Over supergeleiding en Frans prototype: belangrijke bouwsteen MYRRHA komt eraan

Om de protonenbundel van MYRRHA te kunnen versnellen, hebben de onderzoekers supergeleiding nodig. Supergeleiding is het verschijnsel waarbij de elektrische weerstand van bepaalde materialen onder een bepaalde temperatuur verdwijnt. De temperatuur die MYRRHA nodig heeft, ligt op 2 Kelvin. Die ideale omstandigheden moeten gecreëerd worden door  cryomodules, waarvan het Franse bedrijf SDMS, La Chaudronnerie Blanche recent een protoype ontwikkelde. Zo komt een nieuw mijlpaal van MYRRHA weeral dichterbij.

SCK CEN werkt momenteel intensief aan de bouw van MYRRHA, ’s werelds eerste door een deeltjesversneller aangedreven onderzoeksreactor. Het bijzondere aan die configuratie – Accelerator Driven System (ADS) – is de subkritische kern van de reactor. De kern heeft niet voldoende splijtbaar materiaal om de kettingreactie spontaan in stand te houden en moet daarom voortdurend gevoed worden door een externe neutronenbron. “Daar komt de deeltjesversneller in het spel”, verklaart Dirk Vandeplassche, fysicus en specialist in deeltjesversnellers.

MYRRHA’s deeltjesversneller bestaat uit een injector met een ionenbron en een Radio Frequency Quadrupole (RFQ), en een aaneenschakeling van magneten en caviteiten. De protonenbundel zal versneld worden om die uiteindelijk op een spallatiedoelwit in het hart van de reactorkern af te vuren. “Om het energieverlies van de versneller drastisch te verminderen, hebben we supergeleiding nodig”, aldus Vandeplassche. Supergeleiding is het verschijnsel waarbij de elektrische weerstand van bepaalde materialen onder een bepaalde temperatuur verdwijnt. “De temperatuur die wij nodig hebben, ligt op 2 Kelvin.”

Om die temperatuur te bereiken, dient SCK CEN cryomodules te installeren. De cryomodules zorgen voor deze koeling, wat de caviteiten in staat stelt om hun eigenlijke werk te verrichten. “Met name het versnellen van de protonenbundel”, beklemtoont Vandeplassche.

Prototype ontwikkeld

SCK CEN nam – via een openbare aanbesteding – het Franse bedrijf SDMS, La Chaudronnerie Blanche onder de arm. “Het bedrijf heeft een ruime ervaring in dit veld en is erg gemotiveerd om voor MYRRHA te werken”, vertelt Vandeplassche. Het enthousiaste bedrijf ging meteen van start en liet weten dat ze de ontwikkeling van een volledige cryostaat voor een prototype cryomodule hebben afgerond. De cryostaat bestaat uit verschillende elementen waaronder een vacüumkamer, een koperen hitteschild en cryogene tank. Het geheel wordt op dit moment onderworpen aan strenge betrouwbaarheid- en veiligheidstesten in Orsay (Frankrijk).

Op de foto ziet u de cryostaat, de behuizing van de cryomodule.