,69 0.37 1,09 1.49
CASCADeX-1.2 (200 МэВ) 10,43 0,59 1,15 2,14 9,33 0,59 1,14 2,16 9,57 0,62 1,16 2,13 9,79 0,6 1,15 2,14
CASCADeX-1.2 (150 МэВ) 10.13 0,61 1,19 1,96 9,17 0,6 1,19 1,93 8,48 0,55 1,15 1,87 9,29 0,59 1,18 1,92
CASCADeX-1.2 (100 МэВ) 6,27 0,38 1,09 1,52 6,37 0,43 1,08 1,7 6,08 0,4 1,08 2,04 6,24 0,4 1,08 1,76
CASCADeX-1.2 (50 МэВ) 3,5 0,22 0,99 1,32 3,47 0,23 1.01 1,38 3,85 0,27 1,03 1,39 3,61 0,24 1,01 1,36
CASCADeX-1.2 (0 МэВ) 16,0 0,74 1,44 2 14,5 0,73 1,43 1,98 14,1 0,76 1,44 2 14,9 0,74 1,44 1,99
Обработка всей совокупности данных для 184W на основе методов многокритериального, анализа показала преимущества моделей Bertini/Dresner, CASCADE, CASCADE/ASF, CASCADeX 1.2. Анализ параметра пороговой энергии показал наилучшее совпадение с экспериментом при пороговой энергии 0 и 50 МэВ для l84W. Более того, при условии, что все факторы одинаково значимы и в качестве агрегированного показателя эффективности используется их линейная свертка, CASCADE/ASF представляет собой наилучшую модель для расчета сечений реакции 184W(р, х) при соответствующих энергиях налетающей частицы.
В случае с 59Со эффективными оказались модели, заложенные в программы Bertini/Dresner, INCL4/Dresner, CEM2k, CASCADeX 1.2 с пороговой энергией, равной 50 МэВ. При этом наилучшей моделью при условии, что все факторы равнозначны, стала CASCADeX 1.2. Необходимо отметить, что модели Bertini/Dresner и CASCADeX 1.2 для данных реакций всегда входят в совокупность парето-эффективных решений. Результаты интегрального расчета 59Со и 184W для количества экспериментальных точек, равного 218, представлены в табл. 8.
Таблица 8. Интегральный расчет 5,Со и ,84W
Модель Интегральный расчет 59Co и 184W, количество экспериментальных точек 218
Н D R F
Bertini/Dresner 5,79 0,41 0,81 1.82
Bertini/ABLA 8.99 0.53 1,02 2,'Х
ISABEL/Dresner 5,30 0,39 0.85 2,19
ISABEL/ABLA 13.65 0,66 1,16 2.56
INCL4/Dresner 5,10 0,35 0,82 2,25
INCL4/ABLA 12.81 0,63 1,13 2,50
CEM2k 5.59 0,41 0.85 2,90
CASCADE (original) 7.51 0,43 0.90 2,39
CASCADE/ASF 4,82 0.34 0.93 1,60
CASCADEX-1.2 (0 МэВ) 9.02 0,47 0.95 2.20
CASCADEX-1.2 (50 МэВ) 4.79 0.35 0.81 2,83
CASCADEX-1.2 (100 МэВ) 5.56 0.39 0,86 2,88
CASCADEX-1.2 (150 МэВ) 7.08 0,46 0,90 3,92
CASCADEX-1.2 (200 МэВ) 7.70 0.47 0,91 3,71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Произведена оценка внутренних параметров каскадно-испарительной модели CASCADEX для реакций 58Ni(p, х), У"¥е(р, х), 55Мп(р, х), шРЪ(р, х) в диапазоне от 150 МэВ до 1 ГэВ и для реакций mtPb(p, х) и 20ЧВ\(р, х) в диапазоне от 50 МэВ до 3 ГэВ.
2. Произведена оценка параметров модели движущегося источника и коа-лесцентной модели для реакций 208Pb(p, a), 20SPb(p, d), 208Pb(/>, /), 208Pb(p, 3He), ]97Au(p, a), 197Au(p, d),197Au(p, t), 197Au(p, 3He), 58NÍ(a а), 5*Щр, J), 58Ni(p, t\ 5SNi(A 3He), na,Ta(/j, a), natTa(p, d), га,Та(p, t), ratTa(p, 3He), 209Bi(A d), 209Bi(p, t), 209Bi(p, 3He), 56Fe(p, a), 56Fe(p, d), 56Fe(p, t), 56Fe(p, 3He), 21M(p, а) в диапазоне от 63 МэВ до 1,2 ГэВ.
3. Реализована процедура расчета выходов легких ядер на базе модели CASCADEX.
4. Разработана методика оценки моделей высокоэнергетических ядерных реакций, создана на основе предложенной методики интерактивная среда.
5. Произведена оценка моделей высокоэнергетических ядерно-ядерных взаимодействий на основании разработанных программных средств и методик.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Статьи в научных рецензируемых журналах
1. Станковский А.Ю., Конобеев А.Ю., Купцов И.С. Программа CASCADEX для расчета взаимодействий частиц и ядер промежуточных и высоких энергий с веществом.// Известия вузов. Ядерная энергетика, 2008. №4. -С. 65-75.
2. Коровин Ю.А., Станковский А.Ю., Андрианов A.A., Конобеев А.Ю., Купцов И.С. Справочно-информационный интерактивный комплекс подготовки и верификации ядерно-физических данных в высокоэнергетической области.// Известия вузов. Ядерная энергетика, 2009. № 3. - С. 66-76.
3. Андрианов A.A., Конобеев А.Ю., Коровин Ю.А., Купцов И.С., Станковский А.Ю. Усовершенствованный программный комплекс CASCADEX 1.2 для расчета реакций глубокого расщепления.// Известия вузов. Ядерная энергетика, 2011. № 2. - С. 5-16.
4. Andrianov A.A., Korovin Yu. A., Kuptsov I.S., Stankovskiy A.Yu. Interactive Information System for Preparation and Veri_cation of Nuclear Data in the High-energy Range.// Journal of the Korean Physical Society, Vol. 59, No. 2, August 2011,-P. 1096-1099.
Материалы конференций и тезисы докладов
1. Купцов И.С., Андрианов A.A., Коровин Ю.А., Догов A.A. Сравнительный анализ расчетов дважды дифференциальных сечений выходов легких ядер в высокоэнергетическом диапазоне по различным моделям. / Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010, Москва, 25-31 января 2010 г. - Москва: НИЯУ МИФИ, 2010. - Т.1. - С. 236.
2. Купцов И.С., Андрианов A.A. Опыт применения информационной интерактивной среды подготовки высокоэнергетических ядерных активацион-ных данных. / Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010, Москва, 25-31 января 2010 г. - Москва: НИЯУ МИФИ, 2010. - Т. 1. - С. 23 7.
3. Купцов И.С., Андрианов A.A., Коровин Ю.А. Модификация кода CASCADEX для расчета дважды дифференциальных сечений выходов легких ядер в высокоэнергетической области / Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010, Москва, 25-31 января 2010 г. - Москва: НИЯУ МИФИ, 2010. - Т. 1. - С. 234.
4. Купцов И.С., Наталенко A.A., Коровин Ю.А., Станковский А.Ю. Интерактивная среда комплексной подготовки ядерных активационных данных в энергетическом диапазоне от 0.2 до 1 ГэВ. / Научная сессия НИЯУ МИФИ-2009, Москва, 25-31 января 2009 г. - Москва: НИЯУ МИФИ, 2009. -Т.1.-С. 157.
5. Коровин Ю.А., Станковский А.Ю., Купцов И.С. Усовершенствованная каскадно-испарительная модель на основе формализма Хаузера-Фешбаха для расчета активационных данных в высокоэнергетической области. / Научная сессия НИЯУ МИФИ-2009, Москва, 25-31 января 2009 г. -Москва: НИЯУ МИФИ, 2009. - Т.1. - С. 157.
6. Конобеев А.Ю., Станковский А.Ю. Коровин Ю.А., Купцов И.С. Модифицированная каскадно-испарительная модель для расчета взаимодействий частиц и ядер промежуточных и высоких энергий с веществом. / Материалы XV Семинара по проблемам физики реакторов «Волга-2008», Москва, 2-6 сентября 2008 г. - Москва: НИЯУ МИФИ, 2008. - С. 96-97.
7. Андрианов A.A., Коровин Ю.А., Купцов И.С., Догов A.A. Сопоставление расчетов дважды дифференциальных сечений выхода легких ядер по коалесцентной модели и модели движущегося источника. / Безопасность АЭС и подготовка кадров: тез. докл. XI Международной конференции, Обнинск, 29 сентября - 2 октября 2009 г. - Обнинск: ИАТЭ, 2009. - Т. 1. -С. 117.
8. Андрианов A.A., Ачаковский О.И., Евдокимов А.Н., Коровин Ю.А., Купцов И.С. Интерактивная среда работы с комплексом программ расчета радиационных повреждений. Безопасность АЭС и подготовка кадров // XI Международная конференция, Обнинск, 29 сентября - 2 октября 2009 г. -Обнинск: ИАТЭ, 2009. - Т.1. - С. 96-97.
9. Kuptsov I.S., Andrianov A.A., Korovin Yu.A. Stankovskiy A.Yu. Interactive Information System for Preparation and Verification of Nuclear Data in the Hugh-Energy Range. / International Conference on Nuclear Data for Science and
Technology Proceedings of Nuclear Data conference 2010 April 26-30, 2010 Jeju Island, Korea, ND 2010-1443.
10. Korovin Yu. Development of a new code to simulate radiation damage and gas accumulation in the structural materials of ADS / Yu. Korovin, I.S. Kupt-sov, A. Konobeyev, A. Stankovskiy, A. Natalenko // Workshop on Accelerator Radiation Induced Activation (ARIA'08), Villigen, Switzerland, 13-17 October, 2008. - Proc. PSI ARIA 08. - P. 48-54.
11. Коровин, Ю.А. Сравнительный анализ каскадно-испарительных моделей, применяемых для расчета протонных активационных данных в энергетическом диапазоне до 1 ГэВ / Ю.А. Коровин, И.С. Купцов, А.А. На-таленко, С.А. Осыкин // Актуальные проблемы физики ядерных реакторов -эффективность, безопасность, нераспространение - Волга-2008: материалы XV Семинара - М.: МИФИ, 2008. - С.ЗЗ.
Авторские свидетельства
1. Система визуального моделирования для программы CASCADeX. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №20116112258, дата регистрации 18января2011 г.
2. Справочно-информационный интерактивный комплекс подготовки и верификации ядерно-физических данных в высокоэнергетической области. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №20116112259, дата регистрации 17 марта 2011 г.
Компьютерная верстка И.С. Купцов
ЛР№ 020713 от 27.04.1998
Подписано к печати ^4. Л- Формат бумаги 60x84/16
Печать ризограф. Бумага МВ Заказ № £ О 2 Тираж 100 экз. Печ.л. 1,5 Цена договорная
Отдел множительной техники ИАТЭ 249035, г. Обнинск, Студгородок, 1
-
Похожие работы
- Методы и программные комплексы формирования систем константного обеспечения расчетов активации материалов и выходов газообразных продуктов в электро-ядерных установках
- Комплексное исследование моделей взаимодействия высокоэнергетических частиц и создание библиотеки активационных ядерных данных
- Библиотеки сечений и файлы данных для исследования процессов радиационной повреждаемости материалов, активации, трансмутации и переноса нейтронов
- Расчетное обоснование характеристик электроядерных установок и моделирование физических процессов в мишенях и бланкетах ЭЯУ
- Развитие монте-карловских моделей взаимодействий адронов с атомными ядрами
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность