Servizi Laboratorio RNR
Radiation damage
- In diversi ambiti della ricerca scientifica e industriale è fondamentale valutare la resistenza di alcuni dispositivi alle radiazioni di origine naturale (radiazione cosmica) o artificiale (acceleratori, reattori a fissione o fusione). Infatti, l’interazione delle radiazioni con la materia può comportare un’alterazione delle funzioni macroscopiche dei componenti sottoposti alla radiazione. I reattori nucleari di ricerca, con la loro capacità di generare neutroni, possono essere utilizzati per valutare le variazioni delle caratteristiche di un dispositivo per effetto dei neutroni e, in misura minore, dei gamma prodotti all’interno del reattore, in particolare, a seconda del livello di danno richiesto dopo l'irraggiamento, vengono solitamente selezionati come campi di radiazione MTR (Reattori di prova dei materiali) ad alta potenza o Reattori di ricerca a bassa potenza (LPRR).
- Sebbene i reattori di prova sui materiali, con potenze superiori a 5÷10 MW, siano solitamente selezionati come campi di radiazione per l'analisi del danno da radiazioni neutroniche, oggigiorno viene prestata una crescente attenzione anche ai reattori di ricerca di bassa potenza in quanto possono fornire prestazioni molto qualificate, sia in termini di intensità e spettro di energia, campi di radiazione di neutroni.
- Il reattore di ricerca TAPIRO a bassa potenza e spettro veloce dell'ENEA, situato presso il Centro Ricerche Casaccia vicino a Roma, in Italia, è conforme ai requisiti di qualità di cui sopra. Per le sue caratteristiche, il TAPIRO viene utilizzato per avere informazioni sul danneggiamento indotto da neutroni con una distribuzione di velocità molto vicina a quella dei neutroni prodotti nel processo di fissione (neutroni veloci).
- I canali sperimentali di cui il TAPIRO è dotato consentono la realizzazione di numerose esperienze relative al danno da neutroni su diversi tipi di materiali.
- Alcuni esempi di attività svolte sono:
- danno indotto da neutroni veloci su fotodiodi APD (Avalanche Photo Diodes) utilizzati nel rivelatore ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) dell'LHC (Large Hadron Collider) del CERN;
- danni da neutroni ai "Monitored Drift Tubes" (MDT) e all'APD per il calorimetro elettromagnetico CMS (Campact Muon Solenoid) dell'LHC del CERN;
- studio degli effetti dei neutroni veloci sul funzionamento di dispositivi elettromeccanici (motori ceramici) nel prototipo del reattore a fusione del progetto ITER;
- collaudo funzionale di rivelatori di neutroni autoalimentati da utilizzare nel progetto di fusione nucleare ITER;