Études des noyaux clés pour les cycles actuels et innovants
Dans le cadre des études orientées sur les réacteurs à sels fondus, des expériences de mesures de sections efficaces de diffusion élastique des noyaux de 12C, 19F et 7Li ont été initiées en 2002 sur la plateforme PEREN. Ces mesures ont nécessité le développement d’un spectromètre à temps de ralentissement en graphite dans lequel sont introduits des cibles (~20 kg) contenant du fluore 19F ou du 7Li pur. En 2009, les cibles de 7Li ont pu être préparées au LPSC sous atmosphère contrôlée en boîte à gants sur l’installation PEREN-sels-fondus afin d’obtenir des « lingots » des sels purs de fluorure de lithium 7LiF. Ce programme a permis d’apporter des mesures semi-intégrales des sections efficaces de diffusion élastique du Carbone naturel et du Fluor dans un spectre de ralentissement de neutrons. Une mesure relative des sections efficaces de diffusion élastique du 7Li et du 19F a permis de les comparer aux évaluations existantes de ces noyaux.
Neutronique dans le spectromètre à temps de ralentissement
Le transport des neutrons dans la matière est modélisé par l’équation de Boltzmann, une formule notoirement difficile à résoudre, y compris pour les géométries les plus simples. Pour contourner cette difficulté, nous avons étudié les propriétés statistiques des chaînes de collisions effectuées par les neutrons. Cette approche nous a permis d’obtenir deux résultats notables : (i) les expressions des temps de ralentissement et de thermalisation des neutrons en fonction de leur énergie. La connaissance de ces temps est nécessaire pour quantifier la sensibilité des sections efficaces de diffusion intégrales, mesurées auprès des spectromètres à temps de ralentissement, aux différents groupes en énergie des neutrons ; (ii) la formulation exacte du nombre de collisions élastiques nécessaires pour ralentir un neutron. Cette solution clôt un problème classique en neutronique et valide l’approximation retenue à ce jour.
