Le ²¹⁰Po est un élément produit par la capture d'un neutron sur un noyau de ²⁰⁹Bi après la décroissance du ²¹⁰Bi. Ce noyau est peuplé dans deux états (fondamental et isomérique) dont nous venons de mesurer directement, pour la première fois, le rapport d'embranchement grâce à une méthode originale de spectroscopie gamma. Ce résultat est important pour une estimation réaliste de la radiotoxicité induite par le ²¹⁰Po dans les cibles de spallation Pb-Bi des futurs systèmes pilotés par accélérateur (ADS) dédiés a la transmutation ou aux sources intenses de neutrons.

En effet, le ²¹⁰Po est un émetteur alpha de durée de vie moyennement courte (138 jours) qui présente la propriété d'être volatile. Ces deux caractéristiques font de lui un des éléments les plus dangereux, en concurence avec les isotopes du mercure et certains gaz rares, du point de vue de la radiotoxicité dans une cible de spallation, en cas de rupture de confinement.

Les premières mesures obtenues par une équipe du SPhN, auprès du réacteur à haut flux de l'ILL avec des neutrons thermiques, montrent que la formation des deux états du ²¹⁰Bi est équiprobable (50%±5%). Ce résultat, validé par deux autres mesures utilisant des techniques d'activation, est en désaccord avec les librairies de données nucléaires utilisées par les codes de calculs qui donnent une préférence de 67% pour la voie conduisant à la formation du ²¹⁰Po.

Le ²¹⁰Po serait donc formé en moindre quantité que prévu dans les cibles de spallation. Ce resultat pourra être confirmé très prochainement en étendant cette mesure à toute la gamme en énergie couverte par les neutrons de spallation, avec la même méthodologie expérimentale.