Calculs et mesures de l'activation induite dans les bétons de protection d'un accélérateur d'ions de haute énergie

Abstract

Le synchrotron Saturne II, installé sur le site du CEA Saclay fonctionnant depuis 1979 devrait être démantelé dans les prochaines années. Saturne pouvait accélérer des protons, des deutons, des hélions, et desions lourds (jusqu'au Krypton) avec une énergie en protons de 100 à 2 900 MeV. Des calculs avec un code Monte Carlo (FLUKA), couplé à un code de calcul d'activation/évolution (DARWIN/PEPIN) ont été menés pour prédire l'activation dans les protections en béton de l'accélérateur. Les produits d'activation sont en majorité dus à des réactions de capture de type (n, γ), 22 % de l'activation étant due à des neutrons d'énergie supérieure à 20 MeV$\backslash$226type (n,p) ; (n, spallation) etc. Ces calculs ont été comparés à des mesures des émetteurs γ, du ³H, du ⁴⁵Ca et du ⁵⁵Fe d'échantillons prélevés par carottage sur des bétons ordinaires (2,35 g cm^-3), lourd baryté (3,6 g cm^-3) et très lourd riblonné (4,8 g cm^-3). Le rapport entre calcul et mesure varie de 1 à 6 suivant le type de béton considéré et la profondeur deprotection. De même, les mesures ont été comparées à d'autres pour des accélérateurs différents (énergie et particules). On montre que l'activation dépend de la charge intégrée sur les cibles de production et de l'énergie des particules notamment pour le profil d'activation en profondeur.