«Росатом» расширяет функционал и круг пользователей виртуального радиохимического завода для переработки ядерного топлива
Текущая версия комплекса ВИЗАРТ-РДМ формирует облик радиохимического производства, помогает конструировать оборудование и обучать персонал – это критически ускоряет переход к замкнутому ядерному топливному циклу
«Виртуальный завод радиохимических технологий – регенерация делящихся материалов (РДМ)» – поможет ученым «Росатома» ускорить переход на двухкомпонентную атомную энергетику за счет оптимизации расчетов радиохимических процессов, конструирования оборудования, обучения персонала. Над проектом работают более двух лет, за это время ученые «Росатома», развивая подходы разработанного в рамках Проектного направления (ПН) «Прорыв» программного комплекса ВИЗАРТ, значительно расширили круг пользователей в проведении расчётов.
Наработки сотрудники частного учреждения «Наука и инновации» (входит в «Росатом») представили на научно-техническом семинаре «Обращение с отработавшим ядерным топливом и радиоактивными отходами в замкнутом ядерном топливном цикле» (ОЯТ и РАО), который прошел 28 мая в «Высокотехнологическом научно-исследовательском институте неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара» (АО «ВНИИНМ», входит в топливный дивизион «Росатома»).
Заместитель директора частного учреждения «Наука и инновации» – директор направления радиохимии Андрей Шадрин отметил, что создание новых и модернизация действующих радиохимических производств – важнейшая задача перехода к двухкомпонентной атомной энергетике. За последние 20 лет выполнен и продолжается целый комплекс НИОКР по разработке технологий в рамках Федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности», ПН «Прорыв» и Комплексной отраслевой программы «Развитие радиохимического направления» (КОП РРХН), разработан целый ряд технологических процессов. Для минимизации рисков при реализации проектов необходимо расширить понятие «Цифровая радиохимия»: «Выполненные за последние два года работы в данном направлении показали, что определение "Цифровой радиохимии" необходимо расширить и сформулировать как применение цифровых технологий на всем жизненном цикле радиохимического объекта от начала разработки технологии до вывода объекта из эксплуатации. Использование ВИЗАРТ-РДМ позволит специалистам провести математическое моделирование, анализ и оптимизацию радиохимических процессов; конструирование оборудования, в том числе, и в цифровом формате, использовать цифровые проектные технологии, сопровождать эксплуатацию производств, обучать персонал».
Специалисты подчеркивают, возможности «Виртуального завода радиохимических технологий – РДМ» существенно расширились. Новый программный комплекс (ПК), по сравнению с предыдущим аналогом, позволил увеличить круг пользователей, усилив возможности подключения сторонних программ для проведения связанных расчетов.
Руководитель направления группы сопровождения проектов радиохимии частного учреждения «Наука и инновации» Павел Нечаев отметил, среди основных задач виртуального завода важное место занимает организация совместной работы всех участников процесса над единой схемой и работой с едиными данными. «Разрабатывая ВИЗАРТ–РДМ, мы стремимся создать условия, при которых существенно упроститься работа технолога, а также снизится порог входа для работы в программный комплекс. Переходя к конкретным предложениям по дальнейшей работе, хотел бы отметить, что для внедрения цифровых решений необходимо не только разработка самого решения, но и создания его экосреды, включающей в себя двухстороннюю интеграцию с другими программными средствами, в частности, сложными моделями аппаратов».
Разработанная в ПН «Прорыв» версия ПК «ВИЗАРТ» уже доказала свою эффективность на практике. В рамках работ Топливного дивизиона «Росатома» проведенный расчет материальных балансов и циклограмм выявил необходимость корректировки объемов емкостного оборудования и режимов работы основных агрегатов.
В числе ключевых направлений работ: математическое моделирование и оптимизация процессов; конструирование оборудования с проверкой на «Виртуальном стенде» и передачей цифрового двойника проектировщику; цифровое проектирование с обоснованием безопасности; создание тренажеров и систем «Советчик оператора», а также использование искусственного интеллекта. Внедрение этих решений позволит не только скорректировать проектные решения по емкостному оборудованию, но и значительно ускорит создание технологий замкнутого ядерного топливного цикла.
Специалисты подчеркивают, создание новых и модернизация действующих радиохимических производств по переработке ОЯТ и обращению с РАО – одна из важнейших задач перехода к двухкомпонентной атомной энергетике с реакторами на быстрых и тепловых нейтронах. Виртуальные заводы по переработке ОЯТ позволят увеличить объём ресурсной базы и уйти от захоронения долгоживущих отходов продуктов, в частности америция и нептуния. Таким образом производство энергии станет более безопасным, экологичным и оптимизированным.
Для справки:
Цифровая радиохимия — междисциплинарное направление, объединяющее цифровые методы обработки и моделирования физических, химических и квантово-механических процессов с радиохимическими технологиями выделения радионуклидов. Выполненные за последние два года работы в данном направлении показали, что определение, что такое «Цифровая радиохимия» необходимо расширить и сформулировать как применение цифровых технологий на всем жизненном цикле радиохимического объекта от начала разработки технологии до вывода из эксплуатации.
Программный комплекс «ВИЗАРТ-РДМ» поможет оптимизировать технологии обращения с отработавшим ядерным топливом и радиоактивными отходами, снизить затраты на строительство и эксплуатацию объектов атомной отрасли. Программу нового поколения создают специалисты частного учреждения «Наука и инновации», ФГУП "РФЯЦ - ВНИИТФ ИМ. академ. Е.И. Забабахина", АО «ВНИИНМ», АО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина» (входит в научный дивизион госкорпорации «Росатом») и ряда других отраслевых предприятий. Работа выполняется по заказу Топливного дивизиона «Росатома». Частное учреждение “Наука и инновации” курирует работу всех разработчиков, задавая облик программы и определяя соответствие новых технических решений запросу заказчика.
Частное учреждение «Наука и инновации» отвечает за научное, аналитическое и информационное развитие организаций атомного энергопромышленного комплекса. Выступает оператором Единого отраслевого тематического плана (ЕОТП), в рамках которого ведется большинство научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР). Оказывает содействие организациям атомной отрасли в правовой охране результатов интеллектуальной деятельности. Принимает активное участие в организации отраслевых программ развития ученых и формировании кадрового научного резерва, курирует участие Госкорпорации «Росатом» в проведении Десятилетия науки и технологий в Российской Федерации.
