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RÉSUMÉ
On décrit, dans les grandes lignes, la manière dont les données nucléaires (sections efficaces, spectres d’émission de particules, données de décroissance radioactives…) sont informatiquement organisées, physiquement et numériquement traitées pour être utilisables, en particulier par les logiciels dédiés aux applications nucléaires, résolvant d’une part l’équation du transport (équation de Boltzmann) des neutrons et des gamma dans la matière et d’autre part les équations d’évolution temporelle des concentrations des nucléides (équations généralisées couplées de Bateman) du système physique étudié. L’importance centrale des neutrons dans le domaine de la physique des réacteurs nucléaires justifie la place privilégiée qui est accordée à leurs sections efficaces dans cet article.
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Cheikh M’Backé DIOP : Ingénieur-chercheur - Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, CEA/Saclay, France
INTRODUCTION
Les articles Physique des réacteurs – Les bases de la physique nucléaire [BN 3 010] et Physique des réacteurs – Les réactions nucléaires [BN 3 011] 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, que l’expression « données nucléaires » (nuclear data) recouvre de manière générique l’ensemble de ces données.
Le présent article décrit, dans les grandes lignes, la manière dont les données nucléaires (sections efficaces, spectres d’émission de particules, données de décroissance radioactives…) sont informatiquement organisées, physiquement et numériquement traitées pour être utilisables, en particulier, par les logiciels dédiés aux applications nucléaires, résolvant d’une part l’équation du transport (équation de Boltzmann) des neutrons et des gamma dans la matière et d’autre part les équations d’évolution temporelle des concentrations des nucléides (équations généralisées de Bateman). L’importance centrale des neutrons dans le domaine de la physique des réacteurs nucléaires justifie la place privilégiée qui leur est accordée dans cet article.
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MOTS-CLÉS
dosimétrie neutronique format ENDF section efficace ponctuelle équations généralisées couplées de Bateman
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- Version archivée 1 de janv. 2007 par Cheikh M’Backé DIOP
DOI (Digital Object Identifier)
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5. Données relatives au transport des particules chargées, domaine des énergies intermédiaires et données d’incertitudes
5.1 Données relatives au transport des particules chargées
Les particules chargées apparaissent suite aux processus d’interaction nucléaire ou atomique : particules α et β des processus radioactifs, électron de recul de l’effet Compton ou paire électron-positron issue de la matérialisation des gamma. Ces phénomènes donnent naissance à ce que l’on appelle la cascade électromagnétique qui est une sorte de propagation en arborescence d’électrons, de positrons et de gamma.
Les données sont essentiellement :
-
les sections efficaces des réactions nucléaires induites par les particules chargées ;
-
les sections efficaces de bremsstrahlung (ou rayonnement de freinage) ;
-
les sections efficaces de diffusion des électrons/positrons dans la matière ;
-
les pouvoirs d’arrêt des électrons/positrons et des ions dans la matière ;
-
les pertes d’énergie par unité de longueur.
Ces données sont disponibles sous forme de valeurs tabulées ou bien déterminées par des programmes informatiques permettant de les calculer (tableau 2).
HAUT DE PAGE5.2 Domaine des énergies intermédiaires
Le domaine d’énergie situé entre 20 MeV et quelques GeV est qualifié de domaine des énergies intermédiaires. Il est l’objet d’un intérêt particulier, en raison des études menées sur la transmutation des déchets radioactifs et la recherche de dispositifs nucléaires moins producteurs de déchets et présentant un degré de sûreté plus élevé que celui des réacteurs actuels. Certains systèmes imaginés mettent en jeu un accélérateur couplé...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ENDF-102 – ENDF-6 Formats Manual - Data formats and procedures for the evaluated nuclear data file ENDF/B-VI and ENDF/B-VII. - National Nuclear Data Center (NNDC), Brookhaven National Laboratory, Rapport faisant l’objet de versions révisées, État-Unis, juin 2009.
-
(2) - ENSDF (Evaluated Nuclear Structure Data File) - Base de données contenant les informations sur la structure nucléaire et les modes de décroissance de 3 306 isotopes - (2016) http://www.nndc.bnl.gov/ensdf/
-
(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 3 177 isotopes : cf. atomic mass data center. - Nuclear Physics A, vol. 729, p. 3-128 (2003).
-
(4) - AUDI (G.), WAPSTRA (A.H.) - Atomic mass evaluation. - Nucl. Phys. A, 595, p. 409 (1995).
-
(5) - FIRESTONE (R.B.) - Tables of isotopes. - Wiley, États-Unis, avec CD ROM (1996).
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