Figaro
: étude de neutrons prompts dans la fission induite par
des neutrons de haute énergie
Très peu de données expérimentales sont actuellement disponibles sur
les neutrons prompts émis dans la fission induite par neutrons,
en particulier pour des neutrons incidents d'énergie supérieure
à 14 MeV. On sait que la multiplicité et le spectre en énergie
varient en fonction de l'énergie du neutron incident. Ces comportements
révèlent la mise en jeu de différents mécanismes selon cette
énergie. Or l'absence de données expérimentales au-dessus de
14 MeV conduit souvent à des approximations aujourd'hui incompatibles
avec les précisions souhaitées.
Ce programme expérimental a pour objet l'étude systématique de la multiplicité
et de l'énergie des neutrons prompts dans la fission induite
sur les actinides majeurs (238U, 235U, 237Np,
239Pu etc.) par des neutrons d'énergies intermédiaires (1-200 MeV).
Les expériences sont réalisées
sur l'instrument FIGARO, au laboratoire WNR de
Los Alamos. FIGARO est un ensemble de 5 à
20 détecteurs de neutrons à liquide
scintillant situé sur une ligne de neutrons
collimatée à environ 20 mètres
de la cible de production de WNR. Les neutrons
sont produits de manière pulsée
dans une gamme de 1 à 800 MeV par l'interaction
d'un faisceau de protons de 800 MeV avec une cible
de tungstène (processus de spallation).
L'énergie des neutrons est déterminée
par la mesure du temps de vol. La cible fissile
est constituée d'une chambre à fission
contenant plusieurs centaines de milligrammes
d'actinide. L'énergie des neutrons prompts
de fission est déterminée par la
mesure du temps de vol entre la chambre à
fission et les détecteurs neutron, sur
une distance de 1 à 2 mètres.
Dispositif expérimental pour la mesure des neutrons prompts
La figure ci contre traduit en fonction de l'énergie
incidente des neutrons, la moyenne et l'écart
type de l'énergie des neutrons émis
dans la réaction 238U(n,f). Les moyennes
sont calculées sur une plage en énergie
allant de 0.65 Mev à 7.5 MeV.
Energie moyenne et déviation standard des neutrons émis dans 238U(n,f)
Cette figure montre la dépendance de la multiplicité
moyenne des neutrons émis en fonction de
l'energie incidente. Les données obtenues
y sont comparées avec des mesures existantes.
Multiplicité moyenne des neutrons émis dans 238U(n,f)
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des neutrons de haute énergie
Dispositif expérimental pour la mesure des neutrons prompts
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