Mesure de la section efficace de fission du ²³³Pa

par Michaël Petit

Thèse de doctorat en Sciences physiques et de l'ingénieur. Noyaux, atomes, agrégats, plasmas

Sous la direction de Gérard Barreau.

Soutenue en 2002

à Bordeaux 1 , en partenariat avec Centre d'études nucléaires Bordeaux Gradignan (laboratoire) .

mots clés

• Thorium
• Fission nucléaire
• Sections efficaces (physique nucléaire)
• Neutrons rapides
• Protactinium

Résumé

Le ²³³Pa joue un rôle clé dans le cycle du Thorium. Les mesures de ces sections efficaces neutronique de capture et de fission sont pratiquement inexistantes. En raison de sa courte demi-vie, le ²³³Pa est un véritable défi. Pour contourner ce problème, la fission induite par neutrons rapides (0. 5-10 MeV) du ²³³Pa a été déterminée à partir de la probabilité de fission du ²³⁴Pa en utilisant la réaction ²³²Th(3He,p)²³⁴Pa. La section efficace de fission du ²³³Pa est obtenue en multipliant cette probabilité par la section efficace calculée de formation du noyau composé. La méthode a été validée par la comparaison avec la fission induite par neutrons de noyaux voisins (²³⁰Th et ²³¹Pa). La réaction ²³³Pa(n,f) a été analysée en utilisant un modèle statistique décrivant les voies de désexcitation. Pour la première fois, les paramètres de la double barrière de fission du ²³⁴Pa ont été obtenus, une estimation des sections efficaces neutroniques de capture et diffusion inélastique est proposée.

Titre traduit

Measurement of the fission cross section of protactinium-233

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