比利時Myrrha項目取得重要進展

【比利時核能研究中心網站2020年7月17日報道】 比利時核能研究中心(SCK)Myrrha項目取得重要里程碑——成功利用射頻四極場(RFQ)加速質子束。該射頻四極場是用于驅動次臨界研究堆的粒子加速器的組成部分。

Myrrha的全稱是高科技應用多功能混合動力研究堆，是一個熱功率為57兆瓦的加速器驅動系統(ADS)，能夠以次臨界和臨界模式運行，其主要組成包括600 MeV的質子加速器、散裂靶和使用混合氧化物(MOX)燃料的堆芯，使用液態鉛鉍冷卻劑。

2019年，加速器團隊成功利用離子源產生第一束質子束，并使用低能量束傳輸線(LEBT)傳輸質子束。近期，成功利用射頻四極場將來自低能量束傳輸線的質子束加速到1.5 MeV。這些研究成果表明，加速器的高可靠性要求能夠得到滿足。初步試驗采用短脈沖(0.5 Hz和200 μs)，在115 kW標稱射頻峰值功率和4 mA峰值束流下進行。

直線加速器團隊負責人表示，下一步工作是添置CH加速腔，以將質子束進一步加速到2 MeV，并最終達到5.9 MeV。此后，質子束將被進一步優化，使其可靠性達到所需水平。

Myrrha將取代比利時老化的BR2研究堆，以開展一系列研究，包括驗證長壽命放射性核素嬗變以及生產醫用放射性同位素。該項目是歐洲研究基礎設施戰略論壇(ESFRI)的組成部分，是構成歐洲試驗堆研究區(ERAER)基石的三座新研究堆之一，另外兩座研究堆是位于法國卡達拉奇(Cadarache)的朱爾斯·霍羅威茨(Jules Horowitz)材料試驗堆和位于荷蘭佩滕(Petten)的帕拉斯(Pallas)反應堆。

Myrrha將分三個階段建設：第一階段，設計和建設首個加速器段(可將質子束加速至100 MeV)，將于2026年建成；第二階段，將質子束加速能力從100 MeV提升至600 MeV，將于2033年完成，加速器設備將有約400米長；第三階段，建設反應堆，將于2036年建成。