Validation des bases de données de sections efficaces par l'utilisation d'un spectromètre à temps de ralentissement au plomb entre 0,1 eV et 30 keV : méthodologie-résultats

par Luc Perrot

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Daniel Heuer.

Soutenue en 2001

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015) .

mots clés

Résumé

Les projets de réacteurs du futur permettent l'utilisation de nouveaux combustibles et montrent leur capacité à incinérer des déchets nucléaires. Ils ont redonné de l'intérêt aux sections efficaces d'un grand nombre d'éléments dans une large gamme d'énergie. Les désaccords observés entre les bases de données requièrent de nouvelles mesures dans certains cas. Les mesures complètes des sections efficaces avec une résolution élevée réclament des temps importants de faisceau et d'analyse. Cependant il est possible de déterminer un bon profil de section efficace de capture dans la région d'énergie comprise entre 0. 1 eV et 30 keV grâce à un spectromètre à temps de ralentissement au plomb associé à un générateur de neutrons pulsé. Ces mesures ont été effectuées à l'ISN de Grenoble. Le flux de neutrons est mesuré avec un détecteur de fissions à 1'233U et un détecteur à gaz 3He puis comparé à des simulations Monte Carlo (code MCNP) très précises du dispositif expérimental utilisant différentes bases de données du plomb. Nous avons montré par cette méthodologie que nous pouvons tester la section efficace de diffusion du plomb avec une précision de l'ordre de 1. 5%. Les taux de capture, mesurés avec un scintillateur CeF3 couplé à un photomultiplicateur, sont comparés à des simulations utilisant différentes bases de données pour les échantillons. Des matériaux de référence (Au, Ag, In, Ta) ont fait l'objet de mesures, des matériaux présents dans les coeurs de réacteurs ont pu être testés : 232Th, U, 99Tc, ainsi que des matériaux de structure W, Mo, Ni, Mn. La précision sur la validation des bases de données est de 5 %. Ces tests sont enrichis par des mesures sur plusieurs épaisseurs de cible. Les accords et les désaccords des bases de données avec l'expérience sont systématiquement décrits. Enfin, pour certains éléments, une table de correction de la section efficace de capture extraite de la base de données appropriée est proposée, nous en présentons les résultats.

Titre traduit

Cross section data base validation using a lead slowing down time spectrometer between 0,1 eV and 30 keV : methodology and results

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