Rosatom lance une production intégrale de détecteurs au germanium de haute pureté

fr.wedoany.com Rapport : Le 9 septembre, Rosatom a annoncé que ses entreprises avaient commencé à produire des détecteurs en germanium de haute pureté et avaient mis en place en Russie une chaîne technologique complète, depuis la purification profonde de la matière première de germanium jusqu'à la fabrication des détecteurs, en passant par l'assemblage de spectromètres et d'instruments de mesure.

La dernière étape de cette chaîne de production est située sur le nouveau site de production de l'usine rattachée à la division Systèmes de contrôle automatisé et ingénierie électrique de Rosatom. Pour répondre aux exigences de traitement des matériaux ultra-purs, le site a été doté d'une salle blanche de classe ISO 8, afin de réduire la contamination du germanium, d'améliorer la stabilité des produits finis et de prolonger la durée de vie des équipements.

Les détecteurs au germanium de haute pureté sont des composants clés pour la mesure de précision des rayons gamma ; ils permettent de détecter les rayonnements tout en identifiant les radionucléides spécifiques présents dans l'objet analysé. Les équipements concernés peuvent être utilisés pour l'identification isotopique, l'analyse par activation spectrale du rayonnement résiduel d'échantillons dans le cadre des recherches menées sur l'accélérateur NICA, ainsi que pour des missions scientifiques telles que la détermination de la composition du régolithe lunaire, l'analyse des éléments de terres rares et la détection des réserves de glace dans les cratères polaires lunaires.

Dans le cadre de cette collaboration industrielle, l'institut Giredmet, rattaché au cluster Chimie et Technologies de Rosatom, a développé une technologie expérimentale de production de germanium ultra-pur et conçu et fabriqué des équipements expérimentaux destinés à optimiser le procédé de production de monocristaux de germanium de haute pureté. L'institut a obtenu les premiers échantillons, confirmant l'effet des méthodes de purification profonde sur l'amélioration de la qualité des détecteurs. Selon les informations disponibles, la pureté des monocristaux de germanium de haute pureté atteint au moins le niveau 7N, la teneur en impuretés influant sur les paramètres électrophysiques du cristal ne dépassant pas une partie par billion. En fonctionnement, le cristal doit être refroidi à environ 77 K, soit la température de l'azote liquide de moins 196 °C, afin de réduire l'influence du bruit thermique et de garantir la précision des mesures.

Andreï Boutko, directeur général de la division Systèmes de contrôle automatisé et ingénierie électrique de Rosatom, a déclaré que les détecteurs au germanium ultra-pur constituent l'un des domaines les plus complexes et les plus précis de l'instrumentation nucléaire russe, avec des exigences extrêmement élevées en matière de pureté des matériaux et de contrôle des procédés. Actuellement, le processus allant des matières premières aux instruments finis de haute précision est entièrement réalisé en Russie, ce qui permet de développer plus rapidement des solutions adaptées à des missions spécifiques, ainsi que d'assurer la maintenance et de planifier la production en série. Il a également mentionné que les équipes concernées avaient déjà développé 4 spectromètres et que les produits pilotes étaient en cours de test sur le complexe d'accélérateurs NICA.

Outre les grandes installations scientifiques, ces équipements peuvent être utilisés pour la surveillance des circuits de refroidissement des centrales nucléaires, le contrôle de l'étanchéité des gaines de combustible, la surveillance des paramètres environnementaux et l'analyse d'échantillons sur site. Dans les domaines industriel et de la sécurité, les détecteurs au germanium de haute pureté peuvent également fournir un soutien métrologique de haute précision pour l'exploration géologique de l'uranium et des métaux de terres rares, le contrôle des matières premières en métallurgie et le dédouanement.