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Tipo: mastherThesis
Título: Modelo computacional paralelo em GPU para correção de plumas radioativas utilizando medidas de campo
Autor(es): Waintraub, Fabio
Primeiro Orientador: Pereira, Claudio Marcio do Nascimento Abreu
Resumo: Em caso de acidentes na usina com liberação de material radioativo para o meio externo, o sistema de dispersão atmosférica de radionuclídeos (SDAR) deve ser capaz de estimar as distribuições espaciais de concentrações dos radionuclídeos e de taxas de dose. Porém, em casos de acidentes nucleares severos a usina tende a ser levada à condições extremas. Nesses casos a progressão do acidente pode se tornar imprevisível, o que pode prejudicar de forma significativa o processo de tomada de decisão do operador. Dentre as investigações mais recentes para contornar esse problema, pode-se destacar o trabalho científico onde foi proposta a utilização de uma matriz de correção a ser aplicada aos mapas de distribuição de doses e taxas de doses estimadas originalmente, de forma a gerar uma distribuição corrigida que melhor represente as medidas de campo. O método proposto apresentou resultados motivadores, entretanto, devido à complexidade do problema, foram utilizadas ferramentas de elevado custo computacional o que tornou a sua aplicação restrita em casos práticos. Para contornar esse problema e viabilizar o uso de resoluções maiores do mapa de doses, propõe-se neste trabalho, a utilização de um modelo paralelo de processamento, utilizando uma Unidade de Processamento Gráfico (GPU). Como resultado, para resolução inicial de (67x43) o método GPU apresenta ganho de 19,66 vezes em relação ao tempo de execução do sistema em CPU e esse ganho só cresce quando aumentamos a resolução do mapa usado pelo sistema, o que nos permite não só aumentar a resolução usada, mas também o numero de execuções possíveis de serem feitas pelo operador do sistema dentro da janela temporal definida de 15 minutos, permitindo a aplicação prática do método ao problema real, conforme o objetivo inicial dessa dissertação.
Abstract: In case of accidents at a nuclear power plant with release of radioactive material to the external environment, the radionuclide dispersion system (SDAR) should be able to estimate, the spatial distributions of radionuclide concentrations and dose rates. However, in cases of severe nuclear accidents the plant tends to be brought to extreme conditions. In such cases the progression of the accident may become unpredictable, which can significantly impair the operator's decision-making process. Among the most recent investigations to circumvent this problem, one can highlight the cientific work where it was proposed the use of a correction matrix to be applied directly to the maps of dose distribution and dose rates estimated originally, in order to generate a corrected distribution that best represents the measured field measurements. The proposed method presented motivating results, however, due to the complexity of the problem, tools of high computational cost were used, which made its application restricted in practical cases. In order to overcome this problem and to make possible the use of higher resolutions to describe the dose map, we propose the use of a parallel processing model using a GPU. As a result, for the initial resolution of (67x43) the GPU method presents a gain of 19.66 times in relation to the execution time of the CPU system and this gain only increases when we increase the resolution of the map used by the system, which allows us only increase the resolution used, but also the number of executions possible to be made by the system operator within the defined time window of 15 minutes, allowing the practical application of the method to the real world problem, fulfilling the initial objective of this dissertation.
Palavras-chave: Estimativa de dose
GPU
Unidade de Processamento Gráfico
Computação paralela
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Instituto de Engenharia Nuclear
Sigla da Instituição: IEN
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Engenharia Nuclear
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-graduação em Ciências e Tecnologias Nucleares
Tipo de Acesso: openAccess
URI: http://carpedien.ien.gov.br:8080/handle/ien/2781
Data do documento: Apr-2019
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