22/07/2013 - La conception de la source de neutrons ESS-Bilbao

Menéame

Le projet de construction à Bilbao du siège espagnol de la Source européenne d’espace (ESS selon son sigle anglais) bénéficie de la collaboration du Institut de fusion nucléaire (IFN) de la Université polytechnique de Madrid (UPM).  

L’accélérateur linéaire d’ions légers à utiliser ESS-Bilbao, consortium auquel participent l’État et la Communauté autonome basque, est conçu comme une machine polyvalente qui servira à des utilisateurs locaux de faisceau de protons et de neutrons et physiques d’accélérateurs dans le but d’aider à la recherche sur les matériaux.

Plusieurs chercheurs de l’IFN travaillent avec le Groupe des Blancs et des Applications Neutroniques de l’ESS-Bilbao, responsable de la conception conceptuelle et de l’ingénierie de la station de production de neutrons. Le faisceau de protons de l’accélérateur interagir sur une feuille de berillium, en générant une source de 10¹⁵ n/s basée sur des réactions de strip-tease [Be{p,n) ]. Les neutrons qui naissent de ces réactions ont une énergie moyenne de 8-10 MeV, tandis que les neutrons nécessaires à l’expérimentation en matériau condensé se trouvent dans la gamme des meV. Cela implique qu’il faut introduire un matériau dans lequel les neutrons perdent leur énergie par collision sur des atomes de légers. La proposition de l’ESS-Bilbao consiste à utiliser un bloc de méthane à 20 K de 12x12x2.5 cm entouré d’un réflecteur de berillium de 50 cm de rayon. Cette configuration permet d’optimiser l’efficacité du système face à la production de neutrons froids (< 5>

Le fruit des développements scientifiques associés à la conception de la station de production de neutrons est l’article "Neutronic design for ESS-Bilbao neutron source" publié dans le magazine Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. La preuve de l’intérêt qu’il a suscité est le troisième emploi qu’il occupe dans le taux de téléchargement de la publication au cours de la période de janvier à mars 2013.

Le travail résume le processus d’optimisation neutronique utilisé pour développer la proposition: configuration géométrique, modèles neutroniques, sélection de matériaux et températures de travail. La conclusion est que la proposition de source d’ESS-Bilbao peut produire un flux de neutrons à faible énergie suffisamment élevé pour tester les composants critiques destinés aux grandes sources d’spalation européennes (modérateurs, guides de neutrons ou instruments) et pour développer des lignes de recherche propres au niveau local.

Réf.

F. SORDO, S. TERRÓN, M. MAGÁN, G. MUHRER, A. GHIGLINO, F. MARTÍNEZ, P.J. DE VICENTE, R. VIVANCO, J.M. PERLADO, F.J. BERMEJO. “Neutronic design for ESS-Bilbao neutron source”. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Volume 707, 11 April 2013, Pages 1-8, ISSN 0168-9002, 10.1016/j.nima.2012.12.092.

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UPM / ESSBilbao org

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