De la fission aux nouvelles filières - Cenbg - IN2P3

ε
ψ
2 f 1
f MSM
= . (23)
ε1
ψ
f 2
Ce facteur n’est pas accessible expérimentalement et doit donc être calculé ce qui, en pratique,
est assez complexe, et ne rend pas cette méthode toujours simple et fiable à appliquer [11].
2.3.2. Méthodes « de source pulsée » (PNS methods)
Les méthodes dites « de source pulsée » (ou Pulsed Neutron Source) font partie des
mesures dynamiques, c'est-à-dire qu’elles requièrent la variation d’une source appliquée au
système c’est pourquoi elles sont a priori adaptées à un ADS qui possède de facto une source.
Les mesures de PNS proprement dites nécessitent l’injection d’une grande quantité de neutrons
sur un temps très bref, de l’ordre de grandeur de Λ (ou l), et l’enregistrement de l’évolution
temporelle de la population de neutrons dans le réacteur consécutive à cette injection. Cette
évolution est ensuite interprétée à l’aide de différents modèles ou méthodes, principalement la
méthode des aires et les méthodes d’ajustement.
Nous verrons en fin de ce chapitre la compatibilité de ces méthodes avec le fonctionnement d’un
ADS [12].
2.3.2.1. Méthode des aires (area method)
La méthode des aires (aussi appelée méthode de Sjöstrand [13]) repose sur la séparation
des surfaces de la réponse temporelle prompte et de la réponse temporelle totale (ou de la
contribution temporelle des neutrons retardés). La réponse temporelle d’un réacteur sous-critique
rapide à une impulsion de neutrons a l’allure montrée figure 3 (sur l’échelle de temps de cette
figure on ne voit pas la « décroissance » de la contribution retardée qui s’étale en réalité sur
plusieurs secondes).
1
Taux de comptage [u. arb.]
-1
10
-2
10
-3
10
A p
A d
Multiplication prompte
de la source
Multiplication des
neutrons retardés
Multiplication de la
source intrinsèque
-4
10
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450
Temps [µs]
Figure 3 : Contribution des neutrons prompts et retardés à l’évolution temporelle de la population
de neutrons d’un réacteur sous-critique rapide après l’injection d’une impulsion de neutrons
source.
En se basant sur la cinétique point l’équation de l’évolution temporelle de la population de neutrons
après une impulsion (considérée comme un pic de Dirac) s’écrit :
⎛ −ρ
+
− eff
eff β
( ρ ) λ
eff
⎞
⎜
− t λβ Λ
− t
Λ
eff
−ρeff
+ βeff
⎟
n( t)
= n0
⎜
e +
e
−ρ
+
⎟
(24)
2
(
eff
β
eff
)
⎝
⎠
où l’on distingue une composante « rapide » due aux neutrons prompts, et une composante
« lente » due aux neutrons émis de façon retardée lors de la décroissance de leurs précurseurs.
L’intégration de la composante prompte sur le temps conduit à l’expression de la surface A p :
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