Conception et dimensionnements d'un système porte source neutronique PuBe par le code de simulation Monte-Carlo (MCNP)

II. 6. Les sources des neutrons

Les neutrons peuvent être générés par plusieurs méthodes et moyens. Parmi ceux-ci on peut citer :

a) Les réacteurs nucléaires.

b) Les sources radio-isotopique.

c) Les accélérateurs de particule.

II. 6. a. Les réacteurs nucléaires

Un réacteur nucléaire est un système dans lequel est entretenue une réaction en chaîne

de fission. Les noyaux fissiles d'uranium sont bombardés avec des neutrons de faible énergie, cette réaction s'accompagne d'une libération d'énergie et de 2 ou 3 neutrons par noyau fissionné [20].

II. 6. b. Les sources radio-isotopiques

Dans le cas des sources radio-isotopiques, les neutrons sont obtenus à partir des réactions (ã, n) et (á, n) [20].

· 19

Les sources de type (á, n)

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Les sources (á, n) sont produites à partir de la combinaison d'un radionucléide émetteur de particule alpha Comme : ²¹⁰Po, ²²⁶Ra ou ²³⁹Pu avec un élément léger comme : Be ou B. Les neutrons sont obtenus à partir des réactions : ⁹Be (a, n) 12C, ¹⁰B (a, n) ¹³N, 11B (a,n) ¹⁴N. Les éléments légers sont choisis selon l'importance de la section efficace de leur interaction avec les particules alpha.

2???? ? ??2 U

???? ???? 2???? + ₂He

??

????e

?? + ^2?? He ? ????

??2 + ????

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Pour ce qui est de notre projet, on avoir à faire à une source de neutrons de ce type. C'est une source ²³⁸Pu-⁹Be dont les caractéristiques comprennent, entre autres :

· Une forme cylindrique dont les dimensions sont fournies aux chapitre IV.

Figure 10 : schéma représente la source neutronique [19].

· Un taux d'émission de neutrons de 3,4*10⁶ n/s,

· Une énergie moyenne de 4,5 MeV,

· Une demi-vie de 24360 ans,

· Une densité de 3,78 g/cm³,

· Une activité de 2 Ci.

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Le spectre énergétique des neutrons produits par cette source est continu et est donné par la courbe de la Figure 11.

Figure 11 : spectre d'énergie des neutrons de la source ²³⁸Pu-Be (á, n).

· Les sources de type (y, n)

Les sources « photo neutronique » sont produites par les réactions (y, n). Ces sources sont obtenues à partir de la combinaison d'éléments radioactifs, émetteur y mono énergétiques, avec des éléments légers, le Béryllium et Deutérium. Les neutrons sont obtenus par la réaction du rayonnement y avec ces éléments légers, et ils sont mono-énergétiques [19].

· La fission spontanée

Les sources de fission spontanée peuvent également être employées comme générateurs de neutrons. Certains noyaux lourds, comme : ²⁵⁴Cf, ²⁵²Cf, ²⁴⁴Cm, ²⁴²Cm, ²³⁸Pu ²³³U, fissionnent d'une manière spontanée où des neutrons rapides sont émis. Cependant, dans la plupart des cas, la demi-vie de la fission spontanée est beaucoup plus grande que celle de la

désintégration alpha. Les neutrons émis ont une large gamme d'énergie avec une énergie la plus probable ~ 1 MeV et une énergie moyenne ~ 2.3 MeV [19].

Chapitre II interaction Neutron-Matière

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