Thèse SL-DAM-06-023  
     
     
  Etudes des réactions par des neutrons sur des actinides avec le multi-détecteur gamma DANCE  
     
 
Sujet : Le multi-détecteur gamma DANCE, composé de 160 cristaux de BaF2, a été développé à Los Alamos (USA). Sa très grande efficacité va permettre d'étudier les réactions sur des actinides rares ou actifs comme 233U. L'ajout d'un détecteur de fragments de fission 4π autour de la cible sélectionnera le processus de fission ou, au contraire, les processus d'émission de gamma sans fission (capture radiative sur les actinides). Ce détecteur est développé dans notre laboratoire. Outre l'étude de la compétition entre les différentes voies de réaction pour les actinides, les différentes sections efficaces qui seront enfin accessibles intéressent les secteurs appliqués de la physique nucléaire comme l'étude du cycle thorium-uranium ou l'interrogation nucléaire. Ces expériences auront lieu au centre de recherche de Los Alamos. Un travail théorique pourra compléter la thèse, en collaboration avec les théoriciens du service.
 
     
 
DANCE, un multi-détecteur gamma de 160 cristaux de BaF2, est opérationnel depuis peu au Laboratoire National de Los Alamos, USA. Cet appareil permet de mesurer pour la première fois des sections efficaces de capture et des propriétés dans la fission avec des échantillons de faible masse (~1 mg) et très radioactifs (jusqu'à 1 Ci). En ajoutant un détecteur 4π de fragments de fission, on pourra sélectionner les coïncidences fission-gamma ou, au contraire, utiliser la fission en véto. En particulier, on s'intéressera à la mesure précise de l'alpha (rapport des sections efficaces de capture et de fission), à l'amélioration de mesures de sections efficaces de capture neutronique sans fission en utilisant le détecteur en véto. Le dispositif permettra la détermination de l'énergie et de la multiplicité gamma (DANCE) et les corrélations avec les fragments (4π FF) en fonction de l'énergie incidente des neutrons. Ces mesures nous permettrons d'améliorer notre compréhension de la fission induite par neutrons pour un certain nombre d'actinides. Ces donnés intéressent aussi les applications industrielles telles que la transmutation, l'interrogation nucléaire et les réacteurs hybrides. Dans une première phase, l'étudiant participera à la conception du détecteur de fragments de fission, sa mise en oeuvre et la caractérisation dans DANCE avec une source de fission spontanée de 252Cf, puis l'acquisition et l'analyse de données originales sur la fission induite par neutrons de l'uranium 235. Dans une deuxième phase, on envisagera l'étude de 233U. Un travail théorique pourra compléter la thèse, en collaboration avec les théoriciens du service.
 
     
 
Date de début : 2006
 
     
 
Durée : 3 ans
 
     
 
Téléphone : 01 69 26 63 51
 
     
 
E-mail : thierry.ethvignot@cea.fr
 
     
 
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