22 июля 2020

Смонтирован ускоритель для нового бельгийского исследовательского реактора Myrrha

Atomic-Energy.ru
SCK-CEN Протонный ускоритель для реактора Myrrha SCK-CEN

В бельгийском ядерном исследовательском центре (SCK-CEN) смонтирован основной элемент протонного ускорителя, который необходим для работы нового сооружаемого исследовательского реактора Myrrha.

Реактор Myrrha создаётся для замены ныне действующего в данном ядерном центре реактора BR2, срок службы которого подходит к концу. Основными задачами нового реактора будет, во-первых, экспериментальная отработка технологий трансмутации долгоживущих изотопов в радиоактивных отходах, во-вторых, производство радиоизотопов для медицинских целей. Также на новом реакторе будут проводиться научные исследования в области ядерной физики и материаловедения.

Новый реактор относится к классу ядерных установок под названием «подкритическая сборка» - т.е., в отличие от энергетических реакторов и более мощных исследовательских реакторов, количество делящегося материала в нём будет недостаточно для самопроизвольного начала цепной реакции, поэтому для инициирования ядерных реакций в нём будет использоваться поток протонов, получаемый в ускорителе.

По схеме реактора Myrrha планируется, что протонный пучок из ускорителя будет направляться на свинцово-висмутовую мишень, инициируя ядерную реакцию, получаемые в которой нейтроны, в свою очередь, будут инициировать цепную реакцию в активной зоне реактора. В качестве топлива в реакторе будет использован низкообогащенный уран, в качестве теплоносителя – сплав свинца и висмута, а мощность реактора будет составлять 57 МВт.

Двумя основными компонентами протонного ускорителя являются источник низкоэнергетических протонных пучков (LEBT), разработанный при поддержке Французского Национального Института ядерной физики и физики элементарных частиц (IN2P3); и разработанного в Бельгии квадрупольного усилителя мощности пучка (RFQ). 20 июля 2020 года специалисты SCK-CEN сообщили о том, что они завершили работу по состыковке этих двух компонентов, что означает фактический монтаж ускорителя, и провели его первые испытания. Издание World Nuclear News сообщает параметры ускорителя на нынешней стадии: протоны генерировались в виде импульсов длительностью 200 по микросекунд частотой 0,5 Гц, энергия протонного пучка при испытаниях составила 1,5 МэВ при токе протонного пучка до 4 микроампер.

По итогам первоначальных испытаний был сделан вывод о работоспособности смонтированного ускорителя. В дальнейшем на ускорителе планируется установить дополнительные ускоряющие контуры, чтобы повысить мощность пучка с нынешних 2 МэВ до необходимых 5,9 МэВ.

Согласно имеющимся планам, строительство самого реактора Myrrha начнётся в 2026 году, а полноценная эксплуатация – в 2034 году. Это один из трёх исследовательских реакторов нового поколения. Этот проект является частью Европейского стратегического форума по инфраструктуре исследовательских проектов (European Strategy Forum on Research Infrastructures) – двумя другими станут реактор «Жюль Горовиц» в Кадараше (Франция) и реактор Pallas в Петтене (Нидерланды).