Анализ нейтронного шума с использованием метода базисных элементов

Спектры нейтронного шума в ядерных реакторах представляют собой свертку
множественных индуцированных реакций. В случае импульсного реактора
ИБР-2М (ОИЯИ-Дубна) нейтронный шум – это случайное изменение энергии
импульсов. Часть спектра нейтронного шума ИБР-2М вызвана колебаниями
реактивности, связанными с вибрациями подвижных отражателей (быстрый
компонент шумов), часть — с другими умеренно стабильными источниками. В
нормальных условиях работы реактора полный размах шумов ИБР-2М достигает
±22%. Поэтому медленные изменения средней мощности, т.н. базисные
компоненты мощности, обусловленные, например, перемещением органов
регулирования, фактически “тонут” в нейтронных шумах. Но, в ряде
случаев, именно базисные сигналы имеют принципиальное значение для
обоснования условий безопасной работы реактора. И вопрос состоит в том,
как корректно выделить эти базисные сигналы из общего хаоса
последовательных значений энергии импульсов. Предложен алгоритм
Среднеквадратичной Кусочно-Полиномиальной Аппроксимации шестого порядка
(СКПА-6) для обнаружения базовой линии в шумах ИБР-2М, основанный на
методе базисных элементов (МБЭ), разработанном в ЛИТ ОИЯИ. Алгоритм
зависит от управляющих параметров (α, β, M, K). Оптимальные значения
локальных параметров α, β, M и глобального параметра K были определены
таким образом, чтобы базовая линия (активность управляющих стержней) не
попадала в спектр шума, и не подавляла его низкочастотные составляющие.
МБЭ-алгоритм применялся как к статическим, так и к динамическим
состояниям реактора в диапазоне мощности 0 – 2 МВт. Среднее время
обработки одной точки на ПК x86_64 Intel Core i5-4570 Sandy Bridge
processor, 3.20 ГГц составило приблизительно 0.05 мс, что позволяет
использовать МБЭ-алгоритм в масштабе реального времени.