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Caractérisation du transport de neutrons de spallation dans un grand volume de plomb. Mesures de flux et de taux de transmutation différentiels
Belle E.
Thèses. Université Joseph-Fourier - Grenoble I (28/10/1998), Giorni Alain (Dir.)
[oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00001399] - http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001399
Caractérisation du transport de neutrons de spallation dans un grand volume de plomb. Mesures de flux et de taux de transmutation différentiels
Eric Belle1
1 :  LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
http://lpsc.in2p3.fr
CNRS : UMR5821 – IN2P3 – Université Joseph Fourier - Grenoble I – Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology
53 avenue des Martyrs - 38026 Grenoble Cedex
France
Thèses
28/10/1998
En 1993, le professeur C. Rubbia fait une première proposition concernant un réacteur souscritique piloté par un accélérateur de particules. En 1995 le concept de l'amplificateur d'énergie est développé, les caractéristiques principales de ce réacteur sont alors, outre la sous-criticité intrinsèque du réacteur nucléaire: l'utilisation de la filière thorium-232 - uranium-233 et l'utilisation du plomb comme source de spallation, comme milieu ralentisseur et comme fluide caloporteur. Ce système a un objectif double, celui de produire de l'énergie et celui de transmuter les produits de fission radioactifs à durée de vie longue tel le technétium-99. Ce travail de thèse s'intéresse plus particulièrement à l'étude des propriétés de transport des neutrons dans le plomb en vue de la transmutation des produits de fission à durée de vie longue. La première partie s'attache à la description du dispositif expérimental de l'expérience TARC. Des approches théoriques et numériques permettent de se familiariser avec les propriétés de transport des neutrons et leur lent ralentissement dans le plomb. La deuxième partie porte sur la détermination expérimentale, par le groupe de l'ISN de Grenoble, de la distribution énergétique et spatiale du flux de neutrons dans l'ensemble du bloc de plomb. Cette distribution est comparée aux résultats des simulations numériques et aux mesures collectées par les différents systèmes de détection utilisés en parallèle au sein de la collaboration. La troisième et dernière partie valide le concept de la traversée adiabatique des résonances de capture, pour la transmutation des produits de fission à durer de vie longue, dans le plomb. L'ensemble des résultats de la deuxième et de la troisième partie repose sur la relation liant l'énergie des neutrons à leur temps de ralentissement dans le plomb.
In 1993, professor C. Rubbia proposed an accelerator driven sub-critical system. In 1995 the concept of an energy amplifier is developped. Besides the intrinsic sub-caitidty of the nuclear reactor, its main characteristics are the use of the thorium-232 uranium-233 cycle, and the use of lead as a spallation target, slowing-down medium and coolant. The aim of such a system is both to produce energy and to transmute long lived fission products such as technetium-99. This thesis work studies neutron transport properties in lead with the perspective of long lived fission products transmutation. The first part describes the experimental set-up of the TARC experiment. Theoretical and numerical approaches of neutron transport and slowingdown properties in lead are given. The second part deals with the experimental determination achieved by the group from 1SN Grenoble of the spatial and energy neutron flux distribution in the load block. This distribution is compared with numerical simulations and measurements made with the different detection systems used simultaneously by the collaboration. The last part of this work validates the concept of adiabatic resonance crossing for long lived fission products transmutation in lead. The results of the second and the third part are based on the relation connecting neutron energy and slowing-down time in lead.
Physique/Physique Nucléaire Théorique

Université Joseph-Fourier - Grenoble I
ISN 9871
Français

Giorni Alain

Recherches interdisciplinaires – Méthodes innovantes en éléctronucléaire
28/10/1998
Université Joseph-Fourier - Grenoble I
Giorni Alain
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