Etude du processus de fission

La fission nucléaire constitue un excellent laboratoire d’étude de la dynamique nucléaire et de sa corrélation avec les effets de structure nucléaire. En particulier, la caractérisation de l’état final de la réaction (propriétés des fragments et des neutrons et gammas émis par les fragments) fournit un ensemble d’observables très riches qui contraignent fortement les nombreux modèles déjà disponibles ou en cours de développement.

 

Dans ce cadre, notre laboratoire, le LEARN, mène un programme pour mesurer les caractéristiques principales (masse, charge nucléaire, énergie cinétique) des fragments issus de la fission induite par neutron dans un large domaine en énergie et pour différentes variétés d’actinides. Dans le domaine thermique, les propriétés des fragments de fission sont étudiées à l'aide du spectromètre de masse LOHENGRIN auprès du Réacteur de Haut Flux de l’ILL (Grenoble). Pour les études à plus haute énergie (de quelques centaines de keV jusqu’à 40 MeV), nous développons un nouvel instrument, appelé FALSTAFF pour équiper l’installation NFS à SPIRAL2 (GANIL) à l’horizon 2019.

Une autre approche, récente, consiste à étudier la désexcitation des fragments de fission en mesurant les rayons gammas prompts émis par ces fragments, en coïncidence et avec une très bonne résolution. Cette étude, initiée avec un spectromètre gamma provisoire installé à l'ILL (EXILL) se poursuit avec un nouvel instrument de l'ILL, plus performant, appelé FIPPS.

Ces mesures s’inscrivent dans le cadre de collaborations, notamment avec l’IN2P3, le CEA/DEN et le CEA/DIF.

 

Enfin, les physiciens du DPhN ont développé une large expertise dans la mesure des neutrons et gammas retardés émis par les fragments fission. Cela confère une grande cohérence au programme expérimental sur la fission, complémenté par une activité de modélisation du processus qui a donné naissance au modèle SPY. Ce modèle de point de scission, basé sur des ingrédients issus de calculs microscopiques, permet de calculer les propriétés des fragments et, à terme, des neutrons et des gammas.

 

Maj : 01/12/2017 (3409)

 

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