Nhóm nghiên cứu Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Tp. HCM, Bộ Giáo dục và Đào tạo do PGS. TS. Đỗ Quang Bình làm chủ nhiệm đã thực hiện đề tài Nghiên cứu quản lý nhiên liệu vùng hoạt lò phản ứng hạt nhân bằng các phương pháp tối ưu hóa hiện đại, nhằm nghiên cứu khả năng ứng dụng các phương pháp tối ưu hiện đại và phát triển các phương pháp mới cho bài toán tối ưu hóa thay đảo nhiên liệu lò phản ứng hạt nhân. Trong đề tài này, phương pháp tối ưu mới là phương pháp tiến hóa vi phân (Differential Evolution) được nghiên cứu, áp dụng và kết hợp với thuật toán di truyền trong việc phát triển phương pháp mới. Các tính toán áp dụng sẽ được thực hiện cho bài toán thay đảo nhiên liệu trên đối tượng là lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt (LPƯHNĐL), nhóm nghiên cứu có thể ứng dụng thuật toán tiến hóa vi phân cho bài toán thay đảo nhiên liệu lò phản ứng, tính toán đánh giá an toàn và các đặc trưng hạt nhân của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt được nạp tải với các loại nhiên liệu khác nhau: nhiên nliệu có độ làm giàu cao HEU (36% U-235) và nhiên liệu có độ làm giàu thấp LEU (19% U-235).

Trong đề tài này, nhóm nghiên cứu tập trung khai thác khả năng ứng dụng của phương pháp tìm kiếm tối ưu hiện đại đó là thuật toán tiến hóa vi phân (DE), phát triển một thuật toán DE mới cho bài toán quản lý nhiên liệu vùng hoạt lò phản ứng hạt nhân. Phương pháp tìm kiếm tối ưu mới đã được áp dụng cho bài toán thay đảo nhiên liệu LPƯHNĐL - loại lò phản ứng nghiên cứu TRIGA MARK II sử dụng nhiên liệu loại VVR-M2 của Nga. Bên cạnh đó, những nghiên cứu khảo sát, phân tích, đánh giá các đặc trưng vật lý và an toàn của LPƯHNĐL đối với việc sử dụng các loại nhiên liệu khác nhau cũng được tiến hành nhằm cung cấp những hiểu biết quan trọng cho việc vận hành an toàn và quản lý nhiên liệu lò phản ứng.

Sau một thời gian triển khai, đề tài thu được một số kết quả sau:

- Đã nghiên cứu khả năng ứng dụng các phương pháp tìm kiếm tối ưu hiện đại như thuật toán di truyền, thuật toán tiến hóa vi phân và phát triển một thuật toán tiến hóa vi phân mới cho bài toán thay đảo nhiên liệu lò phản ứng hạt nhân.

- Ngôn ngữ lập trình FORTRAN đã được sử dụng để xây dựng chương trình tính toán dựa trên thuật toán mới kết hợp với chương trình tính toán lò phản ứng CITATION để quản lý các thế hệ cấu hình nạp tải nhiên liệu và tính toán các đặc trưng hạt nhân của các cấu hình đó.

- Ứng dụng của phương pháp tối ưu mới đã được thực hiện cho lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.

- Đề tài đã tiến hành sử dụng một số chương trình máy tính chuẩn sử dụng các mô hình tính toán mới được thiết lập để nghiên cứu tính toán đánh giá an toàn và các đặc trưng hạt nhân của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt (loại lò phản ứng nghiên cứu TRIGA).

Kết quả của đề tài là thuật toán tìm kiếm tối ưu DE mới ứng dụng cho bài toán thay đảo nhiên liệu lò phản ứng hạt nhân và các kết quả nghiên cứu tính toán đánh giá an toàn và các đặc trưng hạt nhân của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Các ứng dụng được thực hiện chủ yếu dựa trên lò phản ứng nghiên cứu Đà Lạt, tuy nhiên khả năng ứng dụng của các phương pháp có thể mở rộng cho các loại lò phản ứng năng lượng khác như PWR và VVER.

Đề tài đã không thực hiện nghiên cứu bài toán “Tối ưu thay đảo nhiên liệu lò phản ứng hạt nhân sử dụng kết hợp thuật toán tiến hóa vi phân và thuật toán thụ phấn hoa” để tập trung nghiên cứu sâu hơn về bài toán “Nghiên cứu phát triển thuật toán tiến hóa vi phân mới áp dụng cho bài toán thay đảo nhiên liệu lò phản ứng hạt nhân” với mục tiêu đăng được công trình về hướng này công bố trên các tạp chí ISI có uy tín.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 17797/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (NASATI)