Megapie

Thématique et contexte du projet :

Megapie (Megawatt pilot experiment) est une cible de plomb-bismuth liquide, utilisée comme source de neutrons. Le détecteur de flux de neutrons construit par le Dapnia permettra de mesurer le flux neutronique généré dans la cible par un accélérateur de protons. Cette mesure de flux, tant dans les régimes thermique, épithermique que rapide, permettra de valider les différents codes de spallation et de transport neutronique pour l'étude de la transmutation des déchets nucléaires et des réacteurs hybrides. Le début de la mise sous irradiation est prévu pour mi-2006, pendant 6 mois.

Localisation :

Construction en France avec le Dapnia, le CEA DEN, et des sous-traitants français comme Photonis, Thermocoax, Kayme, Keithley...

Installation et prise de données au PSI en Suisse par le Dapnia

Collaboration :

PSI (Paul Scherrer Institut) à Villigen en Suisse est le maître d'ouvrage et le site de Megapie
CEA DEN à Cadarache réalise les chambres à fission, dont le dépôt des matières fissiles.
Subatech à Nantes réalise la cible Pb-Bi, c'est notre interface.
LPC à Caen réalise le central rod, partie dans laquelle sera installé le détecteur.
ILL à Grenoble nous permet de tester et de calibrer les chambres à fission.

Approche scientifique

Moyens d'investigation :

Le détecteur de flux de neutrons est plus particulièrement constitué de huit microchambres à fission, d'une structure mécanique et d'un système d'acquisition mesurant les courants de fuite des chambres à fission, polarisée jusqu'à 400 Volts, avec une précision de quelques nanoampères. L'intensité des signaux va de 500nA à 100μA.

Spécificités :

La température de démarrage sera de 600°C, en fonctionnement de 420°C avec des cycles de coupure de faisceau toutes les 20mn pendant 30 secondes et le niveau d'irradiation de 10¹⁴ neutrons s^-1 cm^-2.

Megapie est une collaboration mondiale.

Contribution du Dapnia

Responsabilités scientifiques et techniques :

Le Dapnia est chargé d'étudier, de fabriquer, de calibrer et d'installer le détecteur de flux de neutrons, de prendre les données et de les interpréter.

Engagement du Dapnia de 2001 à 2003 (h.an) :

Pour l'aspect physique: 2 h.an en moyenne depuis 2002 jusqu'à 2007
Pour l'aspect technique : 1 h.an en moyenne depuis mi-2002 jusqu'à mi-2006 (l'étude, la fabrication et l'assemblage sont sous-traités)

Etats et perspectives

Dates importantes :

Mai 2003 approbation et financement du projet par PSI (21%), CEA DEN (37%) et le Dapnia (42% + main d'oeuvre).

Etat au 31 décembre 2003 :

Qualification des microchambres à fission, à 600°C et ensuite à l'ILL sous un flux de 1,6 10¹⁵ neutrons s^-1 cm^-2 pendant 43 jours, et calibration du système d'acquisition.

En attente de validation des choix techniques, de construction du détecteur, par PSI.

Perspectives :

Réalisation d'une thèse
Prise de données pendant le deuxième semestre 2006.

Bilan scientifique et technique :

Développement de chambres à fission fonctionnant sous un flux de neutron de 10¹⁴ neutrons s^-1 cm^-2 et à 600°C.

Faits marquants :

Ce sera une première mondiale de fonctionnement d'une cible plomb-bismuth liquide sous flux de neutrons et de l'acquisitions de données dans ces conditions.