Etude de la fission d'actinides produits par réactions de transfert multinucléon en cinématique inverse - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2010

Study of actinides fission induced by multi-nucleon transfer reactions in inverse kinematics

Etude de la fission d'actinides produits par réactions de transfert multinucléon en cinématique inverse

X. Derkx

Abstract

The study of actinide fission encounters two major issues. On one hand, measurements of the fission fragment distributions and the fission probabilities allow a better understanding of the fission process itself and the discrimination among the models of nuclear structure and dynamics. On the other hand, new measurements are required to improve nuclear data bases, which are a key component for the design of new generation reactors and radio-toxic waste incinerators. This thesis is in line with different French and American experimental projects using the surrogate method, i.e. transfer reactions leading to the same compound nuclei as in neutron irradiation, allowing the study of fission of actinides which are inaccessible by conventional techniques, whereas they are important for applications. The experiment is based on multi-nucleon transfer reactions between a 238U beam and a 12C target, using the inverse kinematics technique to measure, for each transfer channel, the complete isotopic distributions of the fission fragments with the VAMOS spectrometer. The work presented in this dissertation is focused on the identification of the transfer channels and their properties, as their angular distributions and the distributions of the associated excitation energy, using the SPIDER telescope to identify the target recoil nuclei. This work of an exploratory nature aims to generalize the surrogate method to heavy transfers and to measure, for the first time, the fission probabilities in inverse kinematics. The obtained results are compared with available direct kinematics and neutron irradiation measurements.
L'étude de la fission des actinides répond à un double enjeu. Les mesures de distributions de fragments de fission et des probabilités de fission permettent une meilleure compréhension du phénomène en lui même et une discrimination des modèles de structure et de dynamique nucléaires. De plus, dans le contexte de la conception de réacteurs nucléaires de nouvelle génération et d'incinérateurs de déchets radiotoxiques, de nouvelles mesures sont indispensables pour améliorer les bases de données nucléaires. Cette thèse s'inscrit dans la continuité de programmes expérimentaux français et américains, utilisant la méthode de substitution, c'est-à-dire des réactions de transfert menant aux mêmes noyaux composés que par irradiation de neutron mais inaccessibles par les méthodes conventionnelles. L'expérience sur laquelle se base ce travail utilise les réactions de transfert multinucléon entre un faisceau de 238U et une cible de 12C en cinématique inverse, afin d'établir, grâce au spectromètre VAMOS, les distributions isotopiques complétés des fragments de fission associée à chaque voie de transfert. Le travail présenté dans ce mémoire se concentre sur l'identification des voies de transfert et leurs propriétés, comme les distributions angulaires et celles en énergie d'excitation, grâce au télescope SPIDER qui identifie les noyaux de recul de la cible. Ce travail de thèse exploratoire vise à généraliser la méthode de substitution à des transferts lourds et à mesurer des probabilités de fission pour la première fois en cinématique inverse. Les résultats obtenus sont comparés aux mesures en cinématique directe et aux mesures par irradiation de neutron disponibles.
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tel-00539788 , version 1 (25-11-2010)

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  • HAL Id : tel-00539788 , version 1

Cite

X. Derkx. Etude de la fission d'actinides produits par réactions de transfert multinucléon en cinématique inverse. Physique Nucléaire Expérimentale [nucl-ex]. Université de Caen, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00539788⟩
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