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Résultats de FEAT (Phys. Lett. B348 (1995) 697). L’expérience TARC (Phys. Lett. B 458, 167 (1999)). TARC = 2ième étape du programme de validation expérimentale des propriétés de base de l’EA Buts principaux:.
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L’expérience TARC (Phys. Lett. B 458, 167 (1999)) • TARC = 2ième étape du programme de validation expérimentale des propriétés de base de l’EA • Buts principaux: • Vérification du concept de la Traversée Adiabatique des résonances ou ARC “Adiabatic Resonance Crossing” pour transmuter avec une grande efficacité les déchets nucléaires comme les fragments de fission à durée de vie longue (99Tc, 129I, etc.) • Propriétés et évolution des neutrons de spallation dans le Plomb • Simulation innovante pour EA utilisant la technique Monte Carlo • Processus de spallation par code FLUKA • Utilisation en détail et mise à jour des bases de données nucléaires pour le transport des neutrons et l’évolution des éléments (En de 20 MeV au thermique) • Desc ription des géometries complexes et composition des matériaux • Utilisation d’une technique spéciale (cinématique, etc.) rapide pour avoir une bonne statistique (20µs/neutron) • Validation de ce complexe MC = autre but principal de TARC
Résultats de TARC pour la transmutation du 99Tc, 127I et 129I Mesure / MC Mesure
“DESIGN” de l’option innovante des Systèmes Hybrides Electronucléaires [SHE] ou Accelerator Driven System [ADS] INCINERATION des dechets nucléaires Production d’ENERGIE Applications MEDICALES Applications INDUSTRIELLES PHYSIQUE NUCLEAIRE ASTROPHYSIQUE R&D de ADS ==> simulation intensive Connaissance complète et précise des sections efficaces des processus induits par des neutrons !
Disponibilité des sections efficaces fiables • Mélange entre mesures • expérimentales avec différents • procédures d’ajustement et à • différents domaines d’énergie • Préjudice Théorique provenant • de différents modèles Thorium et Uranium relativement bien connues ! Mais Actinides (Am, Cm,...) Grandes différences Fragments de fission des lacunes 90Sr,137Cs (DVM) 99Tc,129I, 135Cs (DVL) TARC = méthode prometteuse pour la transmutation des informations précises sur les résonances et les largeurs
Sections efficaces mesurées pour l’ 243Am Section efficace de capture évaluée pour l’242Am (n, (n,nf) 243Am
Buts: Mesure de sections efficaces (Capture, fission,(n,xn)) • Données de bonnes qualités • Haute statistique pour un temps raisonable de prise de données • Observation des résonances individuelles • Possibilité d’extraire les parametres physiques dans de bonnes conditions • Comprehension des processus physiques mis en jeux • Modèles théoriques appropriés Bases de données nucléaires fiables
Sources de neutrons Neutrons monoénérgétiques: Van der Graff, Tandem, Cyclotron, ... Limitations: domaine d’énergie et résolution mais très utiles pour normalisation des flux Non monoénérgétiques: TOF LINAC Spallation Avantages = Possibilité d’avoir: - Grande gamme d’énergie, - Haut flux - Haute résolution (longueur du tunnel)
Opportunités offertes par le CERN • Un spectromètre à Temps de Vol (TOF) de neutron demande une Facilité de Neutron de Spallation avec: • haute intensité, • haute énergie, • étroite largeur des pulses • grande distance de vol, dépourvue de radiation. • En plus, une Machine à Basse Répétition donne les avantages suivantes : • Les neutrons ayant tTOF > 1 ms sont assocés à des mauvaises pulses => distribution en énergie non correcte. Bruit de fond à Haute énergie provenant des neutrons de basse énergie du pulse précédent.. • Une machine à Haute répétition prend d’avantage de fenetres de données équivalentes aux bruits de fond accidentels spécifiques pour les échantillons radioactives. • Le CERN-PS offre : • remarquable densité de faisceau avec 7x1012 ppp (possible à 3x1013), • énergie de 24 GeV (800 n /p), • étroite largeur standard de 13.5 ns des pulses, possible à < 6.5 ns*, • Existence du tunnelTT2A des ISR, avec une longueur de 230 m, bien blindé et spacieux pour l’installation des stations de mesure. • La Cible de Spallationsera placée à l’entrée de TT2A après déviation du faisceau de proton avant l’actuel Beam Dump à la bifurcation avec TT10 (SPS) • Le temps de répétition du PS est de 14.3 s[max. 2.4 (1.2) s à 24 (19) GeV] ! • Ceci veut dire une puissance de réjection de 5x105comparée au LINAC, ayant 800 b/s et 1000 fois moins d’intensité.
