Python-pohjainen simulointi passiivisessa gammaemissiotomografiassa

Abstract

Ydinmateriaalien valvonnalla varmistetaan, että niitä ei siirretä ydinaseohjelmien käyttöön. Yksi keskeisimmistä valvonnan kohteista on käytetty ydinpolttoaine, ja sen valvontaa voidaan toteuttaa kuvantamalla. Kuvantamisella voidaan saada selville, että polttoainesauvoja ei ole kadonnut. Käytetyn ydinpolttoaineen kuvantamisongelmaa voidaan tutkia matemaattisen mallin avulla, simuloimalla polttoaineen säteilystä saatavaa mittausdataa. Aikakustannuksiltaan edullisella simuloinnilla voidaan löytää tehokkaasti uusia menetelmiä ydinpolttoaineen kuvantamiseen.

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan, millaisilla aikakustannuksilla pystytään simuloimaan ydinpolttoainesauvojen säteilystä saatavaa mittausdataa. Aikakustannuksien tutkiminen toteutetaan rakentamalla Python-ohjelma. Työssä tutkitaan myös aikakustannuksiin vaikuttavia tekijöitä.

Aikakustannuksien tutkimuksissa huomattiin, että mahdollisimman tarkasti reaalimaailmaa jäljittelevän mittausdatan tuottaminen rakennetulla ohjelmalla on hidasta. Tähän tulokseen vaikuttavia tekijöitä selvittäessä kuitenkin huomattiin, että simulaatiot pitävät sisällään laskuoperaatioita, jotka eivät vaikuta simuloinnista saataviin tuloksiin. Ohjelmaa olisi siis mahdollista kehittää tulevaisuudessa aikakustannuksiltaan tehokkaammaksi.