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Thèse soutenue

Développement, amélioration et calibration des mesures de taux de réaction neutroniques : élaboration d'une base de techniques standards

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Auteur / Autrice : Jean-Pascal Hudelot
Direction : Loïck Martin-Deidier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

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Dans le cadre de l'amelioration et de la validation des formulaires de calcul neutronique, la mise au point de mesures integrales des grandeurs neutroniques est indispensable. Cette these consiste en la conception, l'amelioration et le developpement de mesures de taux de reaction neutroniques dans le but d'etablir une base de techniques standards. Deux axes de recherche sont abordes. Le premier concerne les mesures directes par chambres a fission. Il comporte une breve presentation des techniques de mesure employees puis une mise en oeuvre de ces dernieres a travers l'exemple de la mesure de temps de doublement sur le reacteur eole dans la configuration mistral 1. Puis l'on developpe deux types de dispositifs de calibration des chambres a fission : une colonne thermique placee au centre du reacteur minerve, et une cellule d'etalonnage basee sur l'utilisation en mode pulse d'un generateur de neutrons a haut flux avec discrimination de l'energie des neutrons par temps de vol. Le second dispositif permettra d'atteindre dans un futur proche une precision de 1% sur la masse des chambres a fission. Enfin, la necessite de ces etalonnages est illustree par des mesures d'indices de spectre dans les programmes mistral 1 (cur uo#2) et mistral 2 (cur mox) realises sur le reacteur eole. Chaque etude comprend la qualification des schemas de calcul realises avec le code mcnp (monte carlo n-particle). Le second axe aborde concerne le developpement d'une methode de mesure du taux de conversion modifie de l'#2#3#8u (rapport du taux de capture de l'#2#3#8u au taux de fission total) par spectrometrie gamma directement sur crayon combustible irradie. Dans le cadre des programmes mistral 1 et mistral 2, il comprend la description du banc de mesure, des resultats d'experience et d'etalonnage du spectrometre, ainsi que la qualification des calculs mcnp d'autoprotection neutronique et d'autoabsorption gamma. Il montre que des incertitudes de mesure meilleures que 1% sont atteintes. Il comporte egalement l'extension de cette technique a des mesures futures (interessantes dans le cadre de l'etude des systemes hybrides et de l'incineration des actinides mineurs) de taux de conversion modifies du #2#4#2pu (sur crayon mox) et du #2#3#2th (sur crayon thorium). Les simulations mcnp relatives a ces derniers points sont detaillees.