Article de référence | Réf : BN3008 v1
Auteur(s) : Eric BAUGE, Cyrille de SAINT JEAN, Stéphane HILAIRE, Anne NICOLAS
Date de publication : 10 juil. 2020
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Le calcul des données nucléaires consiste à utiliser une succession de modèles théoriques imbriqués. Il est impossible aujourd’hui d’obtenir un résultat satisfaisant pour les calculs applicatifs sans y inclure des ajustements issus de résultats expérimentaux. Toutefois, le pouvoir prédictif des modèles pris indépendamment les uns des autres progresse au point d’être en général qualitativement acceptable.
Les modèles présentés dans ce qui suit, même s’ils paraissent complexes, constituent en réalité des approximations nécessaires à la réalisation des calculs. Ils doivent encore être raffinés pour aboutir à une description fidèle de la physique en toutes circonstances. Les exemples réels présentés à la section 6 permettront de mieux appréhender ces raffinements.
Dans le domaine d’énergie de la physique des réacteurs, allant jusqu’à quelques dizaines de mégaélectronvolts (MeV), le calcul des sections efficaces neutroniques s’appuie, entre autres, sur le modèle du noyau composé qui suppose que l'interaction neutron-noyau se déroule en deux étapes distinctes : la formation du noyau composé en conclusion d’un processus de réactions directes, puis sa décroissance statistique, supposée indépendante du mode de formation. Par ailleurs, à partir d’une certaine énergie incidente du neutron, des phénomènes additionnels n’impliquant pas ce noyau composé apparaissent : les réactions directes autres qu’élastiques et les modèles de pré-équilibre.
4.1 Enchaînement des modèles de sections efficaces
Si l’on examine le spectre des neutrons émis lors d’une réaction nucléaire, on observe que celui-ci présente la structure illustrée par la figure 14.
On distingue trois zones :
à haute énergie d’émission, on peut observer toute une série de pics assez étroits dont le plus énergétique se trouve à l’énergie du neutron incident (le pic élastique). Les structures immédiatement au-dessous du pic élastique correspondent aux excitations des états de basse énergie du noyau cible, ce sont les pics inélastiques. Les composantes élastiques et inélastiques sont essentiellement produites...
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GÉNIE NUCLÉAIRE
(1) - ENDF-6 - Format Manual, data format and procedures for the evaluated data files, - rapport BNL-90365-2009 Rev. 1, Brookhaven National Laboratory, USA (2010).
(2) - International handbook of evaluated criticality safety benchmark experiments, - NEA/NSCDOC(95)03, Nuclear Energy Agency Paris (2018).
(3) - WIGNER (E.P.), EISENBUD (L.) - Higher Angular Momenta and Long Range Interaction in Resonance Reactions, - Phys. Rev. 72, 29-41 (1947).
(4) - HUMBLET (J.), ROSENFELD (L.) - Theory of nuclear reactions: I. Resonant states and collision matrix, - Nucl. Phys. 26, 529-578 (1961).
(5) - LANE (A.M.), THOMAS (R.G.) - R-Matrix Theory of Nuclear Reactions, - Rev. Mod. Phys. 30, 257-353 (1958).
(6) - REICH (C.W.), MOORE (M.S.) - - Phys....
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