Mesure de la section efficace de capture neutronique du 232 Th à n_TOF au CERN

Dans le contexte de l'énergie nucléaire comme source d'énergie durable, un programme de recherche se concentre sur une nouvelle filière basée sur le cycle thorium. Le principal avantage de ce cycle, comparé au cycle uranium, est celui de la minimisation de la production d'actinides mineurs, dont l'impact radiologique à long terme représente un problème conséquent. Actuellement, les bases de données nucléaires ne fournissent pas, en terme de précision, des sections efficaces permettant d'entreprendre des calculs simulatoires plus réalistes pour ce type de réacteurs. La section efficace de capture neutronique du 232Th en est un exemple. Par le biais de la collaboration n_TOF, dont le site expérimental situé au CERN est caractérisé par une résolution performante en énergie de neutrons couplée à un flux instantané de haute intensité, la mesure de cette réaction a été effectuée en 2002 à partir de deux détecteurs C6D6. La problématique, consistant à déterminer l'efficacité de détection d'une cascade de rayonnements gamma possédant un comportement aléatoire, a été résolue par l'utilisation de fonctions de pondération. Celles-ci ont été obtenues par simulation Monte Carlo, grâce au code MCNP. L'extraction, la réduction des données ainsi que la description du flux de neutrons ont conduit à l'obtention du rendement de capture. Dans la région des résonances résolues, les paramètres de résonance décrivant la section efficace ont été déduits grâce au code SAMMY, incluant le traitement de la matrice R. Dans la région des résonances non-résolues, nous avons attribué à la section efficace une incertitude de 5% et une comparaison avec des mesures récentes montre un résultat cohérent.Within the context of nuclear power as a sustainable energy resource, a program of research is concentrated on a new nuclear fuel cycle based on thorium. The main advantage, as compared to the uranium cycle, is a lower production of minor actinides, of which the radiological impact on the long term constitutes a problem. At present, nuclear data libraries don't provide cross sections of a good enough quality, allowing more realistic calculations from simulations related to these reactors. The 232Th neutron capture cross section is an example. With the n_TOF collaboration, the measurement of this reaction was achieved in 2002 using two C6D6 detectors. The experimental area located at CERN, is characterized by an outstanding neutron energy resolution coupled to a high instantaneous neutron flux. The determination of the gamma-ray cascade detection efficiency, with a random behaviour,has been obtained by the use of weighting functions. These were deduced from Monte Carlo simulations with the code MCNP. Data extraction, reduction, and the description of the neutron flux have lead to the capture yield. In the resolved resonance region, the resonance parameters describing the cross section were deduced with the code SAMMY, using the R-matrix theory. In the unresolved resonance region, an uncertainty of 5% is found, and a comparison with recent measurements shows a good agreement.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

SPECTROSCOPIE GAMMA DES NOYAUX RICHES EN NEUTRONS PRODUITS PAR FISSION INDUITE 12C + 238U -STRUCTURE NUCLEAIRE DES ISOTOPES DE PALLADIUM

ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

La fermeture de sous-couche N=16

La structure en couches des noyaux riches en neutrons présente des déviations par rapport à celle des noyaux stables. Ces effets de couches pose de fortes contraintes sur les modèles de structure nucléaire. Nous avons étudié la structure nucléaire des isotones N=16 de la stabilité à la drip line neutron, où N=16 est suggéré magique par différents travaux antérieurs. Une étude théorique en champ moyen et au-delà du champ moyen a été effectuée pour caractériser l'évolution avec l'isospin de la fermeture de sous-couche N=16. Ce travail a été réalisé dans un formalisme Hartree-Fock-Bogoliubov avec l'interaction effective de portée finie D1S, en collaboration avec le Service de Physique Nucléaire du CEA-Bruyères-le-Châtel. Afin de cerner l'évolution des orbitales nucléaires responsables du changement de structure des isotones N=16, la réaction de transfert d'un neutron 26Ne(d,p)27Ne en cinématique inverse à 9.7 MeV/u a été réalisée au GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds). Une cible cryogénique de D2 (17 mg.cm^(-2)) a été utilisée au cours de l'expérience. L'utilisation en coïncidence du détecteur de photons EXOGAM et du spectromètre magnétique VAMOS a permis la spectroscopie gamma de 27Ne. Les résultats obtenus suggèrent une réduction du gap entre les couches sd et fp pour les isotones N=17 à mesure que l'on s éloigne de la vallée de stabilité vers la drip line neutron.The sequence of nuclear magic numbers may change from stability to the drip lines. New magic numbers may then appear : we studied the nuclear structure of N=16 isotones from stability to the neutron drip line where N=16 has been suggested to be magic. A systematic study of even-even N=16 nuclei has been achieved at both mean-field and configuration mixing levels using the Gogny D1S effective interaction. These methods allow to investigate single-particle and pairing properties at spherical shape and along axial and triaxial quadrupole deformations, as well as collective properties. The mean-field calculations show that a spherical subshell gap is opening at N=16. The beyond-the-mean-field calculations predict 24O and 22C neutron magic. In order to estimate the structure changes involved in this shell evolution, we performed the gamma spectroscopy of 27Ne using the one neutron transfer reaction 26Ne(d,p)27Ne in inverse kinematics at 9.7 MeV/nucleon at GANIL. A cryogenic D2 target (17 mg.cm^-2) was used during the experiment. The spectroscopy of 27Ne was performed by measuring in coincidence de-excitation gamma rays in EXOGAM with 27Ne ejectiles in the magnetic spectrometer VAMOS. The obtained results suggest a decrease of the negative parity state energies in odd N=17 neutron rich isotones, supporting a reduced sd-fp shell gap in the neutron rich region.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF