Fast-neutron-induced fission studied by gamma-spectroscopy.

Prompt gamma-ray and x-ray spectroscopy techniques are being employed to study fast-neutron-induced fission of actinides to determine independent (pre-beta-decay) yields for a wide range of product nuclides. Data are acquired using the GEANIE high-resolution gamma-ray spectrometer at the LANSCE/WNR unmoderated spallation neutron source providing neutrons with energies from below 1 MeV to over 400 MeV. Three different techniques (identification by characteristic gamma rays, by gamma-gamma coincidences, and by fission-gamma coincidences) are being used to gather complementary data sets from which detailed fission yields can be extracted. From these data, mass and charge distributions are determined over a wide incident-neutron energy range. The phenomena of interest include the transition from asymmetric to symmetric fission, the competition between neutron and gamma-ray emission, nuclear structure effects in fission and the angular momentum imparted to the fission products. Results for 238U and 236U are presented

Neutrons et Photons Prompts de Fission de l’Uranium 238 et 235 Induite par Neutrons jusqu’`a 200 MeV

The phenomenon of fission, which is at the heart of energy applications in nuclear physics, is still poorly understood. At the theoretical level, large discrepancies remain in the description of the properties of fission, depending on the models and approaches used. At the experimental level, neutron-induced fission has been little studied beyond 14 MeV of incident energy, for lack of an adequate source. At most, the fission cross sections of long-lived actinides and the average number of prompt neutrons emitted in fission up to 30 MeV have been measured. These investigations are related to the applications of nuclear data. For example, they are required for future industrial applications of fission: hybrid reactors for electricity production and for waste incineration, production of exotic beams by fission... With the white neutron source with energies ranging from a few hundred keV to a few hundred MeV, the LANSCE laboratory in Los Alamos has unique means for the experimental study of nuclear fission. This spallation source, built next to an 800 MeV proton accelerator, has been operational for about 15 years. It is the most intense source in the world in the energy range of interest to us, more powerful than the sources at the GNEIS (Gatchina, St. Petersburg) and n-TOF (CERN, Geneva) laboratories. The experimental nuclear physics group LANSCE-NS, composed of about twenty physicists and technicians, is in charge of research on nuclear reactions induced by neutrons. For this purpose, they have at their disposal very powerful experimental means for the detection of neutrons and charged particles emitted in neutron-induced reactions, as we will show later.I proposed a new program of measurements of the properties of neutron-induced fission at Los Alamos in 1998. The properties of neutron-induced fission are of great interest to the Americans, who especially appreciated the contribution of new ideas and the reinforcement of the team. In this thesis, I summarize the scientific activity during this period on this subject. This led to the publication of scientific and technical papers. These articles, six in number, are reproduced in chapter 2. In chapter 3, we present in appendix some studies in progress with the solar cells not yet published. Finally, in chapter 4, we find the scientific information requested: résumé, list of oral contributions in international conferences, list of participation in PhD jury, list of publications.Le phénomène de fission, qui est au centre des applications énergétiques de la physique nucléaire, est encore mal compris. Au niveau théorique, de grosses divergences subsistent dans la description des propriétés de la fission, suivant les modèles et les approches utilisés. Au niveau expérimental, la fission induite par neutron a été peu étudiée au-delà de 14 MeV d’énergie incidente, faute de source adéquate. Tout au plus avait-on mesuré les sections efficaces de fission des actinides de longue période et le nombre moyen de neutrons prompts émis dans la fission jusqu’`a 30 MeV. Ces recherches sont reliées aux applications des données nucléaires. Par exemple, elles sont requises pour les applications industrielles futures de la fission: réacteurs hybrides pour la production d’´électricité et pour l’incinération des déchets, production de faisceaux exotiques par fission... Avec la source blanche de neutrons d’énergie de quelques centaines de keV à quelques centaines de MeV, le laboratoire LANSCE à Los Alamos dispose de moyens uniques pour l’étude expérimentale de la fission nucléaire. Cette source de spallation, construite auprès d’un accélérateur de protons de 800 MeV, est opérationnelle depuis une quinzaine d’années. Elle est la plus intense au monde dans la gamme d’´énergiequi nous intéresse, plus performante que les sources aux laboratoires GNEIS (Gatchina, Saint-Pétersbourg) et n-TOF (CERN, Genève). Le groupe de physique nucléaire expérimentale LANSCE-NS, composé d’une vingtaine de physiciens et techniciens, est chargé de recherches autour des réactions nucléaires induites par neutrons. Ils disposent pour ce faire de moyens expérimentaux associés très performants pour la détection des , neutrons et particules chargées émis dans les réactions induites par neutrons, comme nous allons le montrer plus loin.J’ai ainsi proposé un programme nouveau de mesures des propriétés de la fission induite par neutrons à Los Alamos en 1998. Les propriétés de la fission induite par neutrons intéressent beaucoup les Américains, qui ont surtout apprécié l’apport d’idées nouvelles et le renfort en effectifs de l’´équipe. Dans ce document, je résume l’activité scientifique durant cette période sur ce sujet. Cela a donné lieu à la publication d’articles scientifiques et techniques. Ces articles, au nombre de six, sont reproduits au chapitre 2. Dans le chapitre 3, on présente en annexe des études en cours avec les cellules solaires non encore publiées. Enfin, dans le chapitre 4, on trouve les renseignements scientifiques demandés: CV, liste de contributions orales en congrès internationaux, liste de participation à jury de thèse, liste de publications

Etude de l'evolution de la reaction "4"0Ar+"n"a"t".Ag de 7 a 34 MeV/nucleon a l'aide d'un multidetecteur 4 #PI# de particules chargees

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