Music for a Nuclear Reactor

M.2022-4

Cette composition est le résultat de quatre années de recherche dans la sonification des réactions nucléaires qui ont commencé avec la résidence au Centre commun de recherche de la Commission européenne et la collaboration avec l’Unité de sécurité nucléaire en 2018-2019 et se sont poursuivies avec un cours d’études sur l’énergie nucléaire du MITx et diverses certifications de l’AIEA sur la reconnaissance, le catalogage et la détection des substances radioactives.

Cette composition est le résultat de quatre années de recherche dans la sonification des réactions nucléaires qui ont commencé avec la résidence au Centre commun de recherche de la Commission européenne et la collaboration avec l’Unité de sécurité nucléaire en 2018-2019 et se sont poursuivies avec un cours d’études sur l’énergie nucléaire du MITx et diverses certifications de l’AIEA sur la reconnaissance, le catalogage et la détection des substances radioactives.

L’AGN-201M est un réacteur à fission nucléaire destiné à la recherche et à la formation des opérateurs au département d’ingénierie nucléaire de l’Université du Nouveau-Mexique. Grâce à la collaboration du superviseur en chef du réacteur, Carl Willis, le compositeur a obtenu un enregistrement audio du flux de neutrons, lors du démarrage du réacteur.

Cet enregistrement a été utilisé dans MaxMSP comme signal de contrôle pour un Yamaha DS7X ENPRO grand-tail disklavier qui a été préparé avec quatre configurations différentes pour quatre pistes, puis spatialisé dans un environnement octophonique sur SPAT.

Au début de la piste, à l’intérieur du réacteur, il y a des neutrons créés par la fission spontanée du combustible d’uranium 235. Lorsque les barres de sécurité sont relevées, le réacteur atteint le stade critique et le flux de neutrons générés par la réaction augmente de façon spectaculaire. Ce flux de particules est enregistré par des détecteurs de neutrons et est utilisé comme l’un des nombreux systèmes de lecture de l’état du réacteur.

Au début de la trajectoire à l’intérieur du réacteur, il y a des neutrons créés par la fission spontanée du combustible d’uranium 235. Au fur et à mesure que les barres de sécurité sont relevées, le réacteur atteint le stade critique et le flux de neutrons générés par la réaction augmente de façon spectaculaire. Ce flux de particules est enregistré par des détecteurs de neutrons et est utilisé comme l’un des nombreux systèmes de lecture de l’état du réacteur.

Les neutrons générés par la fission constituent donc le matériau stochastique de la première partie de la pièce. Dans la seconde partie, le piano préparé laisse place au son généré par l’ordinateur qui lit en temps réel les données provenant d’un spectroscope gamma qui analyse les énergies des rayons gamma provenant de quatre isotopes typiques sous-produits de la fission nucléaire : Europium 152, Cobalt 60, Baryum 133 et Sodium 22.

Les isotopes ont été obtenus auprès de l’Oakridge National Laboratory et analysés par le compositeur à l’aide d’un scintillateur au sodium et au thallium et d’un logiciel de spectroscopie spécial créé par le compositeur sur MaxMSP.
L’œuvre plonge ainsi les auditeurs dans les processus de l’énergie nucléaire.

 

Écrite et enregistrée par Giorgio Sancristoforo, à Milan, Italie, en janvier 2022.
Enregistrements de flux de neutrons par Carl Willis, sous licence CC par le département d’ingénierie nucléaire de l’université du Nouveau-Mexique.

Research

 

This composition is the result of four years of research in the sonification of nuclear reactions which began with the residency at the Joint Research Center of the European Commission and the collaboration with the Nuclear Security Unit in 2018-2019 and continued with a course of studies on nuclear energy of MITx and various certifications of the IAEA on the recognition, cataloging and detection of radioactive substances.

The AGN-201M is a nuclear fission reactor for research and operator training at the Department of Nuclear Engineering at the University of New Mexico. Thanks to the collaboration of Chief Reactor Supervisor Carl Willis, the composer obtained an audio recording of the neutron flux, during the start-up of the reactor.

This recording was used in MaxMSP as a control signal for a Yamaha DS7X ENPRO grand-tail disklavier which was prepared with four different setups for four tracks then spatialized in an octophonic environment on SPAT.

At the beginning of the track inside the reactor there are neutrons created by the spontaneous fission of the Uranium 235 fuel, as the safety rods are raised, the reactor reaches the critical stage and the flux of neutrons generated by the reaction increases dramatically. This flow of particles is recorded through neutron detectors and is used as one of several reactor status reading systems.

The neutrons generated by fission are therefore the stochastic material of the first part of the piece. In the second part, the prepared piano leaves room for the sound generated by the computer that reads in real time the data coming from a gamma spectroscope which analyses the gamma rays’ energies coming from four typical isotopes byproducts of nuclear fission: Europium 152, Cobalt 60, Barium 133 and Sodium 22.

The isotopes were obtained from the Oakridge National Laboratory and analised by the composer through a sodium and thallium scintillator and a special spectroscopy software created by the composer on MaxMSP.
The piece thus immerses the listeners in the processes of nuclear energy.

Written and recorded by Giorgio Sancristoforo, in Milan, Italy on January 2022
Neutron Flux recordings by Carl Willis, licensed in CC by the University of New Mexico Nuclear Engineering Department

http://archivesgamma.fr/2023/08/29/music-for-a-nuclear-reactor