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40 Énergie et environnement
2 Les données nucléaires
2.1 Distributions angulaires de fragments de fission.
Les sections efficaces de réactions induites par neutrons sont une donnée clé pour la simulation des réacteurs.
Mais leur qualité varie beaucoup suivant l’isotope cible. La perspective de la transmutation ou l’incinération
des déchets à vie longue a suscité des programmes de mesures pour améliorer la précision
et étendre le domaine en énergie sur certains isotopes. Le groupe de l’IPN a développé un système de
mesure des sections efficaces de fission, en bénéficiant de l’aide des radiochimistes du laboratoire pour la
fourniture des cibles radioactives très minces. Ainsi, les sections efficaces de fission de na tPb, 209 Bi, 232 Th,
233,234,238
U et 237 Np ont été mesurées sur le faisceau de neutrons n_TOF du CERN, avec une précision de
4 à 6 % et pour la première fois sur une gamme en énergie de 0.7 eV à 1 GeV. Les données obtenues
sur 237 Np ont contribué à remettre en cause des évaluations antérieures sur ce noyau.
Nous avons commencé à mesurer à n_TOF en 2010 les distributions angulaires de fragments de fission
qui donnent des informations sur les états de transition du noyau fissionnant et aussi sur le dépôt de spin
dans les réactions de spallation. Une thèse est en cours sur ce sujet que nous comptons étudier dans les
3 prochaines années (figures 3 et 4).
A moyen terme, nous comptons continuer l’activité de mesure de sections efficaces de fission induites par
neutrons, que ce soit à n_TOF ou à NFS-Spiral2. Mais la possibilité de telles mesures est entièrement conditionnée
par l’obtention de cibles minces hautement radioactives, donc par l’existence de CACAO (Chimie
des Actinides et Cibles radioActives à Orsay - voir paragraphe 3.2), seule installation à même de produire
de telles cibles. En particulier nous étudions la possibilité de mesurer la fission du 231 Pa qui constitue
un déchet important des filières 232 Th/ 233 U. Sa section efficace a déjà été mesurée, y compris récemment,
et des désaccords importants avec des mesures antérieures subsistent. C'est en particulier le cas avec la
mesure par réaction de transfert, qui est la méthode de prédilection pour l'étude de 233 Pa, mais qui présente
des écarts par rapport aux mesures directes.
Figure 3 : Dispositif expérimental utilisé au CERN pour la mesure des distributions angulaires des fragments de fission.