Le CERN fournira à Framatome six blocs cibles radioactifs irradiés dans le prototype BDF. Les experts de Framatome réaliseront des essais et des études de mesure pour évaluer les caractéristiques microstructurales, mécaniques et thermophysiques des cibles. Les résultats contribueront à la validation par le CERN de la conception du BDF définitif. Les essais aideront les scientifiques à comprendre le comportement des contraintes thermiques induites par les faisceaux de protons et les cycles de température dans le revêtement des métaux réfractaires.
« Nous nous réjouissons de la perspective de poursuivre notre collaboration avec le CERN sur des projets de recherche qui font avancer la physique des particules », s’est félicité Alexis Marincic, senior executive vice president, Engineering and Design Authority de Framatome. « Les capacités de nos services de laboratoire spécialisés et de notre expertise en ingénierie permettent à nos clients d’explorer les capacités des centrales nucléaires et d’autres installations, y compris les laboratoires de physique à haute énergie. »
L’installation BDF est un nouvel aménagement du CERN dédié à des expériences de bombardement de faisceaux de protons à haute intensité sur des cibles fixes. Actuellement en phase de conception, l'installation BDF permettra, entre autres, d’alimenter l’expérience SHiP (« Search for Hidden Particles»), qui vise à rechercher des particules à interactions extrêmement faibles faisant partie du secteur caché, ainsi que des particules de matière noire. Au cœur de l’installation se trouve une cible dense dont la fonction est d’absorber en toute sécurité le faisceau du supersynchrotron à protons (SPS) à haute énergie et de maximiser la production de mésons charmés ou beaux. Une puissance moyenne de 300 kW sera déposée sur la cible, laquelle sera soumise à des conditions extrêmes de température, de charges structurales et d’irradiation.
Afin de fournir une validation représentative de la conception de la cible, un prototype de cible a été conçu, fabriqué et testé sous le faisceau de protons à cible fixe SPS, jusqu’à une puissance moyenne de faisceau de 50 kW, correspondant à 350 kJ par impulsion.
Les experts de Framatome effectueront les analyses de matériaux au laboratoire de cellules chaudes de l’entreprise à l’aide d’un outillage téléopéré. Ce laboratoire fait partie des Centres techniques indépendants de Framatome et des quelques installations dans le monde capables d’évaluer de manière flexible des matériaux hautement radioactifs.
Analyses de matériaux téléopérées dans un Laboratoire de cellules chaudes
Pour approfondir le sujet (articles en anglais) :