比利时Myrrha项目取得重要进展

【比利时核能研究中心网站2020年7月17日报道】 比利时核能研究中心(SCK)Myrrha项目取得重要里程碑——成功利用射频四极场(RFQ)加速质子束。该射频四极场是用于驱动次临界研究堆的粒子加速器的组成部分。

Myrrha的全称是高科技应用多功能混合动力研究堆，是一个热功率为57兆瓦的加速器驱动系统(ADS)，能够以次临界和临界模式运行，其主要组成包括600 MeV的质子加速器、散裂靶和使用混合氧化物(MOX)燃料的堆芯，使用液态铅铋冷却剂。

2019年，加速器团队成功利用离子源产生第一束质子束，并使用低能量束传输线(LEBT)传输质子束。近期，成功利用射频四极场将来自低能量束传输线的质子束加速到1.5 MeV。这些研究成果表明，加速器的高可靠性要求能够得到满足。初步试验采用短脉冲(0.5 Hz和200 μs)，在115 kW标称射频峰值功率和4 mA峰值束流下进行。

直线加速器团队负责人表示，下一步工作是添置CH加速腔，以将质子束进一步加速到2 MeV，并最终达到5.9 MeV。此后，质子束将被进一步优化，使其可靠性达到所需水平。

Myrrha将取代比利时老化的BR2研究堆，以开展一系列研究，包括验证长寿命放射性核素嬗变以及生产医用放射性同位素。该项目是欧洲研究基础设施战略论坛(ESFRI)的组成部分，是构成欧洲试验堆研究区(ERAER)基石的三座新研究堆之一，另外两座研究堆是位于法国卡达拉奇(Cadarache)的朱尔斯·霍罗威茨(Jules Horowitz)材料试验堆和位于荷兰佩滕(Petten)的帕拉斯(Pallas)反应堆。

Myrrha将分三个阶段建设：第一阶段，设计和建设首个加速器段(可将质子束加速至100 MeV)，将于2026年建成；第二阶段，将质子束加速能力从100 MeV提升至600 MeV，将于2033年完成，加速器设备将有约400米长；第三阶段，建设反应堆，将于2036年建成。