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Fiche détaillée Thèses
Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG (20/12/2007), Daniel Heuer (Dir.)
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Etude préliminaire de la mesure du rapport alpha, rapport de la section efficace moyenne de capture sur celle de fission de l'233U, sur la plateforme PEREN - Développement et étude du dispositif expérimental -
Marie-Anne Cognet1

Cette thèse consiste en une étude préparatoire de la mesure du rapport alpha de l'233U entre 1eV et 10keV, facteur nécessaire pour calculer le pouvoir de régénération de réacteurs basés sur le cycle 232Th/233U. Cette mesure peut être effectuée au LPSC, sur la plateforme PEREN qui est composée d'un spectromètre à temps de ralentissement au plomb couplé à un GEnérateur de NEutrons Pulsé Intense (GENEPI). Les taux de capture et de fission sont mesurés grâce à 8 scintillateurs YAP utilisés en coïncidence et entourant une chambre à fission. Des mesures préliminaires sur l'235U ont présenté un rapport signal sur bruit très faible malgré les améliorations successives apportées. Les contributions du bruit de fond ont été comprises et quantifiées expérimentalement et via des simulations (MCNP et GEANT4). Il est cependant indispensable d'améliorer le rapport signal sur bruit d'au moins un ordre de grandeur pour obtenir la capture d'un élément fissile sur un tel dispositif expérimental.
1 :  LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
Cycle thorium – rapport alpha – section efficace – capture – fission – uranium 233 – uranium 235 – spectromètre à temps de ralentissement – plomb – neutrons épithermiques – MCNP – GEANT4.

Preliminary studies on the measurement of the alpha ratio, ratio of the neutron capture cross-section to fission one for 233U, using PEREN facility. Development and characterization of the experimental setup
This Ph-D thesis was intended to prepare a precise measurement of the alpha ratio of 233U between 1eV and 10keV. This ratio is a key-parameter to calculate the breeding ratio of reactors based on the 232Th/233U cycle. This measurement would be performed, at the LPSC, on the experimental platform PEREN which is composed of a lead slowing-down time spectrometer associated with an intense pulsed neutron generator. Capture and fission rates are measured thanks to 8 scintillators YAP used in coincidence and surrounding a fission chamber. Preliminary tests using 235U resulted in a very low signal to background ratio despite the successive improvements. The different components of the background were identified and quantified experimentally and thanks to simulation tools (MCNP and GEANT4). Nevertheless, the signal to background ratio has still to be increased by about a factor 10 at least, to allow the measurement of the capture of a fissile element with such an experimental setup.
Thorium cycle – alpha ratio – cross section – capture – fission – uranium 233 – uranium 235 – Time-of-Flight spectrometer – lead – epithermal neutrons – MCNP – GEANT4

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