Description
Etude des réactions inélastiques induites par neutrons Mesure précise de sections efficaces (n,xn)
groupe GRACE, IPHC Strasbourg
On aurait tort de croire qu'avec plus de 70 ans d'étude des diffusions non-élastiques de neutrons sur les noyaux atomiques, notre compréhension de ces réactions est complète. L'incertitude sur la section efficace de réaction (n,n')238U est à l'heure actuelle de 20%. Or, les études de sensibilité aux données nucléaires pour les réacteurs du futur conduisent à l'exigence d'incertitudes de l'ordre de 5%. Ceci illustre les progrès qui doivent encore être réalisés, tant dans la précision des expériences que dans la description théorique de ces processus.
Parmi les différentes techniques d'étude des réactions (n,xn), le groupe GRACE (IPHC Strasbourg) a choisi la spectroscopie des gammas prompts, permettant la mesure précise des réactions (n,xn gamma). Nous avons mis au point un dispositif composé de quatre détecteurs plans en germanium de haute pureté (HPGe) et une chambre à fission auprès de GELINA (Geel, Belgique), qui fournit un faisceau "blanc" de neutrons, aux énergies comprises entre quelques eV et plus de 20 MeV. Plusieurs campagnes de mesure ont été menées sur des échantillons de 232Th, de 235U, de 238U et d'isotopes naturels du tungstène.
Après avoir détaillé les techniques de mesure et d'analyse, je montrerai nos résultats récemment publiés concernant 235U ainsi que les points saillants de l'analyse en cours sur 238U.
Une des limites de cette méthode expérimentale est la dépendance avec les modèles théoriques pour déduire la section efficace totale (n,xn) à partir des sections différentielles (n,xn gamma) mesurées. Les premières comparaisons ont souligné les difficultés des codes théoriques à reproduire ces sections efficaces différentielles. Selon les transitions, ce désaccord tient au choix des paramètres spectroscopiques dans les modèles (notamment les rapports d'embranchement, encore trop mal connus), ou à la description des mécanismes de réaction (potentiel optique, densité de niveaux, distributions de spin...). Nos mesures ont donc également un intérêt fondamental, parce qu'elles apportent des contraintes pour la théorie.
Je comparerai nos résultats aux récents calculs avec les modèles théoriques TALYS et EMPIRE.
groupe GRACE, IPHC Strasbourg
On aurait tort de croire qu'avec plus de 70 ans d'étude des diffusions non-élastiques de neutrons sur les noyaux atomiques, notre compréhension de ces réactions est complète. L'incertitude sur la section efficace de réaction (n,n')238U est à l'heure actuelle de 20%. Or, les études de sensibilité aux données nucléaires pour les réacteurs du futur conduisent à l'exigence d'incertitudes de l'ordre de 5%. Ceci illustre les progrès qui doivent encore être réalisés, tant dans la précision des expériences que dans la description théorique de ces processus.
Parmi les différentes techniques d'étude des réactions (n,xn), le groupe GRACE (IPHC Strasbourg) a choisi la spectroscopie des gammas prompts, permettant la mesure précise des réactions (n,xn gamma). Nous avons mis au point un dispositif composé de quatre détecteurs plans en germanium de haute pureté (HPGe) et une chambre à fission auprès de GELINA (Geel, Belgique), qui fournit un faisceau "blanc" de neutrons, aux énergies comprises entre quelques eV et plus de 20 MeV. Plusieurs campagnes de mesure ont été menées sur des échantillons de 232Th, de 235U, de 238U et d'isotopes naturels du tungstène.
Après avoir détaillé les techniques de mesure et d'analyse, je montrerai nos résultats récemment publiés concernant 235U ainsi que les points saillants de l'analyse en cours sur 238U.
Une des limites de cette méthode expérimentale est la dépendance avec les modèles théoriques pour déduire la section efficace totale (n,xn) à partir des sections différentielles (n,xn gamma) mesurées. Les premières comparaisons ont souligné les difficultés des codes théoriques à reproduire ces sections efficaces différentielles. Selon les transitions, ce désaccord tient au choix des paramètres spectroscopiques dans les modèles (notamment les rapports d'embranchement, encore trop mal connus), ou à la description des mécanismes de réaction (potentiel optique, densité de niveaux, distributions de spin...). Nos mesures ont donc également un intérêt fondamental, parce qu'elles apportent des contraintes pour la théorie.
Je comparerai nos résultats aux récents calculs avec les modèles théoriques TALYS et EMPIRE.