Neutronet

Cómo mejorar la optimización de esquemas de recarga con Neutronet: experiencia y función multiobjetivo

El proceso de búsqueda y optimización de esquemas de recarga en PWR es una tarea compleja y laboriosa, que requiere de una gran inversión de tiempo y poder computacional. Tradicionalmente, este ha sido un proceso intuitivo e iterativo, basado principalmente en la experiencia de un diseñador nuclear, en el que se evaluaban con un código neutrónico distintos esquemas de recarga hasta encontrar el núcleo que se ajuste mejor a los requisitos energéticos y operacionales de la planta, manteniendo todas las garantías de seguridad. Este proceso era muy laborioso y requería de gran cantidad de tiempo y experiencia. En este contexto, y con el objetivo de optimizar el esfuerzo manteniendo los mismos estándares en los esquemas de recarga, ENUSA desarrolló Neutronet.

ENUSA

De un proceso manual a la automatización inteligente

Neutronet es una herramienta que emplea una red neuronal acoplada a un algoritmo optimizador para agilizar la búsqueda de esquemas de recarga. Desde su desarrollo hace ya varios años, se ha usado como herramienta de soporte en los estudios de esquemas de recarga de algunas plantas españolas PWR con resultados muy satisfactorios. En este trabajo se parte de la experiencia de uso de Neutronet en ENUSA con esquemas de recarga en diseño PWR y, en base a dicha experiencia, se plantean mejoras en la herramienta para abordar mejor la complejidad inherente al diseño de los núcleos. En concreto, con el fin de mejorar la flexibilidad de Neutronet, se plantea la implementación de funciones multiobjetivo que permitan la optimización simultánea de múltiples variables clave en la búsqueda de esquema PWR.

Barras combustible
Hacia una optimización multiobjetivo más eficiente

El alcance de este trabajo comprende el análisis de la experiencia de uso de Neutronet poniendo como ejemplo su rendimiento durante la búsqueda de esquema de una recarga. A continuación, también se presenta el desarrollo e implementación de distintas funciones multiobjetivo con el fin de realizar la optimización de dos parámetros distintos simultáneamente. Por último, se realiza la evaluación del impacto de las nuevas funciones objetivo en la eficiencia y eficacia del proceso de búsqueda de esquemas de recarga. Estas mejoras buscan incrementar la flexibilidad y precisión de Neutronet, contribuyendo así a un proceso de diseño de núcleos más eficiente.

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