La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Production de neutrons par réactions photonucléaires et autres applications GIACRI-MAUBORGNE Marie-Laure CEA Saclay DSM/DANIA/SPhN

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Production de neutrons par réactions photonucléaires et autres applications GIACRI-MAUBORGNE Marie-Laure CEA Saclay DSM/DANIA/SPhN"— Transcription de la présentation:

1 Production de neutrons par réactions photonucléaires et autres applications GIACRI-MAUBORGNE Marie-Laure CEA Saclay DSM/DANIA/SPhN

2 02/12/03Journées jeunes chercheurs La physique des réactions photonucléaires La production de neutrons Transmutation des déchets radioactifs Détection dactinides Plan

3 02/12/03Journées jeunes chercheurs La physique U*U* Noyau excité Emission de neutrons n FP Fission e-e- + U Bremsstrahlung Cible

4 02/12/03Journées jeunes chercheurs Les neutrons produits On a un maximum de neutrons si on envoie des photons de 15 MeV.

5 02/12/03Journées jeunes chercheurs Le problème du Bremsstrahlung Le Bremsstrahlung produit des photons avec une énergie allant de 0 à lénergie des électrons primaires. Pas de flux monoénergétique Les réactions photonucléaires sont des réactions à seuil (6 MeV)

6 02/12/03Journées jeunes chercheurs Production de neutrons Il nexiste pas de source primaire intense de neutrons, on utilise soit des neutrons provenant de réacteur ou des neutrons de spallation (issus de la fission induite par protons de haute énergie). Les réactions photonucléaires peuvent être une alternative.

7 02/12/03Journées jeunes chercheurs Un coût réduit H. Safa et al. Les flux de neutrons sont moins intenses que les flux produits par spallation mais le coût est divisé par 3.

8 02/12/03Journées jeunes chercheurs Les déchets nucléaires sont classés en trois catégories en fonction de leur activité et de leur durée de vie. TFA (très faible activité) FA et MA (faible et moyenne activité) HA (haute activité et vie longue) : stockage profond ou transmutation Les déchets nucléaires Stockage de surface

9 02/12/03Journées jeunes chercheurs La transmutation La transmutation consiste à irradier des matériaux pour réduire leur activité et/ou leur durée de vie. Par exemple : 93 Zr + n + 92 Zr (stable) 93 Zr + 2n + 91 Zr (stable) 93 Zr + n 94 Zr (stable) 90 Sr + n + 89 Sr Y (stable) 90 Sr + 2n + 88 Sr (stable) 90 Sr + n 91 Sr Y Zr (stable)

10 02/12/03Journées jeunes chercheurs La transmutation des déchets : 137 Cs 1 an dirradiation dans un flux de cm -2.s -1 7 ans de décroissance A cm -2.s -1 lactivité totale est divisée par 16 Irradiation Décroissance Naturelle (ref)Après traitementFlux équivalent neutrons Activité n th.cm -2.s -1 / n fast.cm -2.s -1

11 02/12/03Journées jeunes chercheurs La transmutation des déchets : 90 Sr Irradiation Décroissance 1 an dirradiation dans un flux de cm -2.s -1 7 ans de décroissance A cm -2.s -1 lactivité est divisée par 20. Naturelle (ref)Après traitementFlux équivalent neutrons Activité n th.cm -2.s -1 / n fast.cm -2.s -1

12 02/12/03Journées jeunes chercheurs La transmutation des déchets : 93 Zr 1 an dirradiation dans un flux de cm -2.s -1 7 ans de décroissance A plus haut flux lactivité augmente. Mais elle est due à des radioéléments à vie plus courte : 85 Kr (T 1/2 =11 ans) et 55 Fe (T 1/2 <3ans) Naturelle (ref)Après traitementFlux équivalent neutrons Activité n th.cm -2.s -1 ou n fast.cm -2.s -1 Irradiation Décroissance

13 02/12/03Journées jeunes chercheurs Production de neutrons retardés par photofission Lors dune fission le noyau se sépare en deux noyaux plus des neutrons. Certains de ces noyaux sont radioactifs et peuvent décroître en émettant un neutron. Ces neutrons qui sont produits plusieurs secondes après la fission sont appelés neutrons retardés.

14 02/12/03Journées jeunes chercheurs Analyse non destructive de colis de déchet Neutrons retardés Neutrons prompts de fission Cible-convertisseur Electrons Photons Si après larrêt du faisceau on détecte encore des neutrons cela indique quà lintérieur du colis des actinides (uranium, plutonium) ont fissionné.

15 02/12/03Journées jeunes chercheurs Production de faisceaux dions radioactifs Dopage de semi-conducteurs Analyse de matériaux par fluorescence Pour plus détails lire larticle "applications of photonuclear reactions" de D.J.S. Findlay publié dans NIM B50, p314 (1990) Autres applications

16 02/12/03Journées jeunes chercheurs Conclusion Les réactions photonucléaires ont de nombreuses applications. Leur mise en place ne demande pas dinstallations très lourdes. La transmutation des déchets par neutron et par réactions photonucléaires sont deux voies complémentaires quil faut étudier de manière plus approfondie.


Télécharger ppt "Production de neutrons par réactions photonucléaires et autres applications GIACRI-MAUBORGNE Marie-Laure CEA Saclay DSM/DANIA/SPhN"

Présentations similaires


Annonces Google