1. Plate-forme de calcul
de radioprotection
SALOME-PANTHERE
Journée utilisateurs
SALOME
15 novembre 2011 – INSTN-Saclay
M. LONGEOT (EDF/SEPTEN/TE/RP)
M. ZWEERS (EDF/R&D/Sinetics)

2. Sommaire
1. Contexte et caractéristiques PANTHEREV2
2. Échéances industrielles (2012-13)
3. Acteurs de PANTHEREV2 – Architecture logiciel
4. Développements EDF/R&D
5. Démo Module PANTHEREV2
6. Conclusions
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3. Introduction et Contexte PANTHEREV2 (1/2)
• PANTHERE : Prévision & ANalyses Théoriques de
l’Exposition dans les REacteurs
Logiciel de calculs de doses pour des scènes 3D complexes
• Evaluation des doses
• Obligations réglementaires
Dosimétrie opérationnelle active et passive
Prévisionnel dosimétrique
Moyens et méthodes
Le retour d’expérience
Mesures en conditions réelles
Organisation, démarche ALARA
Outils d’aide à la décision
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4. Introduction et contexte PANTHEREV2 (2/2)
• Utilisation : - études de conception;
- Chantiers ALARA.
- Qualification des matériels en conditions accidentelles, …
• Utilisateurs : environ 60 utilisateurs dans les ingénieries EDF:
UTO, CNEN, SEPTEN, CIDEN, CIPN et leurs BEP.
Historique
• PanthereV1: (exploitation jusqu’en 2012+)
-> Développé et qualifié depuis 12 ans au SEPTEN
- Code plus développé (dernière version Panthere v1.7).
• PanthereV2: (mise en exploitation en 2012) – Projet Panach2_2010-12+
• une géométrie 3D
• une IHM "métier" et BDD uniques intégrant
tous les codes de RP utilisés par EDF:
Narmer (γ), Doberman (β), Tripoli (γ de référence et neutron)
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5. Objectifs et fonctionnalités de PANTHERE
• Les études de radioprotection; consistent en:
• Calculs de débit de doses
("flux de particules" x "fonction réponse");
• Estimation de la dosimétrie d’une intervention
(en prenant en compte les temps d’exposition (VTE) aux postes de travail);
• Application du principe ALARA
(définition du scénario "optimal" minimisant l’exposition pour un coût donné).
• Périmètre fonctionnel de PANTHERE :
• une géométrie 3D
• des données « métier » (matériaux, sections efficaces);
• des sources de rayonnements gamma, bêta, neutron (spectre et activité);
• des points/zones d’intérêt
• des fonctions réponses: DED H*(10); Fluence énergétique; Kerma dans l’air.
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6. Méthode et caractéristiques de PANTHEREV2
• IHM "métier" développée à partir de la plate-forme SALOME
• Pre-traitement:
"Passerelle" facilitant l’import de modèles CAO (SolidWorks p.ex).
• Post-traitement:
• tableurs résultats intégrés;
• fonction de calage des sources par rapport à des mesures sur site (en cours);
• Zoning 3D et isodoses.
• Noyaux de calcul (Narmer, Doberman et à terme Tripoli):
• utilisant la méthode d’atténuation en ligne droite avec facteur de
build-up multicouches (méthode SERMA);
• calculant les contributions au DED des:
a) flux directs; b) flux réfléchis; c) par « effet de ciel »;
• "Libcad": bibliothèque de poursuite géométrique d’EDF/R&D.
• Base de données MySQL pour la gestion partagée et administrée des
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7. Projet Panach2 (2012-13)
Échéances industrielles
Actuellement, PANTHEREV2.3 -> version de pré-exploitation.
Evolutions notables futures:
• Mai 2012: PANTHERE V2.4 mise en exploitation dans les ingénieries EDF avec:
•Tuyauteries et objets extrudés simples: import CAO "semi-auto"
depuis Solidworks;
• Evolutions SALOME (Nepal2) intégrées:
• Drag & Drop dans l’arbre objet.
• Nov. 2012: PANTHERE V2.4.y dans les ingénieries EDF:
• Robustesse industrielle pour commercialisation.
• Evolutions SALOME (Nepal2) intégrées:
mise au premier plan des filaires des objets, …
• 2013: PANTHERE V2.5 dans les ingénieries EDF:
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8. ARCHITECTURE DE PANTHEREV2
Modeleur CAO
EDF/R&D (Solidworks, p.ex)
SALOME V6® et ses Solveur
modules Doberman
Module GEOM, Fichier LIBCAD
IHM PANTHERE VISU, d’échange
Solveur
V2 TRIPOLI NARMER
BDD MySQLV5 Tripoli
(gestion administrée)
C-S CEA
(pilotage tech. Sinetics)
EDF/SEPTEN - coordination développements;
- recette, validation, qualification, distribution produit final.

9. ARCHITECTURE
Forte utilisation de Salomé pour IHM (pre et post traitement)
Faible utilisation de Salomé pour calcul
Raisons historiques
Améliorations prévues :
• Initialisation du noyau pilotée par l’IHM
(au lieu de passer par un fichier d’échange)
• Utilisation de Salomé Jobmanager pour
calcul distribué
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10. Pré-processeur du module PANTHEREV2
Import CAO
1 : export dédié (SolidWorks)

11. Pré-processeur du module PANTHEREV2
Import CAO
2 : import

12. Pré-processeur du module PANTHEREV2
Icônes du module PanthereV2
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13. Post-processeur du module PANTHEREV2
Exemple du zoning/isodoses
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14. DEMO du Module PANTHEREV2
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15. Module PANTHEREV2 dans SALOME
Conclusions
Axes de progrès notables
• IHM et base de données communes pour tous types de rayonnements (β, γ, …)
• Import de fichiers Solidworks facilité; fonctionnalités CAO
• Intégration des avancées R&D (méthodes de lancer de rayons, …)
• Performances d’affichage avec plusieurs milliers d’objets
• Volonté EDF d’essaimer SALOME_PANTHERE.
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16. Noyau ponctuel d’atténuation Solveur NARMER
(CEA/SERMA)
en ligne droite avec Build-up
φ (direct + indirect)
facteur d’accumulation ou build-up : B= >1
φ (direct )
Volume Rayons γ direct
source
Rayons γ indirect
émettrice
gamma
écran Point de calcul
Méthode de Monte Carlo d’intégration des sources avec importance
 Pré-calcul analytique sur le maillage ⇒ densité de probabilité
 Répartition du nombre de rayons lancés : Nbrayons l,m,n
 Calcul « simple » des DED résultant de chacune des mailles
(l,m,n)
 Sommation des différentes mailles
{
∑V
}
( l, m,n )
S l,m,n .DEDunitaire,E
P,S l,m,n
dV = (dρ, ρ. dθ , dz) DED P,S,E =
unitaire
VS
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17. Méthode de calcul
Noyau ponctuel d’atténuation
en ligne droite avec Build-up
x
Volume
source
Σx (distance source/point)
émettrice
gamma Rayons γ Point de calcul
écran
homogène
et isotrope
∑ μ i  E .x i
−  
 
e i
DED unitaire
P,S,E = FD(E).∫∫∫ B( E, { M i , x i } ). 2
dV
S
4π ∑ x i 
 
i 
FD(E) : facteur de conversion du flux en débit de dose à l’énergie E
{Mi, xi} : ensemble des milieux traversés (nature et épaisseur)
B(E, {Mi, xi}) : facteur d’accumulation ou Build-up (gamma diffusé)
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