De la fission aux nouvelles filiÃ¨res - Cenbg - IN2P3

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neutrons. Cependant, tous les centres scientifiques préfèrent avoir un programme scientifique large qui couvre assez souvent les problèmes de la physique des UCN. Notons, pour l’anecdote, qu’au moment où cette figure a été préparée, on croyait pouvoir obtenir les densités des UCN beaucoup plus importantes pour 2006. Ce n’est toujours pas le cas mais le retard par rapport à ces prévisions ne devrait pas être trop grand : la source au PSI devrait être mise en marche dans environ un an (au début de 2008), et les projets des nouvelles sources froides à l’ILL rentrent dans la phase de réalisation. Fig. 1.5. Evolution de la densité des UCN : PNPI – StPetrsburg Nuclear Physics Institut (Gatchina, Russie) ; TUM – Technical University of Munich (Allemagne) ; IAE – Kurchatov Institut of Atomic Energy (Moscou, Russie) ; PSI – Paul Scherrer Institut (Villigen, Suisse). 434
2. UCN comme outil dans les problèmes de la physique fondamentale En guise d’illustration de la beauté et de la puissance des UCN dans la solution des problèmes de physique, nous avons choisi trois expériences. Tout d’abord, la recherche du moment dipolaire électrique du neutron. Cette expérience a joué un rôle déterminant dans les recherches des neutrons ultra froids : on les a cherchés pour mesurer ce moment dipolaire. Aujourd’hui, ce sont les UCN qui donnent toute sa puissance à cette mesure. Comme l’a judicieusement remarqué Bob Golub : “It is fair to say that the neutron EDM has ruled out more theories (put forward to explain K 0 decay) than any experiment in the history of physics”. La deuxième expérience dont nous allons discuter ici est la détermination de la durée de vie du neutron, où encore une fois les UCN s’avèrent être l’outil le plus puissant pour trouver le résultat. Enfin, la dernière expérience liée à la recherche et l’étude des états quantiques du neutron dans le champ gravitationnel n’est réalisable aujourd’hui qu’avec les UCN. Elle fait un pas de plus (qui ne sont pas très nombreux) dans l’étude expérimentale de la mécanique quantique dans les systèmes avec un champ gravitationnel et, pour l’instant, on n’est même pas capable de dire quelles seront les conséquences de cette expérience. 2.1. Moment électrique dipolaire du neutron Comme nous l’avons déjà dit au début de notre cours, la recherche des UCN a été motivée par la recherche du moment dipolaire du neutron (EDM – electric dipole moment). Supposons que neutron dispose d’un moment dipolaire électrique et ainsi peut être écrit comme produit d’une charge par une distance qui sépare la charge positive de la charge négative : dn = e⋅ r = d s n . (2.1) Mais vu que la seule direction privilégiée que l’on peut associer au neutron est celle de son spin, ce vecteur doit être proportionnel au spin. Le coefficient de proportionnalité d n , s’il est non nul, implique la violation de la parité P. On peut le voir facilement à partir de la relation (2.1) si l’on remarque que l’opération de la parité P, par définition, renverse le vecteur r →−r et, par contre, l’opérateur du spin ne change pas de signe : s→ s . Ainsi, d n est un pseudo scalaire, c’est-à-dire qu’il n’est pas conservé dans l’opération du renversement de l’espace. En effet, une valeur non nulle de l'EDM implique non seulement la violation de la parité P mais aussi celle de T, ce qui est équivalent à la violation de CP si l'on admet la conservation de CPT. Aujourd’hui, la motivation de cette expérience est d'observer une nouvelle source de violation de CP au-delà du Modèle Standard. La violation de CP n'a été observée jusqu'à présent que dans le cas de la désintégration des mésons K 0 et plus récemment dans celui des mésons B. On suspecte en particulier l'existence de telles sources dans le secteur baryonique : c'est une des conditions nécessaires suggérées par Sakharov [2.1] pour expliquer l'asymétrie matièreantimatière observée dans notre Univers. L’avantage principal de cette observable physique est que le Modèle Standard donne une valeur extrêmement faible pour le moment dipolaire du neutron (de l’ordre de −32 −34 10 ÷ 10 e ⋅cm ) et ainsi facilite la recherche de la nouvelle physique : tout résultat non nul supérieur à cette valeur serait le signe d’une physique au-delà du Modèle Standard. Depuis la première mesure de Ramsey [2.2] à la fin des années cinquante, la limite supérieure a été diminuée de 6 ordres de grandeur, pour atteindre la valeur actuelle [2.3] −26 d < 2,9 ⋅10 e⋅ cm (90% CL) (2.2) n 435
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ECOLE INTERNATIONALE JOLIOT-CURIE D
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TABLE DES MATIERES AVANT-PROPOS M.-
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MESURES DE SECTIONS EFFICACES D'INT
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SYSTÈMES DU FUTUR ET STRATÉGIES S
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AVANT-PROPOS Je dédie ce volume de
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Lorsque les paramètres de déforma
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veaux de neutrons en fonction d’u
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La méthode de Strutinski est emplo
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L’existence d’un tel îlot est
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donne la distribution de l’énerg
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Γ c r =|γc r |2 : Γ r = ∑ c |
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kins les énergies de déformation
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Fig. 24 - Surface d’énergie pote
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des résultats obtenus dans cette
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De fait, les évaluations réalisé
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[52] D. L. Hill and J. A. Wheeler,
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Physique des Réacteurs Nucléaires
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6 Types de reacteurs nucleaires....
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Ces valeurs seront utilisées en ph
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• en maintenant élevée la secti
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Nous choisissons comme un volume un
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2.1.3 Distribution de flux dans le
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D Δ ϕ + ν Σ ϕ −Σ ϕ + ν Σ
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μ = ∑ μ μ P ( μ) (54) Les neu
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comparaison montre l'importance de
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Δt Δ n + p = ( 1− β ) keff n (
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3.4 Comportement cinétique avec ne
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De cette étude de la période du r
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4 CONTRÔLE DU RÉACTEUR 4.1 Princi
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n = Sl 2 ( 1+ k + k + ..) Sl SΛ Sl
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combustible d F dT ρ et un pour le
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σ poison N poison Δρ = − f (11
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L'évolution de la concentration de
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Pressurised Heavy Water Reactor “
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puissante pour les sous-marins. La
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adioactifs et ceux contenant des é
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Modélisation et Evaluation de Donn
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demandées aux évaluations par les
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Photographie de l’expérience JEZ
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Un exemple de données nucléaires
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Γ b . Malheureusement, comme il n
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efficaces de réaction et shape ela
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Signalons cependant que des études
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Le choix entre les approches phéno
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Comme la section efficace de réact
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Jusque là nous n’avons discuté
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avec a le paramètre dit « de dens
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l’énergie du neutron soit suffis
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Si l’on revient un instant en arr
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Schéma des modules du code TALYS h
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Lorsque les données nucléaires é
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Nous nous sommes placés dans un ca
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Sections efficaces de mesurée (sym
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Résultats de calculs de benchmarks
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très favorablement aux données ex
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238 U sont qualitativement en bon a
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Mesure de sections efficaces d’in
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d’énergie E n arrivant sur celle
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modèle optique, σ NC peut être c
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car ∑ J , π P = P ( E*) ⋅ ∑
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la partie droite de la figure 4 [4]
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mesurer la distribution angulaire d
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données expérimentales de Vorotni
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Une version plus sophistiquée de n
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Données et modélisation de la spa
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noyaux résiduels de spallation qui
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Un faisceau de noyaux légers est d
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Un tel détecteur est constitué d
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CaF2 (signal DE) et de scintillateu
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de validité des modèles de cascad
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B- Modélisation de la spallation E
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α(Exp(a.cos(θ)) + Exp(-a.cos(θ))
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particulier le recoupement avec les
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Déchets nucléaires : état des li
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I. INTRODUCTION Il m’a paru essen
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Hague (nommées UP2 et UP3 ; UP1 es
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4) Les modifications géologiques
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COMMUNIQUE DE PRESSE DU GROUPE AREV
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Processus et faisabilité de la tra
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Sommaire 1 Les bases physiques de l
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Le principe de la transmutation con
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Section efficace 99 Tc (n,γ) Captu
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Isotope Réacteur à neutrons lents
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• La nécessité de procéder à
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La figure suivante, montre l’inci
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Dans un spectre de réacteur REP, p
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Mesure et analyse des sections effi
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10.5.1 Exemple de validation des do
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inventaires est d’environ 15 ans
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Réacteurs hybrides : avancées ré
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Liste des notations [= …] notatio
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Introduction Depuis près de quinze
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éacteur sous-critique, il peut êt
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2. Le pilotage et le contrôle des
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Celle s’ajustant au mieux aux don
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2.3.4.1. La méthode Rossi-alpha Le
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3.1.2. La cible de spallation Le ch
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