Сегодня все больше областей деятельности человечества непосредственно связаны с использованием ядерных технологий: и энергетика, и медицина, и биология, и сельское хозяйство, и многие другие. Ядерные технологии позволяют решать сложные задачи и получать эффективные решения, недоступные другим средствам.
В будущем спектр применения этих технологий и их роль в нашей жизни будут только расти. Носителями этих знаний являются специалисты, способные не только использовать то, что уже создано, но и ставить новые задачи и искать новые решения.
Разнообразные наукоемкие ядерные технологии могут стать той сферой деятельности, где участники профиля смогут построить свою профессиональную карьеру.
В рамках профиля участникам будет предложено погрузиться в разработку и реализацию цифровых моделей технических систем 1 и 2 контуров управления реактора ВВЭР-1000 с визуализацией параметров.
В рамках отборочного этапа командам предстоит решать задачи из таких областей, как атомная физика, основы физики ядерных реакторов; составлять разностные схемы для численного решения дифференциальных уравнений; разрабатывать алгоритмы и программные коды.
В качестве командного задания может быть предложен проект создания комплекса типовых решений для реализации цифровых моделей компонентов систем управления и защиты ядерного реактора.
В финале участниками предстоит решить задачу по разработке и внедрению цифровых двойников (моделей) с целью уменьшения затрат при проведении экспериментальных исследований физических процессов и процессов управления в технических системах ядерных энергетических установок.
Участники получат описание процесса технической системы и её параметры. Им будет необходимо составить математическую модель протекающих в системе процессов, реализовать цифровую модель, разработать и реализовать человеко-машинный интерфейс для проведения исследований.
Темы и разделы школьных предметов, знания по которым необходимы участникам в отборочном и заключительном этапах олимпиады:
Строение атома и атомного ядра.
Элементы ядерной физики.
Основные законы термодинамики.
Законы сохранения.
Понятие алгоритма. Линейные, разветвляющие и циклические алгоритмы.
Основы программирования.
Понятие производной. Понятие дифференциального уравнения.
Способность к применению естественнонаучных знаний для решения практических задач.
Навыки программирования алгоритмов и численного решения математических задач.
Знание теоретических основ физических процессов в ядерном реакторе или их самостоятельное изучение по предлагаемым организаторами методическим материалам.
Знание состава и технических особенностей оборудования атомных станций.
Для участия во втором и заключительном этапах вам понадобится команда из 3–4 человек.
Для успешного преодоления поставленных задач участникам будет необходимо наладить командное взаимодействие и распределить между собой следующие основные роли:
Математик, специалист по теории автоматического управления: математическое обеспечение разработки, знание основ теории автоматического управления.
Программист: программная реализация цифровой модели.
Инженер-физик: знание основ физики ядерных реакторов, умение ориентироваться в составе и оборудовании АЭС, разработка технологической схемы.
Основы физики ядерных реакторов
Проект реактора ВВЭР
Основы энергетических ядерных технологий
История создания ядерного проекта в СССР
Харитонов В.В. Энергетика. Технико-экономические основы: Учебное пособие. – М.: МИФИ, 2007.
Наумов В.И. «Физические основы безопасности ядерных реакторов». Учебное пособие. 2-е изд., М.: НИЯУ МИФИ. 2013
Семенов В.К. «Кинетика и регулирование ядерных реакторов». Учебное пособие. ГОУВПО Ивановский государственный энергетический университет. 2009
Теория автоматического управления: Учеб. для вузов. В 2-х ч. Ч. I. Теория линейных систем автоматического управления
