Von 2000 bis 2005 war Cacuci ständiger Vertreter Deutschlands im nuklearwissenschaftlichen Komitee der Nuclear Energy Agency in der OECD. Als Directeur de recherche und Directeur scientifique (Forschungs- und Wissenschaftsdirektor) im Commissariat à l’Énergie Atomique (CEA) koordinierte er Wissenschafts- und Bildungsaktivitäten und hatte Zugang zu streng geheimen Informationen. Über seine Tätigkeit bei der OECD und dem CEA hinaus war er an maßgeblicher Stelle an verschiedenen internationalen Projekten im Bereich Kernenergie und seinem Umfeld beteiligt.
Cacuci war von 1986 bis 2019 Herausgeber von Nuclear Science and Engineering (NS&E). Er ist seit der ersten Ausgabe 2020 Herausgeber (editor-in-chief) des Journal of Nuclear Engineering
Seit 2019 ist Cacuci Mitglied des Herausgeberteams der Zeitschrift energies in der Sektion Nuclear Energy.
Forschungs- und Arbeitsgebiete
Dan Cacucis Forschung umfasst die physikalischen Vorgänge in Kernreaktoren. Er forschte dabei zu Fragen der Wärmeübertragung, zur Ausbreitung von Partikeln und Strahlung und zu Mehrphasenströmungen unter unterschiedlichen Bedingungen. Der Hauptanwendungsbezug seiner Forschung ist die Reaktorsicherheit und die Erforschung von Störungen und hypothetischen schweren Unfällen.
Seine experimentellen Untersuchungen sind seinem wichtigsten Arbeitsfeld, der Erstellung von mathematischen Modellen der Vorgänge im Reaktor zugeordnet.
Ausgehend von Arbeiten Eugene Paul Wigners entwickelte Cacuci neue Methodiken der Sensitivitätsanalyse, die die Unsicherheiten bei der dazu nötigen Schätzung der Parameter des zu erstellenden Modells reduzieren und exakt quantifizieren. Vor allen Dingen entgeht Cacucis neuartiger methodischer Ansatz dem als Fluch der Dimensionalität bekannten Problem, dass mit wachsender Anzahl berücksichtigter Variablen und ihrer Interaktionen die Komplexität der benötigten Berechnungen exponentiell ansteigt und damit die Kapazität vorhandener Rechenanlagen übersteigt. Durch die starke Vereinfachung der Berechnungen tut sich die Möglichkeit auf, auch umfangreiche Modelle mit einer großen Zahl berücksichtigter Parameter zu untersuchen.
Cacuci weist darauf hin, dass seine Methodiken auch auf andere Bereiche als die Reaktortechnik angewendet werden können, etwa Modelle aus dem Bereich der Ökonomie oder der Klimaforschung. In einer Beispielrechnung aus der Meteorologie fügte er in ein Modell mit angenommener verdoppelter Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre 41 weitere Parameter ein und konnte dabei starke Veränderungen auf der Auswirkungsseite feststellen. Als Anwendungsbeispiel für eine Buchveröffentlichung führte Cacucis Co-Autor Ruixian Fang die Berechnungen an einem Modell mit 21.976 Parametern durch. Von einer anzustrebenden Weiterentwicklung und Verbindung seiner Methodiken mit künstlichen neuronalen Netzen erhofft er sich die Bildung von Planet-Erde-Modellen, bei denen Interaktionen der verschiedenen Bereiche berücksichtigt werden.
Cacuci ist Mitinhaber zweier Patente.
Schriften
Researchgate verzeichnet 285 Publikationen unter Beteiligung Dan Cacucis.
Sensitivity and Uncertainty Analysis. Volume 1: Theory. Chapman & Hall/CRC, Boca Raton 2003, ISBN 978-1-58488-115-5 (englisch)
Sensitivity and Uncertainty Analysis. Volume 2: Applications to Large-Scale Systems. Chapman & Hall/CRC, Boca Raton 2003, ISBN 978-1-58488-116-2 (englisch; mit Mihaela Ionescu-Bujor und Ionel Michael Navon)
Computational Methods for Data Evaluation and Assimilation. CRC Press, Hoboken 2013, ISBN 978-1-58488-735-5 (englisch; spätere Auflagen mit Ionel Michael Navon, Mihaela Ionescu-Bujor und Mihaela Cacuci 2014 und 2019)
The second-order adjoint sensitivity analysis methodology. CRC Press, Boca Raton, 2017, ISBN 978-1-138-10529-4 (weitere Auflage 2018)
BERRU Predictive Modeling. Best Estimate Results with Reduced Uncertaintis. Springer, Berlin 2019, ISBN 978-3-662-58393-7 (englisch)
The Nth-Order Comprehensive Adjoint Sensitivity Analysis Methodology. Overcoming the curse of dimensionality
The Nth-Order Comprehensive Adjoint Sensitivity Analysis Methodology. Volume I: Overcoming the curse of dimensionality: Linear Systems. Springer Nature, 2022, ISBN 978-3-030-96363-7 (englisch)
Mit Ruixian Fang: The Nth-Order Comprehensive Adjoint Sensitivity Analysis Methodology. Volume II: Overcoming the curse of dimensionality: Application. Springer Nature, 2023, ISBN 978-3-031-19634-8 (englisch)
The Nth-Order Comprehensive Adjoint Sensitivity Analysis Methodology. Volume III: Overcoming the curse of dimensionality: Non-Linear Systems. Springer Nature, 2023, ISBN 978-3-031-22756-1 (englisch)
Advances in High-Order Predictive Modeling – Methodologies and Illustrative Problem. Chapman & Hall, London 2024, ISBN 978-1-032-74056-0.
Faculty and Staff - Dan Gabriel Cacuci. In: College of Engineering and Compuing. University of South Carolina (englisch; mit einem Bild des Wissenschaftlers)