De nouveaux défis attendent la recherche européenne sur les neutrons
Les neutrons comptent parmi les composants de base de la matière. Certains des processus mettant en jeu ces particules contribuent également à la production d’énergie dans les centrales nucléaires. C’est dans ce contexte que l’installation de mesure du temps de vol des neutrons (n_TOF) du CERN et les autres installations participant au projet ERINDA, financé par l’Union Européenne, aident la communauté à fédérer tous les efforts scientifiques afin de fournir des données nucléaires de grande qualité nécessaires au développement de futures technologies nucléaires.
Le calorimètre 4π à l'intérieur de la zone expérimentale de n_TOF. (Image : collaboration n_TOF).
Il est essentiel de mesurer avec précision les interactions entre les neutrons et chacun des éléments présents dans les réacteurs nucléaires. Ces mesures permettront aux scientifiques d’envisager diverses solutions – autres que le simple stockage sécurisé – pour le traitement des déchets radioactifs provenant de différents types d’usages, de la production d’énergie aux applications médicales. Les 13 sources de neutrons avec accélérateur sont particulièrement utiles. Depuis 2011, le programme ERINDA les a rassemblées afin d’assurer une meilleure synergie entre elles et en faciliter l'accès transnational. À la fin du mois d’octobre, le projet CHANDA prendra le relais d’ERINDA, assurant ainsi la pérennisation des projets financés par l’Union Européenne qui ont pour but, d’une part, de fournir des mesures nucléaires de grande qualité pour l’étude de la transmutation des déchets et, d’autre part, de réduire la quantité de déchets produits par la prochaine génération de réacteurs nucléaires.
« ERINDA, tout comme le fera bientôt CHANDA, offre une plateforme commune aux instituts participant au projet, qui peuvent ainsi partager la gestion des installations au profit de la communauté des chercheurs comme des parties intéressées, explique Enrico Chiaveri, porte-parole de la collaboration n_TOF, le projet phare du CERN dans les domaines de la physique nucléaire et des neutrons. C’est en particulier grâce à l'accès transnational aux différentes installations participant au projet que nous pouvons, à travers ces programmes, répondre aux demandes de tous nos partenaires scientifiques et industriels. Ces programmes permettent également à la communauté de partager connaissances et savoir-faire, avec à la clé de meilleures données. »
La mesure précise des processus durant lesquels les neutrons interagissent avec des noyaux lourds (d’uranium ou d’actinides mineurs, par exemple) est à la base de notre compréhension de la production, de la réduction et du traitement éventuel des déchets radioactifs. « Lors d’un récent atelier ERINDA, qui s’est tenu au CERN, les résultats présentés par les participants sur certaines réactions spécifiques étaient d’une précision sans précédent », ajoute Enrico Chiaveri.
La communauté se réjouit d’inaugurer la nouvelle installation du CERN, baptisée n_TOF EAR2, qui permettra d’améliorer notre connaissance des interactions entre les neutrons et la matière. « Une fois mise en route, n_TOF EAR2 représentera une installation de pointe pour toute la communauté internationale, poursuit Enrico Chiaveri. Les travaux sont très avancés et nous espérons pouvoir la mettre en route l’année prochaine. Par rapport aux faisceaux à neutrons actuels, le nouveau faisceau produira un flux plus important de neutrons qui donnera des mesures plus intéressantes. Ces dernières nous permettront sans doute d’approfondir notre connaissance de certaines réactions de base causées par les neutrons, ce qui sera d’un grand intérêt pour la technologie nucléaire, l’astrophysique et la médecine nucléaire. »
