【比利時(shí)核能研究中心網(wǎng)站2020年7月17日?qǐng)?bào)道】 比利時(shí)核能研究中心(SCK)Myrrha項(xiàng)目取得重要里程碑——成功利用射頻四極場(chǎng)(RFQ)加速質(zhì)子束。該射頻四極場(chǎng)是用于驅(qū)動(dòng)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(yīng)用多功能混合動(dòng)力研究堆，是一個(gè)熱功率為57兆瓦的加速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(ADS)，能夠以次臨界和臨界模式運(yùn)行，其主要組成包括600 MeV的質(zhì)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(tài)鉛鉍冷卻劑。

2019年，加速器團(tuán)隊(duì)成功利用離子源產(chǎn)生第一束質(zhì)子束，并使用低能量束傳輸線(LEBT)傳輸質(zhì)子束。近期，成功利用射頻四極場(chǎng)將來(lái)自低能量束傳輸線的質(zhì)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(yàn)采用短脈沖(0.5 Hz和200 μs)，在115 kW標(biāo)稱射頻峰值功率和4 mA峰值束流下進(jìn)行。

直線加速器團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示，下一步工作是添置CH加速腔，以將質(zhì)子束進(jìn)一步加速到2 MeV，并最終達(dá)到5.9 MeV。此后，質(zhì)子束將被進(jìn)一步優(yōu)化，使其可靠性達(dá)到所需水平。

Myrrha將取代比利時(shí)老化的BR2研究堆，以開展一系列研究，包括驗(yàn)證長(zhǎng)壽命放射性核素嬗變以及生產(chǎn)醫(yī)用放射性同位素。該項(xiàng)目是歐洲研究基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略論壇(ESFRI)的組成部分，是構(gòu)成歐洲試驗(yàn)堆研究區(qū)(ERAER)基石的三座新研究堆之一，另外兩座研究堆是位于法國(guó)卡達(dá)拉奇(Cadarache)的朱爾斯·霍羅威茨(Jules Horowitz)材料試驗(yàn)堆和位于荷蘭佩滕(Petten)的帕拉斯(Pallas)反應(yīng)堆。

Myrrha將分三個(gè)階段建設(shè)：第一階段，設(shè)計(jì)和建設(shè)首個(gè)加速器段(可將質(zhì)子束加速至100 MeV)，將于2026年建成；第二階段，將質(zhì)子束加速能力從100 MeV提升至600 MeV，將于2033年完成，加速器設(shè)備將有約400米長(zhǎng)；第三階段，建設(shè)反應(yīng)堆，將于2036年建成。