بهینه سازی حفاظ بیولوژیکی یک راکتور ماژولار نمونه

برای حفاظ گذاری در برابر تشعشعات هسته ای، وزن پایین حفاظ اهمیت فراوانی دارد. طراحی حفاظ یک مسیله بهینه سازی چند هدفه است. در طراحی حفاظ ابتدا پارامترها بر پایه معادلات به صورت تحلیلی تخمین زده می شود و سپس با استفاده از کدهای محاسباتی، طراحی نهایی انجام می شود. با این وجود در بسیاری از موارد، حفاظ طراحی شده فاقد بهینگی لازم هستند و ضروری است طرح اولیه با استفاده از روش های شناخته شده بهینه گردد. در این پژوهش، به منظور بهینه سازی حفاظ بیولوژیکی یک راکتور ماژولار، یک روش بهینه سازی چند هدفه جهت کوپل کردن الگوریتم PSO با کد محاسباتی  ANISN پیشنهاد شده است. دو تابع هدف جزء شامل وزن و دز تابشی در یک مدل ریاضی چند هدفه لحاظ شده است. تابع هدف کل عبارت است از یک ترکیب خطی وزن دهی شده از هریک از این دو تابع جزء. مواد مورد استفاده برای بهینه سازی شامل بتن، کامپوزیت شامل B4C و 3 B2O  است. نتایج نشان می دهد روش بهینه سازی چند هدفه برای طراحی حفاظ بیولوژیکی یک راکتور ماژولار قابل اعتماد و کارآمد است. این روش می تواند کیفیت طراحی حفاظ را بهبود و وزن حفاظ را 38% کاهش و آهنگ دز مجموع نوترون و فوتون را 83% کاهش دهد، نسبت به حالتی که از حفاظ متداول چاهک راکتور (بتن سرپانتین) استفاده شود.