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RÉSUMÉ
Les principales caractéristiques du noyau atomique et celles des phénomènes nucléaires sont représentées par des ensembles de valeurs numériques, désignées par les termes suivants : données physiques de base, nucléaires, atomiques et spectroscopiques. Il arrive souvent que l’expression « données nucléaires » recouvre l’ensemble de ces données. Cet article décrit l’organisation, la structuration et le traitement de ces données, pour les rendre par les logiciels dédiés aux applications nucléaires. L’importance centrale des neutrons dans le domaine de la physique des réacteurs nucléaires justifie la place privilégiée accordée ici.
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Cheikh M’Backé DIOP : Ingénieur-chercheur au Commissariat à l’Énergie Atomique - Chef du Laboratoire d’Études de Protection et de Probabilités, CEA/Saclay
INTRODUCTION
Les dossiers Physique des réacteurs- Les bases de la physique nucléaire et Physique des réacteurs- Les réactions nucléaires présentent les principales caractéristiques du noyau atomique et celles des phénomènes nucléaires que sont la radioactivité et les réactions nucléaires. Ces caractéristiques sont représentées par des ensembles de valeurs numériques, que les spécialistes désignent par les termes suivants : données physiques de base, données nucléaires, données atomiques et données spectroscopiques. Il arrive, dans l’usage et par abus de langage, que l’expression « données nucléaires » (nuclear data) recouvre de manière générique l’ensemble de ces données.
Le présent dossier BN 3 012 décrit, dans les grandes lignes, la manière dont les données nucléaires sont organisées, structurées, traitées pour être utilisables, en particulier, par les logiciels dédiés aux applications nucléaires. L’importance centrale des neutrons dans le domaine de la physique des réacteurs nucléaires justifie la place privilégiée qui leur est accordée dans ce dossier.
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- Version courante de janv. 2017 par Cheikh M’Backé DIOP
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Données de décroissance radioactive et rendements de fissionArticle inclus dans l'offre
"Génie nucléaire"
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3. Traitement des sections efficaces
Pour être utilisables dans les codes de propagation des rayonnements, les sections efficaces doivent obligatoirement subir un traitement à la fois physique, numérique et informatique. Celui-ci découle de la nature des informations stockées dans les évaluations, de la nature du problème physique étudié et des méthodes numériques implémentées dans les codes de transport utilisés. Par exemple, les sections efficaces utilisées par les codes de propagation des particules par la méthode de Monte Carlo sont généralement ponctuelles en énergie, c’est-à-dire décrites par couples de valeurs (E, σ (E )) où E est l’énergie du neutron incident. Les codes de transport déterministes (méthode SN...) utilisent des sections efficaces « multigroupes », c’est-à-dire moyennées de manière appropriée par intervalle d’énergie. Le produit final du traitement est une bibliothèque de données physiques exploitable par le code de transport de particules désigné.
Il existe dans le monde plusieurs systèmes de codes capables de réaliser partiellement ou en totalité ce traitement des sections efficaces neutron et gamma. Le système NJOY élaboré au Centre de Los Alamos, distribué par RSICC (Radiation Shielding Information and Computational Center ) d’Oak Ridge aux États-Unis, et l’AEN/OCDE et le code CALENDF développé au CEA également distribué par l’AEN/OCDE ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - McLANE (V.) editor, ENDF-102 - Data Formats and Procedures for the Evaluated Nuclear Data File. - ENDF-6, National Nuclear Data Center (NNDC), Brookhaven National Laboratory (BNL), BNL-NCS-44945, USA. Rapport faisant l’objet de versions révisées (1990).
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(2) - * - ENSDF (Evaluated Nuclear Structure Data File ). Data base contenant les informations sur la structure nucléaire et les modes de décroissance de 2900 isotopes (2005).http://www.nndc.bnl.gov.
-
(3) - AUDI (G.), BERSILLON (O.), BLACHOT (J.), WAPSTRA (A.H.) - The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties. - La base de données NUBASE2003 comporte les informations pour 3177 isotopes : cf. Atomic Mass Data Center. Nuclear Physics A, vol. 729, p. 3-128 (2003). http://csnwww.in2p3.fr/amdc/web/nubase_ en.html
-
(4) - AUDI (G.), WAPSTRA (A.H.) - Atomic mass Evaluation. - Nucl. Phys. A595 409 (1995).
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(5) - FIRESTONE (R.B.) - Tables of Isotopes. - Wiley. USA (avec C.D. ROM) (1996).
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...
ANNEXES
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1 Annexe 1
- 1.1 Exemples de différents types de spectres de neutrons utilisés dans un système de traitement des sections efficace pour déterminer les sections efficaces multigroupes 1.1.1 1. Spectre de Maxwell
1.1.2 2. Spectre de Watt (ou fission de type 1)
1.1.3 3. Spectre de ralentissement
1.1.4 4. Spectre de fusion de type 1
1.1.5 5. Spectre de fission + fusion
1.1.6 6. Spectre de fission de type 2
1.1.7 7. Spectre de fusion de type 2
1.1.8 8. Spectre en 1/
1.1.9 9. Spectre en 1/
1.1.10 10. Spectre en 1/ * spectre de Watt
1.1.11 11. Spectre entré par points
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2 Annexe 2
Certains spectres dépendent des paramètres qui peuvent être définis par l’utilisateur des codes de traitement des sections efficaces. Dans ce qui suit, seront indiqués les paramètres et leur valeur par défaut ; les énergies sont exprimées...
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