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Projet SANDA

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Le projet SANDA (Supplying Accurate Nuclear Data for energy and non-energy Applications) lancé en septembre 2019 pour une durée initiale de 4 ans vise à améliorer les données nucléaires utilisées afin de simuler le parcours de particules pour des applications de radioprotection, de radiothérapie, pour l'évaluation du risque de criticité ou pour des calculs de neutronique.


Trente-cinq partenaires, issus de 18 pays européens différents participent à ce projet financé par la Commission européenne dans le cadre de l'appel à projets Euratom H2020 (2018-2019) et piloté par CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Espagne). L'IRSN, au travers du Service de neutronique et du risque de criticité, contribue au projet via l'évaluation des données nucléaires de différents isotopes, et via la validation des nouvelles données produites par le projet en utilisant le code MORET 5 (code Monte Carlo développé au SNC qui permet de simuler avec précision le trajet des neutrons dans un espace à 3 dimensions et ses interactions avec la matière).

 

Contexte du projet

 

Les données nucléaires représentent la probabilité d'interactions physiques des noyaux atomiques avec des particules. Elles sont nécessaires à la simulation des phénomènes physiques mis en œuvre lors du parcours des particules dans la matière. Elles sont utilisées dans de nombreuses applications : la conception et l'exploitation des centrales nucléaires, la gestion des déchets nucléaires, l'évaluation des risques de criticité (risque de réactions de fission en chaine incontrôlées), la radioprotection ou la production de radio-isotopes. La qualité et la maîtrise de ces données conditionnent la pertinence des résultats obtenus par les outils de simulation et donc l'évaluation des marges de sûreté. 


Afin d'affiner les marges de sûreté, le projet SANDA vise à améliorer les données nucléaires et à mieux connaître les incertitudes associées à ces données afin d'en tenir compte dans les simulations de neutronique, de criticité et de radioprotection.  

 

Axes de recherches et résultats attendus

 

Le projet SANDA combine des actions sur toutes les étapes nécessaires pour produire et valider les données nucléaires.

Le projet comprend cinq axes de travail (work packages - WP) dédiés à l'amélioration des données nucléaires et un groupe de travail dédié à la coordination du projet et à la valorisation et la communication autour des activités des différents axes :


WP 1 : Développements de nouveaux dispositifs de détection innovants


Le groupe de travail WP1 est consacré au développement de nouveaux détecteurs et à l'amélioration des dispositifs expérimentaux afin d'améliorer la précision des mesures des données nucléaires. Ces détecteurs doivent permettent de mesurer avec une meilleure résolution les sections efficaces des isotopes d'intérêt dans le cadre du WP2.

 

WP 2 : Nouvelles mesures de données nucléaires pour les applications énergétiques et non énergétiques


Cet axe comprend l'acquisition de nouvelles mesures d'interactions de faisceaux de neutrons sur des échantillons qui serviront à améliorer la précision des données nucléaires produites par le WP4. Certaines des expériences de ce WP utiliseront les détecteurs issus du WP1 et des cibles préparées dans le WP3.  Les données expérimentales ainsi obtenues seront stockées dans la base de données internationale EXFOR.


WP 3 : Préparation des échantillons pour l'amélioration des mesures des données nucléaires


Le WP3 est en charge de la production des échantillons enrichis en isotopes utilisés dans les mesures des données nucléaires du WP2. Il coordonne l'activité des laboratoires producteurs ainsi que l'utilisation des échantillons par les différents partenaires du programme SANDA dans le but d'optimiser les ressources européennes allouées au projet.


Le WP3 commencera également à préparer une étude de faisabilité relative à la construction d'un séparateur d'isotopes, une installation de production des matériaux de haute pureté nécessaires pour certaines cibles radioactives qui pour l'instant n'existe pas en Europe. 


WP 4 : Évaluation des données nucléaires et incertitudes


L'axe 4 vise à développer des outils d'évaluation open-source des données nucléaires en améliorant les modèles phénoménologiques et microscopiques. Des évaluations pour les mesures issues du WP2 seront réalisées, afin de disposer de données prêtes à être utilisées par les codes de simulation à des fins de validation dans le WP5. Par ailleurs, le WP4 s'attachera particulièrement au développement de méthodes pour l'évaluation des incertitudes associées aux modèles.


WP 5 : Validation et expériences intégrales


Les données nucléaires obtenues dans le cadre de ce programme seront validées à l'aide d'expériences intégrales représentatives des besoins des utilisateurs.

La validation consistera d'une part à simuler des expériences existantes dont les données expérimentales sont notamment disponibles dans les bases de données de l'OCDE (ICSBEP, IRPhE et SINBAD) avec les nouvelles données nucléaires obtenues dans le cadre de SANDA. L'IRSN effectuera cette simulation à l'aide du code MORET, dont l'un des atouts majeurs réside dans sa vaste base de données expérimentales en matière de criticité et de physique des réacteurs.


Pour compléter les configurations qui ne seraient pas couvertes par les expériences déjà réalisées, de nouvelles expériences pourront être réalisées dans les installations expérimentales existantes, en particulier sur les actinides et les matériaux de structure.


La validation sera assortie d'analyses de sensibilité et d'études d'impact, et produira un retour d'expérience aux évaluateurs du WP4 sur les données à améliorer. A l'issue de cet axe de recherche, les données nucléaires obtenues et validées par le projet SANDA alimenteront la future version 3.4 de la bibliothèque de données nucléaires européenne JEFF.


Caractéristiques

​Dates : 2019-2023

Budget : 4.6 millions d'euros

Partenaires :

  • Centro de Investigaciones Energeticas, Medioambientales y Tecnologicas-Ciemat
  • Magyar Tudomanyos Akademia Atommagkutato Intezete
  • CEA
  • European Organization for Nuclear Research
  • CNRS
  •  Agencia Estatal Consejo Superior Deinvestigaciones Cientificas
  • Centrum Vyzkumu Rez Sro
  • Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l’Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile
  • Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf Ev
  • IFIN-HH
  • IRSN
  • Associacao do Instituto Superior Tecnico para a Investigacao e Desenvolvimento
  • JRC
  • Institut Jozef Stefan
  • Jyvaskylan Yliopisto
  • Karlsruher Institut fuer Technologie
  • Ustav Jaderne Fyziky Av Cr
  • NPL Management Limited
  • Nuclear Research and Consultancy Group
  • NTUA
  • Paul Scherrer Institut
  • Physikalisch-Technische Bundesanstalt
  • Centre d’Etude De l’Energie Nucléaire
  • Sofia University St Kliment Ohridski
  • Technische Universitaet Wien
  • Universitatea din Bucuresti
  • Uniwersytet Lodzki
  • Johannes Gutenberg-Universitat Mainz
  • University of Manchester
  • Panepistimio Ioanninon
  • Universitat Politecnica de Catalunya
  • Universidad Politecnica de Madrid
  • Universidad de Santiago de Compostela
  • Universidad de Sevilla
  • Uppsala Universitet

Service IRSN impliqués

Service de Neutronique et des risques de Criticité (SNC)

Contacts