Skip to main content

Accélérateurs

Pas de réaction en chaîne spontanée

Un cœur de réacteur est rempli d'atomes d'uranium 235. Chaque atome d'uranium est constitué d'un noyau avec des protons et des neutrons, autour duquel gravitent un certain nombre d'électrons. Dès qu'un neutron entre en collision avec  un atome d'uranium,  celui-ci se désintègre en plusieurs éléments. Ce processus est appelé fission nucléaire. La fission nucléaire libère de nouveaux neutrons qui à leur tour entrent en collision avec d'autres noyaux. Cela crée une réaction en chaîne. Cependant, les réacteurs pilotés  par un accélérateur de particules, mieux connu sous le nom de Accelerator Driven Systems, ont un cœur sous-critique. Cela signifie que le cœur ne contient pas suffisamment de matière fissile pour maintenir spontanément la réaction en chaîne. C'est pourquoi il doit être constamment alimenté en neutrons : ces neutrons sont issus d’un accélérateur de particules. L’accélérateur de particules va accélérer un faisceau de protons pour finalement le tirer sur une cible de spallation située au centre du cœur du réacteur. Cet impact libère des neutrons qui maintiendront la réaction de fission.

MYRRHA - SCK CEN (2019)

Une technologie sûre

C’est donc l'accélérateur de particules qui initie et maintient la réaction en chaîne. Cela sécurise la technologie et facilite le contrôle de la réaction. Dès la coupure du flux de protons de l’accélérateu,r la réaction de fission en chaîne au sein du réacteur s’arrête automatiquement.. Le réacteur s'arrête en un millionième de seconde. Le SCK•CEN promeut cette technologie à travers la construction de MYRRHA (Multi-purpose hYbrid Research Reactor for High-tech Applications). MYRRHA est une infrastructure de recherche polyvalente, mais avant tout unique. Il s'agit du premier réacteur de recherche au monde alimenté par un accélérateur de particules.

Construire l’accélérateur le plus fiable au monde, c’est un défi fait pour moi.
Angélique Gatéra

Un accélérateur aux couleurs européennes

Afin d’en garantir la plus grande fiabilité, les scientifiques du SCK•CEN ont choisi un accélérateur linéaire (linac) dans la conception de MYRRHA Un linac se caractérise parmoins d'interruptions dans le flux du faisceau de protons que celui d’un cyclotron. L'accélérateur a aura une longueur de près de 300 mètres, afin que le faisceau puisse délivrer une énergie suffisante.  MYRRHA sera construit en trois phases. La première phase vise à construire un accélérateur de particules jusqu'à une énergie de 100 MeV. Cette section, reliée aux stations d'irradiation expérimentales, porte le nom de « MINERVA ».  « MINERVA » est en cours de développement. L’objectif est de mettre l’installation en service en 2027 en commençant par le développement de radio-isotopes médicaux innovants et en menant des recherches en physique fondamentale. L'installation sera construite sur le site de Mol, mais son développement se déroulera en plusieurs étapes. Plusieurs composants ont d’abord été testés à Grenoble, puis ils ont été transférés en Belgique pour y être assemblés au Centre de Ressources du Cyclotron à Louvain-la-Neuve (CRC - UCLouvain). L'accélérateur MINERVA fournira en finale  100 MeV de protons, mais l’installation à Louvain-la-Neuve est limitée à 5,9 MeV.

Partagez cette page