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L'équipe MYRRHA progresse étape par étape

Les protons de MYRRHA ont été accélérés avec succès

SCK CEN - Deeltjesversneller (2019)

À partir de 2027, le SCK CEN apportera une contribution cruciale au développement et à la production d'une nouvelle génération de radio-isotopes médicaux. Pour ce faire, le centre de recherche nucléaire bombarde des « cibles » avec des protons au lieu de neutrons. L'accélérateur de particules de MYRRHA qui tirera les protons est actuellement en construction. L'année dernière, sa construction a progressé étape par étape.

SCK CEN - Jaarverslag Highlights (2021)

En 2019, les yeux des scientifiques du SCK CEN se sont illuminés quand les tout premiers protons sont sortis sans difficulté de la source d'ions. « La source d'ions est le premier maillon de l'accélérateur de particules MYRRHA [voir encadré], d'où partent les protons », explique Dirk Vandeplassche, physicien au SCK CEN et spécialiste des accélérateurs de particules. En 2020, à peine un an plus tard, ces mêmes scientifiques ont pu de nouveau applaudir des deux mains. Et pas une fois, mais deux.

L'été dernier, ils ont réussi à accélérer pour la première fois un faisceau de protons dans le Radio Frequency Quadrupole (RFQ). « Une fois que les protons ont quitté la source d'ions, ils sont envoyés dans le RFQ. Cette partie les accélère pour délivrer, en bout de course, un faisceau de protons adéquat. L'énergie de ce faisceau est ensuite augmentée par une succession de cavités qui donnent aux protons une poussée accélératrice, et d'aimants qui les maintiennent dans la bonne direction », explique Dirk Vandeplassche. Le test estival s'est limité à de courtes impulsions à faible puissance, mais a déjà montré que le système fonctionne parfaitement.

Nous avons dirigé le faisceau de protons nominal noir sur blanc à une puissance de 100 %
et sans aucune interruption pendant plusieurs heures.
Dirk Vandeplassche

À l'automne, les scientifiques sont allés plus loin en testant le Radio Frequency Quadrupole pendant plusieurs heures. Le RFQ peut-il fournir un faisceau de protons répondant aux exigences exactes pour alimenter l'accélérateur de particules de MYRRHA ? « Haut la main, même ! Nous avons dirigé le faisceau de protons nominal noir sur blanc à une puissance de 100 % et sans aucune interruption pendant plusieurs heures », jubile Dirk Vandeplassche. Il s'agit d'une excellente nouvelle, car toute la partie à faible énergie - de la source d'ions au RFQ - détermine en grande partie la fiabilité de l'accélérateur. Cette fiabilité est importante pour réaliser les applications prévues dans MYRRHA.

SCK CEN - Highlights - Deeltjesversneller MYRRHA (2021)

Collaboration intense

Les scientifiques ont attendu ce moment durant six ans. « Cette étape, à laquelle nous travaillons depuis 6 ans, est le résultat de collaborations internationales », a déclaré Hamid Aït Abderrahim, directeur du projet MYRRHA et directeur général adjoint du SCK CEN. L'Institut allemand de physique appliquée (IAP) de l'Université de Francfort a participé à la conception du RFQ, alors que la société d'ingénierie allemande NTG a contribué à sa construction. Les puissants amplificateurs RF qui fournissent la puissance nécessaire à l'accélération ont été livrés par la société belge IBA. L'Institut national français de physique nucléaire et des particules (IN2P3) - un département du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) - a fourni le lien entre la source d'ions, d'une part, et le RFQ, d'autre part, et a contribué au réglage RF à un faible niveau ; « Constater que l'ensemble fonctionne à plein régime nous rend fiers. Et cela nous met l'eau à la bouche », conclut Dirk Vandeplassche. Il fait référence aux mesures approfondies des caractéristiques du faisceau de protons, aux tests de fiabilité exigeants et aux expériences avec les cavités CH.

MYRRHA : trois phases de construction

Le SCK CEN travaille actuellement de manière intensive à la construction de MYRRHA, le premier réacteur nucléaire de recherche au monde piloté par un accélérateur de particules. MYRRHA ouvre la voie à d'innombrables technologies et applications prometteuses, par exemple pour optimiser la gestion des déchets nucléaires et produire de nouveaux radio-isotopes médicaux. La construction de MYRRHA se déroule en plusieurs phases. Dans la phase 1, le SCK CEN construit MINERVA, l'accélérateur de particules avec une énergie allant jusqu'à 100 mégaélectronvolts (MeV). Dans une phase suivante, le centre de recherche portera le niveau d'énergie à 600 MeV. Cette énergie est nécessaire pour mener à bien toutes les activités prévues dans le réacteur de recherche MYRRHA, et notamment la démonstration de la transmutation des déchets nucléaires. Le véritable réacteur de recherche sous-critique sera construit au cours de la troisième et dernière phase, qui s'étend jusqu'en 2036.

SCK CEN - Jaarverslag Highlights (2021)

Un plan de projet détaillé est fédérateur

Il faut beaucoup de petites mains pour atteindre un objectif ambitieux. Chacun de nous a son expertise et ses idées, mais est également prédisposé à s'organiser avec les autres au sein d'une équipe performante. Un plan de projet détaillé apporte donc de la clarté. Il suscite la confiance en la stratégie que nous suivons et stimule chacun de nous à y contribuer. De plus, cela nous permet de marquer des jalons, de suivre l'avancement du projet et d'en tirer des leçons.

Adrian Fabich
MINERVA Design and Build

Le SCK CEN décompose les atomes
La lumière laser excite les électrons d'un atome afin d'isoler des radio-isotopes spécifiques

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