Production of exotic nuclei by photofission,
The ALTO project: First Results
Production de noyaux exotiques par photofission,
Le projet ALTO : Premiers Résultats
Résumé
This Ph.D thesis has been carried out in the framework of ALTO project (Accélérateur Linéaire Auprès du Tandem d'Orsay), a project exploiting photofission as a production mode of neutron-rich nuclei for ISOL facilities. Our work deals with adaptation modes of the production environment represented by the target-ion source unit.
We undertook an exhaustive radioprotection study in order to design and define the kinds of shielding necessary to face intense flux of photons and neutrons generated in the production target. Monte Carlo simulations with FLUKA code allowed us to calculate the simultaneous transport of photons and the neutrons with an entire modelling of the very complicated geometrical structures. For the target-source unit and the critical points of beam loss, we propose an optimised shielding based mainly on the segmented structure.
We have studied the adequacy of a thick carbide uranium target to produce neutron-rich nuclei by photofission. In Particular, comparing the results of simulations with the experimental data, we have benchmarked FLUKA code for photofission with a 50 MeV electron beam.
Finally, we present our work on the design and development of a FEBIAD-type-ion-source prototype: IRENA ion source, designed for next generation facilities.This work shows how important radioprotection considerations are also involved in the design of the ion source.
We undertook an exhaustive radioprotection study in order to design and define the kinds of shielding necessary to face intense flux of photons and neutrons generated in the production target. Monte Carlo simulations with FLUKA code allowed us to calculate the simultaneous transport of photons and the neutrons with an entire modelling of the very complicated geometrical structures. For the target-source unit and the critical points of beam loss, we propose an optimised shielding based mainly on the segmented structure.
We have studied the adequacy of a thick carbide uranium target to produce neutron-rich nuclei by photofission. In Particular, comparing the results of simulations with the experimental data, we have benchmarked FLUKA code for photofission with a 50 MeV electron beam.
Finally, we present our work on the design and development of a FEBIAD-type-ion-source prototype: IRENA ion source, designed for next generation facilities.This work shows how important radioprotection considerations are also involved in the design of the ion source.
Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre du projet ALTO (Accélérateur Linéaire Auprès du Tandem d'Orsay), projet exploitant la photofission comme mode de production de noyaux riches en neutrons pour la séparation en ligne. Nos travaux portent sur l'étude des modes d'adaptation de l'environnement de production représenté par son ensemble cible-source d'ions.
Nous avons mené une étude exhaustive de radioprotection pour dimensionner et définir la nature des blindages nécessaires pour faire face aux flux intenses de photons et de neutrons générés dans la cible de production.
Les simulations Monte Carlo avec le code FLUKA nous ont permis de calculer le transport simultané des photons et des neutrons avec une modélisation intégrale des structures géométriques très complexes. Pour l'ensemble cible-source d'ions et les points critiques de pertes de faisceaux, nous proposons des blindages optimisés basés essentiellement sur la structure segmentée.
Nous avons étudié l'adéquation d'une cible épaisse de carbure d'uranium pour la production de noyaux radioactifs riches en neutrons par photofission. En particulier, nous avons montré la validité du code FLUKA pour la photofission avec un faisceau d'électrons de 50 MeV, en comparant les résultats de calculs aux mesures expérimentales réalisées.
Enfin, nous présentons nos travaux de conception et de développement d'un prototype de source d'ions de type FEBIAD destinée aux installations de seconde génération : la source IRENA. Ces travaux montrent à quel point les considérations de radioprotection sont également impliquées dans le développement de la source.
Nous avons mené une étude exhaustive de radioprotection pour dimensionner et définir la nature des blindages nécessaires pour faire face aux flux intenses de photons et de neutrons générés dans la cible de production.
Les simulations Monte Carlo avec le code FLUKA nous ont permis de calculer le transport simultané des photons et des neutrons avec une modélisation intégrale des structures géométriques très complexes. Pour l'ensemble cible-source d'ions et les points critiques de pertes de faisceaux, nous proposons des blindages optimisés basés essentiellement sur la structure segmentée.
Nous avons étudié l'adéquation d'une cible épaisse de carbure d'uranium pour la production de noyaux radioactifs riches en neutrons par photofission. En particulier, nous avons montré la validité du code FLUKA pour la photofission avec un faisceau d'électrons de 50 MeV, en comparant les résultats de calculs aux mesures expérimentales réalisées.
Enfin, nous présentons nos travaux de conception et de développement d'un prototype de source d'ions de type FEBIAD destinée aux installations de seconde génération : la source IRENA. Ces travaux montrent à quel point les considérations de radioprotection sont également impliquées dans le développement de la source.
Loading...