Ядерные технологии
Профиль Ядерные технологии нацелен на задачи, связанные с развитием цифровизации в атомной энергетике и промышленности. Участникам предоставляется возможность построить цифровую модель и систему управления, которая функционирует в режиме реального времени в среде разработки, применяющейся в атомной отрасли для построения реальных систем управления.
Первый отборочный этап состоит из предметного и инженерного туров и включает в себя решение задач по двум школьным предметам: информатика и физика, а также проверку теоретических знаний по основам ядерных технологий и их применении в современной индустрии, особенно в ядерной энергетике.
Прочные знания по этим дисциплинам требуются для решения задач второго отборочного и заключительного этапов и, в частности, для понимания физических процессов в ядерной физике и процессов управления теми объектами, на которых применяются ядерные технологии.
На втором отборочном этапе участники знакомятся с легендой задачи заключительного этапа, а именно, построение математической модели объекта управления, выполняя задания по темам:
- физика;
- численное решение дифференциальных уравнений;
- программирование на языке C.
Используя методические материалы, участникам следует:
- подготовить систему дифференциальных уравнений, описывающих динамику объекта управления;
- построить разностную схему для системы дифференциальных уравнений по методу Эйлера;
- реализовать полученный на основе разностной схемы алгоритм расчета переходного процесса в виде программы на языке C;
- рассчитать значения динамических параметров предлагаемого объекта управления с помощью полученной программы.
На заключительном этапе все полученные на предыдущих этапах знания используются при работе с цифровой моделью объекта управления. Для реализованной модели выбирается закон управления, который поддерживает заданные технологические параметры в безаварийных диапазонах для всей реакторной установки.
Помимо этого предлагается сконструировать и реализовать человеко-машинный интерфейс, способный оперативно и безошибочно управлять реализованной моделью объекта и проводить эксперименты по исследованию и улучшению характеристик объекта управления.
Компетенции, приобретенные участниками в процессе выполнения индивидуальных и командных заданий, помогают им составить представление об основных специальностях ядерной отрасли, связанной с автоматизацией ядерных энергетических установок и построением киберфизических систем управления.
Финалисты Олимпиады могут проследить взаимосвязь между базовыми школьными дисциплинами — математикой, физикой и информатикой — и ядерными технологиями. Предложенные задания дают возможность школьникам понять, какие направления науки и техники важны для получения будущей специальности, связанной с автоматизацией процессов управления.
Профиль открывает для абитуриентов двери профильных вузов по таким направлениям, как «Ядерные физика и технологии», «Ядерная энергетика и теплофизика», «Приборостроение», «Автоматика и электроника физических установок», «Мехатроника и робототехника».
