Le nouveau laboratoire à neutrons de Dresde-Rossendorf, inauguré le 7 janvier 2008 va concentrer ses recherches sur l’élimination de déchets radioactifs à longue durée de vie produits par les centrales nucléaires.

Il s’agit de trouver un moyen de réaliser le phénomène de « transmutation » : des matériaux comme le Curium ou le Neptunium pourront être transformés par bombardements de neutrons et être amenés à se désintégrer en matériaux radioactifs à vie courte ou en isotopes stables. Après moins de 1.000 ans, ils pourraient atteindre le niveau de la radioactivité naturelle.

Le problème posé par le devenir des déchets nucléaires constitue l’un des principaux arguments contre l’énergie nucléaire : les déchets radioactifs produits aujourd’hui doivent être stockés pendant 1 million d’années avant d’atteindre le niveau d’activité d’un minerai d’uranium. La transmutation est la seule méthode aujourd’hui connue pour réduire ce temps : les radionucléides sont transformés en nucléides de vie courte ou en nucléides stables. Les neutrons rapides jouent un rôle important dans ce procédé. Depuis peu, ils sont générés à l’accélérateur d’électrons ELBE au Centre de recherche de Dresde-Rossendorf (FZD).

La recherche se concentre sur des expériences avec des neutrons d’une énergie de quelques millions d’électrons-volts : l’énergie typique des neutrons dans des réacteurs rapides. L’expérience « nELBE » à Rossendorf observera à l’avenir la diffusion inélastique c’est à dire l’excitation des noyaux par transfert de l’énergie des neutrons ainsi que la capture de neutrons par les noyaux. Dans un premier temps, des matériaux non-radioactifs (fer, magnésium) seront bombardés par des neutrons. Ces matériaux sont d’un intérêt particulier dans la construction des nouveaux réacteurs dits de quatrième génération. Les chercheurs de Rossendorf veulent savoir comment les neutrons rapides interagissent exactement avec le fer. Ils se pencheront ensuite sur du Strontium-88, matériau-test non-radioactif du produit de fission Strontium-90 dans le but d’examiner la capacité de transmutation des produits de fission.

Au FZD, les neutrons sont produits par un faisceau d’électrons générés par l’accélérateur ELBE. Le faisceau d’électrons est guidé sur du plomb liquide et y est freiné. Ce montage expérimental très complexe a été réalisé en partenariat entre l’Institut de recherche pour la sécurité et l’Institut de physique des rayonnements du FZD. Jusqu’à 10 milliards de neutrons peuvent y être produits. Des détecteurs spéciaux permettent de déterminer précisément le temps de vol des neutrons, puis leur vitesse et leur énergie. Le taux de répétition du faisceau est de 500 kHz, une valeur correspondant à 500.000 pulsions de neutrons par seconde. La distance de vol étant de 5m, l’intensité de neutrons ainsi créée est très grande.

BE Allemagne numéro 368 (16/01/2008) – Allemagne / ADIT
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