A sugárvédelmi kutatásaink keretében szimulációkkal - és adott esetekben mérésekkel - számszerűsítjük adott elrendezések dózisteljesítmény-tereit.

Bővebben...

A reaktorfizikai vizsgálatok célja a jelenlegi atomerőművi és oktatási-kutatási célú reaktorok, valamint a legújabb, még fejlesztés alatt álló (IV. generációs) reaktortípusok modellezése, vizsgálata. Az elemzésekhez bevált, nemzetközileg alkalmazott és új, általunk kidolgozott módszereket is alkalmazunk.

Bővebben...

Bővebben...

Intézetünk Oktatóreaktorának és az MVM Paksi Atomerőmű Zrt. felkérésére az NTI gépészeti berendezések fejlesztésével foglalkozó szakemberei rendszeresen oldanak meg olyan feladatokat, melyhez új eljárások, eszközök kifejlesztése szükséges. A munkában kiemelkedő fontosságú a biztonságot első helyen kezelő mérnöki szemlélet.

Bővebben...

Az orvosfizikai kutatások keretében a sugárterápiában alkalmazott módszerek, berendezések modellezésén és fejlesztésén túlmenően részt veszünk MRI és más, modern diagnosztikai eszközök tökéletesítésében is.

Bővebben...

Folyadékok kapcsolt hő- és áramlástani folyamatait vizsgálja. A BME NTI TH csoportja numerikus, kísérleti és elméleti eszközöket használ vizsgálatai során.

Bővebben...

A magfizikai kutatások területén az alacsony energiás, intenzív monokromatikus elektromágneses tér (lézer) jelenlétében lezajló magfizikai folyamatok elméleti vizsgálatával foglalkozunk. A téma aktualitását a magyarországi részvétellel is megvalósuló szuperlézer fejlesztési projekt adja (ELI).

Bővebben...

A BME NTI Fúziós Plazmafizika Csoport kutatásai szoros hazai és nemzetközi együttműködések keretében folynak. Munkánk a mágneses összetartású fúziós berendezésekre koncentrál az ITER és Eurofusion. Kutatási témáink az analitikus elméleti számolástól a szimuláción és adatfeldolgozáson át a mérőberendezések építéséig terjednek.

Bővebben...

Az oktatóreaktor épületében lévő radiokémiai laboratóriumokban környezetből és nukleáris létesítményekből származó minták elemzését is el tudjuk végezni. Ehhez rendelkezésre állnak alfa- és gamma-spektrumok mérésére alkalmas detektorok is. Új elméleti és kísérleti módszerek, berendezések fejlesztése is része a kutatási tevékenységünknek.

Bővebben...

Oktatók

Dr. Pokol Gergő, csoportvezető, egyetemi docens

Dr. Pór Gabor, egyetemi docens

Kovácsik Ákos, vezető mérnök

Doktoranduszok

Náfrádi Gabor, BME NTI

Asztalos Örs, BME NTI

MSc hallgatók

Aradi Mátyás, ELTE fizikus

Pölöskei Péter, BME fizikus

Zsuga Lilla, BME fizikus

Erdős Boglárka, BME fizikus

BSc hallgatók

Németh Kristóf, BME energetikai mérnök

Bélteki János, ELTE fizikus

Szondy Borbála, BME energetikai mérnök

Boguszlavszkij Gergely, BME energetikai mérnök

Zsigmond István, ELTE fizikus

Borsi Márton, BME fizikus

Hadar Ádám, BME villamosmérnök

(Rajtuk kívül még számos oktató és hallgató kötődik lazábban a csoport tevékenységéhez.) 

Tagok voltak

Nyáry Anna, jelenleg BME fizikus MSc

Lohner Roland, jelenleg programozó

Lazányi Nóra

Budai Ádám, jelenleg BME fizikus MSc

Kovács Péter, jelenleg BME fizikus MSc

Horvath Laszlo, jelenleg CCFE doktorandusz

Kovács Arnold, jelenleg Kormánybiztosság

Rovni István, jelenleg Paks2

Papp Gergely, jelenleg IPP Garching research fellow

Pusztai István, jelenleg Chalmers Egyetem docens

Kómár Anna, jelenleg Caltech doktorandusz

Guszejnov Dávid, jelenleg Caltech doktorandusz

Csépány Gergely, jelenleg MTA CsFK doktorandusz

Réfy Dániel, jelenleg MTA Wigner FK RMI doktorandusz

Magyarkuti András, jelenleg BME Fizika Tsz. doktorandusz

2015 BME TTK TDK

Fúziós berendezések szekció I. helyezés, Dékáni különdíj: Pölöskei Péter: Tranziens plazmahullámok módusszám analízise az ASDEX Upgrade tokamakon

Fúziós berendezések szekció II. helyezés: Erdős Boglárka: Tokamak diszrupciókban keletkező elfutó elektronok vizsgálata

Fúziós berendezések szekció III. helyezés: Zsuga Lilla Veronika: ELM prekurzor rezgések összehasonlítása különböző tokamakokon

Fúziós berendezések szekció Dícséret: Nyáry Anna: Plazmahullámok összetett diagnosztikai elemzését támogató modul fejlesztése

Fúziós berendezések szekció Dícséret: Németh Kristóf Zoltán: Diagnosztikai atomnyaláb optimalizálása W7-X sztellarátorra

Fúziós berendezések szekció Dícséret: Asztalos Örs: Térbeli felbontás számolás a JT60-SA tokamak DBES diagnosztikáin

2015 PPCF/EPS/IUPAP Student Poster Prize

42^nd European Physical Society Conference on Plasma Physics: Horváth László: Fast changes in the mode structure of chirping energetic particle driven modes

2015 OTDK, FiFöMa Szekció

Nehézion és plazmafizika tagozat kiemelt dícséret: Horváth László: Gyors részecskék által keltett  plazmainstabilitások vizsgálata az ASDEX Upgrade tokamakon

Nehézion és plazmafizika tagozat részvétel: Pölöskei Péter: Mágneses mérések kísérletileg megalapozott korrekciója az ASDEX Upgrade tokamakon

2014 BME TTK TDK

Nukleáris technika szekció I. helyezés, JNE Alapítvány II. különdíja: Pölöskei Péter: Mágneses mérések kísérletileg megalapozott korrekciója az ASDEX Upgrade tokamakon

Nukleáris technika szekció dícséret, JNE Alapítvány III. különdíja: Zsuga Lilla: A fúziós plazmában megjelenő ELM instabilitásokat megelőző prekurzor rezgések statisztikája

Nukleáris technika szekció dícséret: Asztalos Örs: Atomnyaláb emissziós diagnosztikák térbeli felbontásának meghatározása a RENATE szimulációs kód alkalmazásával

2013 BME TTK TDK

Orvosi fizika - Optika szekció II. helyezés: Nemes-Czopf Anna: Optikai rendszer tervezése tokamak plazma Li-nyalábemissziós diagnosztikájának próbaméréséhez

Kísérleti fizika szekció II. helyezés, JNE Alapítvány II. különdíja: Horváth László: Gyors részecskék által keltett  plazmainstabilitások vizsgálata az ASDEX Upgrade tokamakon

Kísérleti fizika szekció III. helyezés: Pölöskei Péter: Toroidális módusszám meghatározása közben jelentkező szisztematikus hibák vizsgálata az ASDEX Upgrade tokamakon

Kísérleti fizika szekció JNE Alapítvány különdíja: Budai Ádám: Elfutó elektronok kölcsönhatása az extraordinárius elektron hullámmal

Kísérleti fizika szekció JNE Alapítvány különdíja: Galgóczi Gábor, Kovács Péter: BES diagnosztikai rendszer szimulációja és egy lehetséges megvalósítás vizsgálata az ASDEX Upgrade tokamakon

2013 Pro Scientia Aranyérem

Fizika, Földtudományok és Matematikai Szekció: Kómár Anna

Fizika, Földtudományok és Matematikai Szekció: Guszejnov Dávid

2013 OTDK, FiFöMa Szekció

Optika tagozat I. díj: Czopf Anna: A KSTAR tokamak nyalábemissziós diagnosztikájában működő leképező rendszer tervezése és tesztelése

Plazma- és reaktorfizika tagozat I. díj: Kómár Anna: Interaction between runaway electrons and whistler waves in tokamak plasmas

Plazma- és reaktorfizika tagozat II. díj: Horváth László: Tranziens plazmahullámok által okozott gyorsionveszteségek kvantitatív jellemzése

Plazma- és reaktorfizika tagozat kiemelt dícséret: Guszejnov Dávid: Transient currents caused by sudden cooling in tokamak plasmas

Plazma- és reaktorfizika tagozat részvétel: Csépány Gergely: Kinetic simulation of runaway electrons in tokamaks

2011 OTDK, FiFöMa Szekció

Optika tagozat II. díj: Réfy Dániel: A TEXTOR tokamak atomnyaláb diagnosztika optika modelljének integrálása a RENATE szimulációs programba

Optika tagozat részvétel: Kómár Anna: A TEXTOR tokamak 35keV-es Li-BES optikai rendszer beállítási hibáinak hatása a térbali kalibrációra

Plazmafizika tagozat I. díj, PAZRt. pénzdíja: Guszejnov Dávid: A RENATE atomnyaláb szimuláció alkalmazása és általánosítása

Plazmafizika tagozat II. díj, PAZRt. pénzdíja: Lazányi Nóra: ELM-ekhez kapcsolódó módusok vizsgálata az ASDEX Upgrade tokamakon

Plazmafizika tagozat kiemelt dícséret, Kelet-Tanért Kft. Különdíja: Horváth László: Bikoherencia rutin fejlesztése és fúziós plazmadiagnosztikai alkalmazása

Plazmafizika tagozat BEBTE és az OMSZ különdíja: Magyarkuti András: Alacsony frekvenciás fűrészfog prekurzor módus vizsgálata az ASDEX Upgrade tokamakon

Plazmafizika tagozat részvétel: Bardóczi László: Oszcilláló zonális áramlások kimutatása és kísérleti vizsgálata fúziós plazmában

2010 BME TTK TDK

Fúziós berendezések szekció I. helyezés: Horváth László: Bikoherencia rutin fejlesztése és fúziós plazmadiagnosztikai alkalmazása

Fúziós berendezések szekció II. helyezés, SIF Alapítvány I. díja: Guszejnov Dávid: A RENATE atomnyaláb szimuláció általánosítása és alkalmazása az ITER diagnosztikai nyalábjára

Fúziós berendezések szekció II. helyezés: Lazányi Nóra: ELM-ekhez kapcsolódó módusok vizsgálata az ASDEX Upgrade tokamakon

Fúziós berendezések szekció SIF Alapítvány II. díja: Magyarkuti András: Alacsony frekvenciás fűrészfog prekurzor módus vizsgálata az ASDEX Upgrade tokamakon

Fúziós berendezések szekció SIF Alapítvány III. díja: Bardóczi László: Oszcilláló zonális áramlások kimutatása és kísérleti vizsgálata fúziós plazmában

Fúziós berendezések szekció részvétel: Kómár Anna: A TEXTOR tokamak 35keV-es Li-BES optikai rendszer beállítási hibáinak hatása a térbali kalibrációra

2009 BME TTK TDK

Fúziós berendezések szekció I. helyezés: Guszejnov Dávid: A COMPASS tokamakra építendő atomnyaláb diagnosztika tervezésének támogatása szimulációk segítségével

Fúziós berendezések szekció II. helyezés: Réfy Dániel: A TEXTOR tokamak atomnyaláb diagnosztika optika modelljének integrálása a RENATE szimulációs programba

Fúziós berendezések szekció III. helyezés: Magyarkuti András: Az ASDEX Upgrade tokamakon detektált plazmaközepi MHD módusok frekvenciamodulációjának kinyerése lágy röntgen jelekből

Fúziós berendezések szekció SIF Alapítvány dícsérete: Lazányi Nóra: Pellet által keltett tranziens MHD módusok toroidális módusszám-meghatározása wavelet alapon

2009 Pro Scientia Aranyérem

Fizika, Földtudományok és Matematikai Szekció: Papp Gergely

2009 OTDK, FiFöMa Szekció

Komplex rendszerek tagozat I. díj: Papp Gergely: Az ASDEX Upgrade tokamak fűrészfog oszcillációihoz kötődő MHD módusainak vizsgálata

Komplex rendszerek tagozat részvétel: Réfy Dániel: A TEXTOR tokamak atomnyaláb diagnosztika jeleinek korrekciója a RENATE szimulációs programmal

2008 BME TTK TDK

Nukleáris technika szekció II. helyezés, SIF Alapítvány II. díja: Réfy Dániel: A TEXTOR tokamak atomnyaláb diagnosztika jeleinek korrekciója a RENATE szimulációs programmal

Nukleáris technika szekció III. helyezés, SIF Alapítvány III. díja: Papp Gergely: Az ASDEX Upgrade tokamak fűrészfog oszcillációihoz kötődő MHD módusainak vizsgálata

2007 BME TTK TDK

Nukleáris technika szekció II. helyezés: Papp Gergely: Koherens struktúrák láthatóvá tétele az AUG tokamak lágy röntgen diagnosztika jeleiből wavelet alapú zajszűréssel

2007 OTDK, FiFöMa Szekció

Komplex rendszerek tagozat II. díj: Papp Gergely: A Wendelstein 7-AS sztellarátor tranziens MHD módusainak kísérleti és szimulációs vizsgálata

2006 BME TTK TDK

Nukleáris technika szekció III. helyezés: Papp Gergely: A Wendelstein 7-AS sztellarátor tranziens MHD módusainak kísérleti és szimulációs vizsgálata

Nukleáris technika szekció részvétel: Pusztai István: Fúziós berendezések atomnyaláb diagnosztikájának modellezése

2005 BME TTK TDK

Nukleáris technika szekció I. helyezés: Papp Gergely: MHD módusok vizsgálata a Wendelstein 7-AS Mirnov-szonda jeleiben

Hasadóanyagot tartalmazó közegekben a neutronsokszorozás és neutrontranszport folyamatai sztochasztikus természetűek, emiatt a közegben egy adott időpontban jelen lévő neutronok száma egy átlagérték körüli kis ingadozást mutat. A neutronfluktuációs módszerek tárgyát az ilyen ingadozások statisztikai vizsgálata képezi, hiszen azok információt nyújtanak a vizsgált rendszer különböző paramétereiről. A neutronfluktuációs módszerek két területen is széleskörű alkalmazásra leltek.  Eredeti felhasználásuk a szubkritikus reaktorzónák (indítás alatt álló kritikus reaktor, vagy már üzemelő, gyorsítóval hajtott szubkritikus reaktor) reaktivitásának meghatározására irányult.  Egy újszerűbb alkalmazásuk a nukleáris safeguards területéhez kapcsolódik, ahol a cél a hasadóanyagok (pl. kiégett üzemanyagkazetta, nukleáris robbanótöltet, csempészett plutónium) jelenlétének a kimutatása és mennyiségének meghatározása. A napjainkban elterjedt fluktuációs módszerek mindegyikében közös, hogy a keresett információt a neutrondetektorok beütésszámának statisztikai jellemzőiből (elsősorban magasabb rendű momentumaiból nyerik).  Ennek a megközelítésnek jelentős hátránya a számlálás során óhatatlanul fellépő holtidőveszteség, ami detektálási információk elvesztéséhez, így torz becslésekhez vezet.

A BME NTI-ben folyó kutatás célja olyan alternatív mérési eljárások kidolgozása, amelyek úgy nyerik ki a fluktuációkban rejlő információt, hogy közben érzéketlenek a holtidő-effektussal szemben. A kutatási tevékenység egyaránt magában foglalja a módszerek elméletének kidolgozását, valamint kísérleti demonstrációját is. Az új megközelítés alapötlete, hogy a neutronfluktuációkat ne a beütések számából, hanem közvetlenül a detektor kimenetén mérhető feszültségjel statisztikájából (magasabb rendű momentumaiból) határozzuk meg. Az eljárások elméletének középpontjában a detektor jelének sztochasztikus matematikai modellje áll. A modell szerint minden neutron detektálásakor a detektor kimenetén egy időfüggő feszültségimpulzus keletkezik, amelyet egy tetszőleges (de rögzített) alakfüggvény és egy tetszőleges eloszlású véletlen amplitúdó jellemez (lásd ábra). A detektor vizsgálható jele így az egymást követő beütések által létrehozott egyedi impulzusok összege. A fenti modellből kiindulva és más intézettekkel együttműködve több mérési módszer elméletének kidolgozását és/vagy kísérleti demonstrációját is elvégeztük.

Főbb publikációk:

L. Nagy, I. Pázsit, L. Pál: "Two- and three-point (in time) statistics of fission chamber signals for multiplicity counting with thermal neutrons", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 929 (2019) 148–155 DOI

L. Nagy, I. Pázsit, L. Pál, G. Klujber and M. Szieberth: “Multiplicity counting using the two- and three point statistics of fission chamber signals – theory and experimental demonstration”. International Conference on Mathematics and Computational Methods Applied to Nuclear Science and Engineering, 2019. augusztus 25 – 29.

A nukleáris technika egyik új fejlesztési iránya a gyorsítóval hajtott szubkritikus rendszerek (Accelerator-Driven Systems, ADS) reaktorfizikai modellezése. Ismert, hogy neutronforrás jelenlétében szubkritikus rendszerben megfigyelhetők az úgynevezett magasabb módusok, melyek jelenléte korlátozza a pontkinetikai alapon végzett reaktivitásmérések alkalmazhatóságát. Ezen módusok hatékony számításának lehetőségét vizsgáljuk a fejlesztés alatt álló MUTANTS (MUltimodal Three-dimensional Advanced Neutron Transport Simulator - Multimodális háromdimenziós neutrontranszport szimulátor) kevéscsoport diffúziós kód segítségével, melyben a térbeli diszkretizáció a véges differenciák módszerén alapul. A kód az általános reaktorfizikai feladatok (például kritikussági, tranziens, adjungált számítás) megoldásán felül a PETSc és SLEPc könyvtárakra támaszkodva képes kinetikus és sztatikus sajátpárok tömeges számítására, illetve adatalapú megközelítést felhasználva kinetikus sajátpárok szűrt keresésére. Ugyan a módszerek értékelésének szempontjából előnyös, hogy a diffúzióegyenletnek ismert több esetre is analitikus megoldása, a távlati célkitűzés az, hogy a megfelelő sajátértékszámító eljárásokat magasabb rendű transzportközelítések mellett alkalmazzuk, ezáltal lehetővé téve optimális detektorpozíció megválasztását, illetve korrekciók számítását a reaktivitásmérésekhez.

Főbb publikációk:

Az érzékenységi, bizonytalansági és tranziens számítások jelentős szerepet töltenek be a reaktorok biztonsági elemzéseiben. A Nukleáris Technikai Intézetben különös figyelmet fordítunk arra, hogy az ilyen típusú számításokat teljesen különböző módszerek segítségével el tudjuk végezni. A SEnTRi kód (Sensitivity and Transient investigator), az intézetben fejlesztett kódok egyike, amely segítségével lehetőség nyílik az említett vizsgálatok elvégzésére. A program a PARTISN diszkrét ordinátás neutrontranszport kódot használja mint neutronfizikai megoldó, hogy érzékenységi számításokat és tranziens szimulációkat készítsen. A SEnTRi kód gyorsreaktoros példákon és a BME Oktatóreaktora vonatkozásában már többször bizonyította hatékonyságát.

Főbb publikációk:

Z. I. Böröczki, M. Szieberth, F. Gabrielli, A. Rineiski: "On the effect of angular and spatial discretization on perturbation calculations", Journal of Computational and Theoretical Transport, Taylor & Francis, (2020), 1-17. DOI

Z. I. Böröczki, B. Molnár, G. Klujber, G. Tolnai, D. Legrady, F. Gabrielli, A. Rineiski, M. Szieberth: "Simulation of a research reactor reactivity transient with deterministic and GPU-assisted Monte Carlo reactor kinetics codes", The European Physical Journal Plus [2.612] 135-281 (2020) 1-18. DOI

Z. I. Böröczki: "Sensitivity analysis with the PARTISN discrete ordinates neutron transport code", Proceedings of the PhD workshop of the Physics Doctoral School at the Faculty of Science Budapest University of Technology and Economics (ed. F. Simon), Budapest, Hungary, 2018.07.06, ISBN: 978-963-313-293-7

A részletes kiégésszámítások rendkívül nagy időigénye miatt a legtöbb üzemanyagciklus szimulációs kód kiégéstáblákat, illetve parametrizált csoportállandókat használ a reaktorok kiégett üzemanyag-összetételének meghatározására. A NTI-ben kifejlesztettünk egy, az egycsoport-csoportállandóknak a részletes üzemanyag-összetétel függvényében történő illesztésén alapuló gyors kiégésszámítási módszert, amely rövid számítási idő mellett, a kezdeti összetételek széles tartományára képes meghatározni a kiégett üzemanyag összetételét. A FITXS módszer segítségével 4. generációs gyorsreaktorokra, valamint 3. generációs termikus reaktorok MOX (Mixed OXide) üzemanyag-kazettáira vonatkozó kiégésmodelleket hoztunk létre. A létrehozott kiégésmodellek beépítésre kerültek a BME NTI-ben fejlesztett JOSSETE (Object oriented simulation program for scenario studies) szimulációs programba és az MTA Energiatudományi Kutatóközpontban fejlesztett SITON v2.1 kódba.

A BME NTI-ben jelenleg zajló, nukleárisüzemanyag-ciklussal kapcsolatos kutatások:

• 4. generációs gyorsreaktorok egyensúlyi zárt üzemanyagciklusának vizsgálata;
• 4. generációs gyorsreaktorokat és 3. generációs termikus reaktorokat tartalmazó vegyes atomerőműparkra vonatkozó átmeneti szcenáriók vizsgálata;
• hasadóanyag-tenyésztés és másodlagosaktinida-transzmutáció vizsgálata a nuklidátalakulási-láncok Markov-láncokon alapuló modelljeinek segítségével.

Főbb publikációk:

M. Halász, M. Szieberth: "Markov chain models of nuclear transmutation: Part I – Theory". Annals of Nuclear Energy 121 (2018) 429-445 DOI

M. Halász, M. Szieberth, S. Fehér: "FITXS: A fast and flexible burn-up scheme based on the fitting of one-group cross-sections". Annals of Nuclear Energy 104 (2017) 267-281 DOI

Az NTI-n belül fejlesztjük a GUARDYAN GPU-alapú reaktordinamikai Monte-Carlo kódot, mely alkalmas valós reaktortranziensek mérési adatainak szimulációval történő reprodukálására. A GUARDYAN (GPU Assisted Reactor Dynamic Analysis) kód a neutrontér időevolúcióját követi, melyhez a szükséges számítási kapacitást a GPU architektúra adja. A GUARDYAN kód célja a gyors, másodperces léptékű tranziensek számolása.

Már egyszerűbb rendszerek esetén is magasszintű szóráscsökkentési eljárásokra van szükség ahhoz, hogy a neutronpopuláció számossága és súlyeloszlásának statisztikus szórása ne divergáljon kezelhetetlen mértékben már csupán néhány neutrongenerációt követően. Ezért számos Monte-Carlo metodológiai újítás kidolgozására volt szükség a kód alapvető funkcióinak működéséhez.

A GUARDYAN kód realisztikus hatáskeresztmetszet-könyvtárakat használ, az adatokat és kölcsönhatásmodelleket közel félmillió adatpont MCNP6 kódhoz történő hasonlításával verifikáltuk. Termikus visszacsatolást a kód hőmérsékletfüggő hatáskeresztmetszeteken keresztül tud fogadni. A kód eredményeit az Oktatóreaktorban végzett mérésekkel is összevetettük.

Főbb publikációk:

B. Molnar, G. Tolnai, D. Legrady: "A GPU based direct Monte Carlo simulation of time dependence in nuclear reactors", Annals of Nuclear Energy 132 (2019) 46–63 DOI

B. Molnar, G. Tolnai, D. Legrady: "Variance reduction and optimization strategies in a biased Woodcock particle tracking framework", Nuclear Science and Engineering 190 (2018) 56-72 ​DOI

A kód honlapja itt található. További kapcsolódó publikációkról itt érhető el bővebb információ.

Az NTI-n belüli determinisztikus módszertan és kódfejlesztés célja széles transzportközelítési és numerikus eljárási skála alkalmazása mellett stacioner és időfüggő 3D tranziens reaktorfizikai jelenségek szimulációja, továbbá a fejlesztett kódok termohidraulikai rendszerkód(ok)hoz történő csatolásának megoldása. Ezen a területen az Intézet létrejötte óta jelentős tapasztalatot halmoztunk fel.

Dr. Szatmáry Zoltán professzor munkásságának köszönhetően Intézetünkön belül kifejlesztésre került egy a kevéscsoport diffúziós közelítésen alapuló, térben és időben is véges-differencia-módszert alkalmazó reaktordinamikai kód, a DIMITRI (Diffusion en Milieux Tridimensionels = diffúzió háromdimenziós közegekben), amely képes a sztatikus sajátérték- és az adjungált egyenletek megoldására, lehetőség van benne az időfüggő és a forrásos diffúzióegyenlet megoldására is, valamint képes a technológiai bizonytalanságok hatását a sztochasztikus perturbáció-elmélet keretein belül szimulálni.

2014 óta végeselem-módszer alkalmazásával is folyik reaktorfizikai módszer- és kódfejlesztési munka az Intézeten belül. Ennek egyik eredményeképp létrejött a DIREMO (Neutrondiffúziós Reaktormodellező Oktatóprogram) nevű diffúziós kód, mely - hasonlóan a DIMITRI kódhoz - a kevéscsoport sztatikus és időfüggő diffúzióegyenletet oldja meg térben folytonos Galerkin, időben az ún. theta-módszert (egyfajta végesdifferencia-séma) alkalmazva. A DIREMO kód a végeselem-háló generálásának céljából a GMSH hálózó kódhoz van csatolva, mely program a DIREMO stacioner és időfüggő eredményeinek megjelenítésére is alkalmas. A DIREMO kód moduláris felépítésű, termikus és mechanikai problémák modellezésére is elkezdődött a felkészítése. Jelenleg a DIREMO végeselem-kód és az APROS termohidraulikai rendszerkód csatolásán dolgozunk, mellyel lehetőség nyílna kapcsolt reaktorfizikai-termohidarulikai folyamatok modellezésére is. Utóbbi kapcsán az NTI-n belül már készültek és folyamatosan készülnek hallgatói munkák.

Ugyancsak végeselem-módszerre épül, ugyanakkor a diffúziós transzportközelítés helyett az ún. SP_N módszert alkalmazza az Intézetünkben fejlesztett SPNDYN nevű, a sztatikus és időfüggő SP₃ egyenleteket megoldani képes program. Az NTI-n belül a folytonos Galerkin módszer alkalmazása mellett hibrid végeselem-eljárást alkalmazva is kidolgoztuk az SP₃ egyenletek numerikus megoldási módszerét, melynek a Paksi Atomerőmű Reaktorfizikai Osztályán fejlesztett C-PORCA programrendszerbe történő implementációja, tesztelése, rendszerbeillesztése CPL-SP3 modul néven jelenleg is folyamatban van.

Főbb publikációk:

B. Babcsány, I. Pós, D.P. Kis, 2021. Hybrid finite-element-based numerical solution of the multi-group SP₃ equations and its application on hexagonal reactor problems. Annals of Nuclear Energy, 155 (2021)

B. Babcsány, T. Bartók, D. P. Kis, 2020. Finite element solution of the time-dependent SP₃ equations using an implicit integration scheme. Kerntechnik, 85 (2020) 4; 292-300. oldalak

B. Babcsány, T. Hajas, P. Mészáros, 2020. Tranziens reaktorfizikai folyamatok végeselem-módszeren alapuló diffúziós modellezése. Nukleon, XIII. (2020) 233

„ReakSuli” program leírás:

A Nukleáris Technikai Intézet izgalmas programokkal és előadásokkal várja az érdeklődőket. Ebben az évben 3 korcsoportnak állítottunk össze programot.

Az iskolásoknak (10 éves kor felett) szóló előadások játékos hangvételben mutatják be, hogyan épül fel egy atomreaktor, mivel lehet radioaktív sugárzást mérni, és hogy néznek ki különböző tárgyak mágneses rezonancia képalkotással készült képei?

A középiskolásoknak és felnőtteknek (14 éves kor felett) megismerhetik, hogy régen milyen radioaktív anyagokat alkalmaztak a háztartásokban, mi a sugárvédelem feladata, hogyan működnek az orvosi képalkotó rendszerek (ultrahang diagnosztika (UH), mágneses rezonancia képalkotás (MRI), komputertomográfia (CT), pozitron emissziós tomográfia (PET) és a sugárterápiában alkalmazott berendezések.

 Az előadásokkal párhuzamosan kisiskolásoknak (6-10 éves korig) atomreaktorral kapcsolatos játékos programokat tartunk (kirakós, kifestő, „ReakLufi” készítés stb.)

Letölthető 2015-ös program PDF formátumban

Dekontamináció fogalma:

A felület megtisztítását a radioaktív szennyezettségtől dekontaminációnak nevezzük. A szennyeződés szétterjedésének megakadályozására, valamint a személyzet sugárterhelésének csökkentése érdekében dekontaminálunk. 

Mi a célunk?

A kiválasztott dekontaminációs eljárás a kezelt felület lényeges károsodása nélkül hatékonyan, gyorsan és gazdaságosan valósuljon meg.

Kontamináció lehetséges helyei:

1. Nukleáris reakor baleset (kiszökő radionuklidok- cézium és jódizotópok  belégzése vagy lenyelése)

2. Sugárbiztonsági előírások megszegése (akár szándékosan)

3. Zárt sugárforrások sérülése

4. Diagnosztikai vagy terápiás radiofarmakonok helytelen adagolása

5. Nukleáris fűtőanyag előállítása, szállítása során fellépő balesetek

6. Terror cselekedetek pl. „piszkos bomba”

Magyarországon az átlagos természetes sugárterhelés 3,1 mSv/év (a világátlag 2,4 mSv/év) effektív dózis (az aeroszol részecskékhez kötött radioaktivitás, ⁴⁰K radioizotóp természetes jelenléte az emberi szervezetben, radon és leányelemeinek hatásai stb.).Mindezek mellett előfordulnak még szép számban a légkörből származó mesterséges robbantások (pl.Hiroshima, Nagasaki) vagy balesetek (pl. Csernobil, Fukushima) radionuklidjai is. Az Oktató Reaktor melleti konténerben elhelyezett detektor segítségével folyamatos gamma-dózisteljesítményt tudunk mérni. Így megfigyelhetjük, hogy jelen van e környezetünkben más mesterséges radioaktív anyag is. Mintavételezés heti három alkalommal történik.

Sugárvédelem

Elektronikus személyi dózismérők (EPD) 

 Az elektronikus személyi dózismérőinkre általánosan igaz, hogy:

• Programozhatók riasztási szintekkel (előriasztás és riasztás) mind dózisra mind dózisteljesítményre, melyek túllépését fény- ill. hangjelzések  kisérik.
• Önálló eszközként vagy egy rendszer részeként is használhatóak
• Nagy belső memóriával rendelkeznek az eseménynaplók tárolására
• Öndiagnosztika ellenőrzi az elemet, a detektorokat, és a paramétereket
• Vezeték nélküli adatcsere lehetséges

MGP DMC 2000S

• energiatartománya a röntgen és gammasugárzás esetében 50 keV - 6 MeV
• az dózisegyenérték-teljesítmény lineáris válaszú mérési felső határa: 10 Sv/h !

Thermo Scientific EPD MK2

A Thermo Scientific EPD MK2+béta, röngent és gamma érzékeny, hatóságilag hiteles dózismérő műszer, Hp(10) egésztest gamma dózis ill. Hp(0.7) bőrdózis mérésére használjuk

Thermo Scientific EPD N2

Hatósági termolumineszcens doziméter (TLD) 

a hatósági termolumineszcens dózismérő (TLD), kisméretű, energiafüggetlen és felhasználható a legtöbb ionizáló sugárzás mérésére. A kristályokban a besugárzás hatására szabaddá váló elektronok a kristály hibahelyein befogódnak, s onnan csak melegítés hatására lépnek ki. A melegítés hatására az elektronok fénykibocsátás kíséretében kerülnek vissza alapállapotba. A kibocsátott fény intenzitása arányos az elnyelt dózissal. A kilépő fényt fotoelektron-sokszorozó méri.
Termolumineszcenciát érdemben mutató kristályok: pl. a gipsz, a kvarc, a LiF, CaF₂, BeO, Al₂O₃, stb.

UD-802AT típusú TLD

Mely a nagy dózistartomány átfogása, valamint a sugárzás energiájától való függés csökkentése érdekében 4 db TL-elemet tartalmaz. A TLD belső felépítését tekintve némi rokonság fedezhető fel a filmdózismérő-kazetták esetében megszokott, több különböző szűrőt alkalmazó technológiával. A szűrők a „négyelemes” lapkát befoglaló műanyag tokban helyezkednek el, a tok mindkét belső oldalán.

Thermo RadEye G10

RadEye G10 típusú kalibrált dózisteljesítmény mérők gamma dózisteljesítmény mérésre. Ez a modell egy igen sokoldalú, hordozható dózis- és dózisteljesítmény mérő készülék. A belső memóriája 250 esemény tárolását teszi lehetővé. A RadEye G10 alkalmas a H*(10) környezeti gamma dózisegyenérték [Sv] és dózisegyenérték-teljesítmény [Sv/h] mérésére. A beépített rezgető és a fülhallgató kimenet lehetővé teszi a hangtalan riasztást, vagy a zajos környezetben való használatot.

FH 40G-10

Az FH 40 G-10 egyszerűen kezelhető műszer. Thermo Scientific FH40-G10 típusú hatóságilag hitelesített dózisteljesítmény mérő. Belső energia-kompenzált proporcionális detektorral van felszerelve, gamma dózis/dózisteljesítmény mérésére használják. A belső detektor és az opcionális külső mérőfejek (NaI kereső szonda, gamma dózisteljesítmény, neutronkereső és dózisteljesítmény, szennyezettség mérő szondák) egyidejű működtetésére képes. Az alapkészülék H*(10) környezeti dózisegyenérték-teljesítmény mérésére alkalmas 10 nSv/h – 100 mSv/h tartományban. Energiatartománya 30 keV – 4,4 MeV. A mért adatok digitális, háttérvilágítással is rendelkező LCD kijelzőjén jelennek meg egy vertikális, 3 dekádos analóg oszlop diagrammal együtt. Az FH 40 G modellek 256 adat részletes eltárolását (mérési adat, dátum, idő, dózisteljesítmény a belső és külső detektornál, állapot, vonalkód információ) és azonnali elérését is lehetővé teszik. Az adatok feldolgozásra továbbíthatók a soros interfész használatával. Hang- és fényjelzésű dózis- és dózisteljesítmény-riasztási szintek beállíthatóak.

Archivált doziméterek

Toll vagy kvarcszálas doziméter

A személyi dozimetriában legrégebben használt dózismérők egyike - adott munkaperiódus alatt elszenvedett dózis mérésére alkalmas. A töltőtoll doziméter normálállapotú levegőt tartalmazó ionizációs kamra.

1. Okulár	6. Szigetelő
2. Objektív	7. Kondenzátor
3. Skálabeosztás	8. Rugó
4. Ionizációs kamra	9. Beeső fény
5. Elektroszkóp

Film doziméter

A filmdoziméterek filmje közönséges ezüst-bromid alapú fényképészeti film melynek előhívásával lehet az elszenvedett (röntgen- ill. gamma-, esetlegesen béta-) dózisra következtetni. A kiértékelés alapja, hogy a besugárzott filmen áthaladó fény intenzitása más, mint a besugárzatlan filmen áthaladóé. A kiértékelendő film feketedését ismert dózisok alkalmazásával előállított kalibráló filmsorozattal vetik össze.

Felületi szennyezettség mérése

A felületi szennyezettség mérésére leginkább G-M csöves műszereket alkalmaznak. Azokon a helyeken, ahol a nagy sugárzási szint miatt nem lehet közvetlen műszeres ellenőrzést végezni, dörzsminta vételes eljárást alkalmaznak, melynek során nedvesített szűrőpapírral dörzsölik le a felületet, s az így nyert minta aktivitását mérik. A módszer csak nagyságrendi tájékoztatást ad.

Thermo Scientific Contamat FHT 111M

·         Thermo Scientific Contamat FHT-111M hatóságilag hitelesített felületi szennyezettség mérő műszer. Felületen lévő α, β, γ sugárzás detektálására használják.

Dr. Radócz Gábor - Sugárvédelmi megbízott és szolgálatvezető

Milecz-Mitykó Richárd - majdnem középvezető

Bobos Csaba

Cservenák Ildikó

Pálóczi Richárd

A sugárvédelmi csoport feladatai:

• Személyi dozimetria ellenőrző rendszereinek fejlesztése és kezelése
• Az Oktatóreaktor sugárvédelmi ügyeletének ellátása
• Dolgozók külső és belső sugárterhelésének nyilvántartása
• Sugárzásdetektáló rendszerek fejlesztése (pl. SVER, OSJER)
• Környezeti minták (fű, talaj, víz, aeroszol stb.) béta és gamma kibocsátó nuklidjainak meghatározása
• Szilárd és folyékony radioaktív hulladékok nyilvántartása és minősítése
• Nagy kiterjedésű sugárforrások dózisainak számítása
• Alapfokú és bővített fokozatú sugárvédelmi tanfolyamok szervezése és kivitelezése
• Egyetemi laborgyakorlatok vezetése
• Egyetemi oktatási és kutatási programok felügyelete
• Látogatócsoportok vezetése és koordinálása