Mesures de rendements isobariques et isotopiques des produits de fission lourds sur le spectromètre de masse LOHENGRIN

BAIL, Adeline

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BAIL, Adeline
Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan [CENBG]

Langue

Thèses de doctorat

École doctorale

Ecole Doctorale de Sciences Physiques et de l'Ingénieur

Résumé

Les rendements de fission sont des données très importantes pour les applications nucléaires. Elles représentent par exemple une partie des données d'entrée des différents codes de simulation. De même les modèles théoriques qui tentent de reproduire ces distributions ont besoin de valeurs expérimentales auxquelles ils peuvent se comparer. Par le passé le spectromètre de masse Lohengrin a permis, grâce à sa très bonne résolution en masse et en énergie, de déterminer avec une grande précision les rendements des produits de fission légers pour de nombreux systèmes fissionants. Cependant la méthode expérimentale utilisée dans cette région de la fission, détection par chambre à ionisation, ne permet pas la séparation des isotopes dans la région des produits de fission lourds. Pour cette raison un nouveau dispositif expérimental par spectrométrie a été mis en place au cours de cette thèse. Il a été validé par comparaison des précédentes mesures dans la région des produits de fission légers et permet de déterminer les rendements isotopiques que ce soit pour les produits de fission légers comme pour les produits de fission lourds. Ainsi au cours de ces travaux, afin de compléter et d'améliorer les bibliothèques de donn ées, les rendements en masse des produits de fission lourds pour les réactions 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) et 241Pu(nth,f) ont été mesurés pour la première fois sur le spectromètre Lohengrin. Ils ont permis d'améliorer considérablement les incertitudes associées. De la même manière les rendements isotopiques des produits de fission lourds pour le 239Pu(nth,f) ont été déterminés par spectrométrie . De plus les distributions en charge ionique et en énergie cinétique des produits de fission ont été particulièrement étudiées. Elles ont entre autres mis en évidence la présence d'isomères nanosecondes pour certains noyaux.< Réduire

Résumé en anglais

In spite of the huge amount of fission yield data available in different libraries, more accurate values are still needed for nuclear energy applications and to improve our understanding of the fission process. Thus measurements of fission yields were performed at the mass spectrometer Lohengrin at the Institut Laue-Langevin in Grenoble, France. The mass separator Lohengrin is situated at the research reactor of the institute and permits the placement of an actinide layer in a high thermal neutron flux. It separates fragments according to their atomic mass, kinetic energy and ionic charge state by the action of magnetic and electric fields. Coupled to a high resolution ionization chamber the experiment was used to investigate the mass and isotopic yields of the light mass region. Almost all fission yields of isotopes from Th to Cf have been measured at Lohengrin with this method. To complete and improve the nuclear data libraries, these measurements have been extended in this work to the heavy mass region for the reactions 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 241Pu(nth,f). For these higher masses an isotopic separation is no longer possible. So, a new method was undertaken with the reaction 239Pu(nth,f) to determine the isotopic yields by spectrometry. These experiments have allowed to reduce considerably the uncertainties. Moreover the ionic charge state and kinetic energy distributions were specifically studied and have shown, among others, nanosecond isomers for some masses< Réduire

Mots clés

ssion

rendements isobarique et isotopique

spectromètre Lohengrin

spectrom<br />étrie <br />

distributions en charge ionique et en énergie cinétique

isomère nanoseconde

Mots clés en anglais

ssion process

mass yields

isotopic yields

Lohengrin spectrometer

spectroscopy<br /><br />

ionic charge state distribution

kinetic energy distribution

nanosecond isomer

Origine

Importé de hal

Unités de recherche

Centre d'Études Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG)