A BME Nukleáris Technikai Intézete 2015 óta foglalkozik a BME Oktatóreaktora időfüggő tranziens jelenségeinek leírását célzó, termohidraulikai visszacsatolásokat is figyelembe vevő reaktordinamikai kódfejlesztéssel. Az elmúlt három évben megvalósult a már régebb óta fejlesztés alatt álló DIMITRI – véges-differencia közelítésen alapuló, háromdimenziós időfüggő diffúzióegyenletet megoldó – reaktordinamikai kód csatolása az APROS rendszerkódhoz. Utóbbi kód szolgáltatja az időfüggő reaktorfizikai számítások során figyelembe veendő termohidraulikai visszacsatolásokhoz szükséges termodinamikai mennyiségeket. Jelen feladat célja az APROS rendszerkódhoz csatolt reaktordinamikai kód modernizációja a háromdimenziós időfüggő diffúzióegyenlet végeselem-módszerrel történő megoldásának a csatolt reaktorfizikai-termohidraulikai kódba történő integrálása révén. A végeselem-módszer kódrendszerbe történő implementálásával bonyolultabb geometriák numerikus reaktordinamikai vizsgálatára is lehetőség nyílna.

A hallgató feladata egy olyan számítási modul fejlesztése, mely alkalmas a többdimenziós, időfüggő diffúzióegyenlet végeselem-módszerrel történő megoldására tetszőleges energiacsoport feltételezésével. A hallgatónak ehhez át kell tekintenie a Nukleáris Technikai Intézetben már 2015 óta tartó fejlesztési munka eredményeit, meg kell ismerkednie a végeselem-eljárás reaktorfizikai alkalmazásaival, felhasználói szinten tudnia kell kezelni végeselem-háló generálására és csoportállandók előállítására alkalmas kódokat, a végeselem-egyenletek kidolgozását követően a megoldási algoritmust tetszőleges programozási nyelven – az APROS rendszerkódhoz történő egyszerű csatolás lehetőségét szem előtt tartva – implementálnia kell, majd a fejlesztett kódot az APROS rendszerkódhoz kell csatolnia.

A csatolt reaktordinamikai számítások ellenőrzése céljából a hallgató feladata továbbá egyszerű fizikai problémáknak a fejlesztett programmal történő vizsgálata, a kapott eredménynek az analitikus megoldással vagy más validált reaktorfizikai kóddal számolt eredményekkel történő összehasonlítása, továbbá a BME Oktatóreaktorára vonatkozó reaktordinamikai tesztszámítás lefuttatása.