Mesures de sections efficaces de fission induite par neutrons sur des actinides du cycle du thorium à n_TOF

par Laure Ferrant

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Bernard Berthier.


  • Résumé

    Dans le contexte des études sur les systèmes innovants de production d'énergie, des réacteurs exploitant le combustible thorium sont envisagés. Les sections efficaces de fission induite par neutrons des actinides qui y sont engagés entrent en jeu dans les simulations de scénarios. Pour les alimenter, des bases de données sont produites à partir de résultats expérimentaux et de modèles. Pour certains noyaux, elles présentent des lacunes ou des désaccords. Pour compléter ces bases de données, nous avons construit un dispositif original constitué d'une alternance de PPACs (Chambres à Avalanches sur Plaques Parallèles) et de cibles ultra – minces, que nous avons installé auprès de l'installation n_TOF. Nous décrivons les détecteurs, le montage, et le soin apporté à la fabrication et à la caractérisation des cibles. La détection en coïncidence des produits de fission se fait grâce à des mesures de temps très précises et à leur localisation par la méthode de la ligne à retard. Nous avons contribué, au sein de la collaboration n_TOF, à la caractérisation de la nouvelle source intense de neutrons de spallation du CERN, basée sur le temps de vol des neutrons, et nous en décrivons les caractéristiques et les performances. Nous avons pu mener des mesures sur les actinides 232Th, 234U, 233U, 237Np, 209Bi, et natPb relativement aux références 235U et 238U, en utilisant un système d'acquisition innovant. Nous avons pu tirer parti du large domaine d'énergie accessible, de 0,7 eV à 1 GeV, et de l'excellente résolution dans ce domaine. Le traitement des données et l'état d'avancée de l'analyse sont décrits afin d'éclairer les performances et les limites des résultats obtenus.

  • Titre traduit

    Neutron induced fission cross section measurements on some actinides involved in thorium fuel cycle at n_TOF


  • Résumé

    In the frame of innovating energy source system studies, thorium fuel cycle reactors are considered. Neutron induced fission cross section on such cycle involved actinides play a role in scenario studies. To feed them, data bases are built with experimental results and nuclear models. For some nuclei, they are not complete or in disagreement. In order to complete these data bases, we have built an original set up, consisting in an alternation of PPACs (Parallel Plate Avalanche Chamber) and ultra – thin targets, which we installed on n_TOF facility. We describe detectors, set up, and the particular care brought to target making and characterization. Fission products in coincidence are detected with precise time measurement and localization with delay line read out method. We contributed, within the n_TOF collaboration, to the CERN brand new intense spallation neutron source characterization, based on time of flight measurement, and we describe its characteristics and performances. We were able to measure such actinide fission cross sections as 232Th, 234U, 233U, 237Np, 209Bi, and natPb relative to 235U et 238U standards, using an innovative acquisition system. We took advantage of the large accessible energy field, from 0. 7 eV to 1 GeV, combined with the excellent energy resolution in this field. Data treatment and analysis advancement are described to enlighten performance and limits of the obtained results.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (209 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 195-204

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Centrale de Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005/FER
  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2005)258
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