Date : 1998
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : français / French
Résumé / Abstract : Les neutrons rapides peuvent être amenés dans le domaine d'énergie des résonances de capture, où ils seront capturés avec une grande probabilité, par diffusions et ralentissements multiples dans un milieu à faible léthargie et de grande transparence aux neutrons. Cette méthode, dite ARC (Adiabatic Resonance Crossing), peut être utilisée pour améliorer l'efficacité de transmutation des produits de fission à vie longue, solution alternative au stockage géologique de ces déchets nucléaires. L'étude du comportement neutronique dans un milieu favorable à cette méthode, a été menée au CERN au cours de l'expérience TARC, avec la mise en place d'un massif de plomb naturel pur de 334 tonnes. Le faisceau du proton-synchrotron délivrait quelques 10⁹ protons par impulsion, de 2.75 GeV d'énergie cinétique, produisant des neutrons rapides par spallation sur le plomb. Les mesures de transmutation ont été faites avec trois échantillons de ⁹⁹Tc (2.11 X 10⁵ a) de nature et de masse différentes ainsi qu'avec du ¹²⁹I (1.57 x 10⁷ a), par spectroscopie gamma, après activation neutronique. Respectivement, près de 80% et 60% des captures ont été réalisées dans le domaine d'énergie des résonances de ces deux éléments. Les résultats expérimentaux ont permis de valider le code de simulation de type Monte-Carlo, écrit et développé par C. Rubbia et al., reproduisant parfaitement l'ensemble du comportement neutronique.
Résumé / Abstract : Fast neutrons can be slowed down to the energy domain of capture resonances, where the probability to be captured is high, by numerous diffusions in a medium with a low lethargy and a high transparency to neutrons. This method named ARC (Adiabatic Resonance Crossing) can be used to increase the transmutation efficiency of fission products, provided thus an alternative to the geological storage of these nuclear wastes solution. The study of the neutrons behaviour in a favourable to this method medium, has been done at CERN during the TARC experiment setting-up a 334 tons block from pure natural Lead. The proton-synchrotron provided some 10⁹ protons per pulse, with a 2.75 GeV cinetic energy, producing fast neutrons by spallation reaction on the Lead. The transmutation measurements have been done using three samples of ⁹⁹Tc (2.11.10⁵ y) with different forms and weights, and one sample of ¹²⁹I (1.57.10⁷ y), by gamma spectroscopy following the neutron activation. Respectively, about 80% and 60% of the captures have been found in the resonances energy domain of these two elements. The Monte-Carlo simulation code, written and developed by C. Rubbia et al. has been validated by the experimental results, perfectly reproduced by this code.