La source de neutrons chinoise rejoint la cour des grands
Le 16 octobre, une machine installée sur un campus universitaire de la province du Jiangxi a discrètement passé sa revue finale d’experts. Deux jours plus tard, ses opérateurs ont confirmé que la source de neutrons de l’accélérateur de Donghua, connue sous le nom d’ECANS, était passée des essais à l’exploitation officielle. Pour les chercheurs qui ont passé six ans à la construire, ce moment marque la fin d’une longue attente. Pour la communauté scientifique chinoise dans son ensemble, il marque l’arrivée d’un nouvel outil national pour sonder la matière.
Les sources de neutrons sont des chevaux de labour de la recherche moderne. Au lieu d’utiliser des rayons X ou des lasers, elles bombardent des échantillons avec des neutrons, et la façon dont ces neutrons se dispersent ou sont absorbés révèle des choses que les autres méthodes manquent, de la structure des métaux et des matériaux de batteries au comportement des composants exposés aux rayonnements. Ces installations sous-tendent les travaux en science des matériaux, en médecine et en génie nucléaire, et leur accès a longtemps été un goulot d’étranglement pour les scientifiques en dehors d’une poignée de pays.
ECANS a été proposé en 2020 et la construction a commencé en 2022. Il a été développé par l’Université de technologie de Donghua à Nanchang avec des partenaires dont l’Académie chinoise d’ingénierie physique et l’Institut chinois de l’énergie atomique. Plutôt que de s’appuyer sur un réacteur, l’appareil accélère un faisceau d’électrons et le projette sur une cible, produisant des neutrons par réactions nucléaires. Cette conception est compacte et contrôlable par rapport aux sources basées sur des réacteurs, ce qui explique en partie pourquoi les machines pilotées par accélérateur sont devenues populaires dans le monde entier.
L’installation prend en charge deux grands modes. En mode irradiation, elle peut être utilisée pour des applications pratiques telles que tester la résistance des matériaux et de l’électronique aux rayonnements. En mode expérience scientifique, elle peut fonctionner en configurations à impulsions longues ou courtes, offrant aux chercheurs une flexibilité selon qu’ils ont besoin d’une haute intensité dans la durée ou de salves brèves et précisément chronométrées. Selon les développeurs, la machine peut délivrer un faisceau d’électrons d’une puissance maximale de plusieurs dizaines de kilowatts, ce qui la place dans une plage moyenne utile pour une installation à l’échelle universitaire.
L’accélérateur n’est pas le seul signe récent de dynamisme. Au Tibet, des chercheurs ont poussé la science des réseaux électriques à l’extrême sur un site d’essai à 5 000 mètres d’altitude, où ils ont achevé une étude in situ sur l’effet des conditions de haute altitude sur les décharges électriques le long des lignes de transmission. Cette expérience a comblé une lacune dans les données pour l’ingénierie à très haute altitude, où l’air raréfié modifie le comportement des équipements. Les deux projets reflètent un effort plus large visant à construire des infrastructures de recherche spécialisées dans tout le pays plutôt qu’à les concentrer dans quelques pôles côtiers.
Pour l’Université de technologie de Donghua, le bénéfice est en partie local. Une source de neutrons opérationnelle donne aux étudiants et aux enseignants accès à des expériences qui nécessiteraient autrement de voyager à l’étranger ou d’attendre dans de longues files d’attente dans des installations nationales partagées. Elle crée également un espace de collaboration avec les hôpitaux, les fabricants d’électronique durcie aux rayonnements et les entreprises énergétiques intéressées par le vieillissement des matériaux sous contrainte.
À l’échelle internationale, la machine est modeste. Les installations de neutrons les plus puissantes du monde restent bien plus grandes et plus coûteuses, et les scientifiques continuent de traverser les frontières pour les utiliser. Mais la diffusion régulière de sources de taille moyenne hébergées par des universités compte : elle élargit le vivier de personnes capables de mener des expériences, raccourcit les boucles de rétroaction entre l’idée et le résultat, et forme une génération de chercheurs à des techniques autrefois réservées aux laboratoires nationaux.
L’étape suivante concerne moins l’inauguration que le débit. Les installations comme ECANS réussissent lorsque le temps de faisceau est réservé en continu et que les résultats commencent à paraître dans les revues. Si cela se produit, la machine du campus de Nanchang aura gagné sa place dans l’infrastructure discrète et peu glamour qui sous-tend les ambitions scientifiques d’un pays.