Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les principales caractéristiques du noyau atomique et celles des phénomènes nucléaires sont représentées par des ensembles de valeurs numériques, désignées par les termes suivants : données physiques de base, nucléaires, atomiques et spectroscopiques. Il arrive souvent que l’expression « données nucléaires » recouvre l’ensemble de ces données. Cet article décrit l’organisation, la structuration et le traitement de ces données, pour les rendre par les logiciels dédiés aux applications nucléaires. L’importance centrale des neutrons dans le domaine de la physique des réacteurs nucléaires justifie la place privilégiée accordée ici.
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Cheikh M’Backé DIOP : Ingénieur-chercheur au Commissariat à l’Énergie Atomique - Chef du Laboratoire d’Études de Protection et de Probabilités, CEA/Saclay
INTRODUCTION
Les dossiers Physique des réacteurs- Les bases de la physique nucléaire et Physique des réacteurs- Les réactions nucléaires présentent les principales caractéristiques du noyau atomique et celles des phénomènes nucléaires que sont la radioactivité et les réactions nucléaires. Ces caractéristiques sont représentées par des ensembles de valeurs numériques, que les spécialistes désignent par les termes suivants : données physiques de base, données nucléaires, données atomiques et données spectroscopiques. Il arrive, dans l’usage et par abus de langage, que l’expression « données nucléaires » (nuclear data) recouvre de manière générique l’ensemble de ces données.
Le présent dossier BN 3 012 décrit, dans les grandes lignes, la manière dont les données nucléaires sont organisées, structurées, traitées pour être utilisables, en particulier, par les logiciels dédiés aux applications nucléaires. L’importance centrale des neutrons dans le domaine de la physique des réacteurs nucléaires justifie la place privilégiée qui leur est accordée dans ce dossier.
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- Version courante de janv. 2017 par Cheikh M’Backé DIOP
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Origine des données nucléaires. Les évaluations9. Conclusion
Le domaine des données physiques de base, destinées aux codes de transport de particules développés dans le cadre de disciplines comme la neutronique et la protection contre les rayonnements, est à la fois vaste et complexe car il est fait appel à une physique très variée où trois des quatre interactions fondamentales identifiées à ce jour sont impliquées : l’interaction électromagnétique, l’interaction nucléaire faible, l’interaction nucléaire forte.
L’utilisation des données physiques de base ne se réduit pas à une simple exploitation des résultats de mesures stockés dans un fichier informatique, mais demande de traiter ces données par des formalismes de physico-mathématiques et des codes appropriés afin d’aboutir à des ensembles de données cohérents appelés évaluations. Ces évaluations sont à leur tour traitées au plan physique, numérique et informatique pour constituer des bibliothèques de données exploitables par les codes de transport de particules et d’évolution temporelle des radionucléides formés par irradiation. Il est aussi important de disposer des valeurs des incertitudes associées aux valeurs des données stockées. Le volume d’informations enregistrées dans une évaluation ou une bibliothèque de données physiques se chiffre en centaines de méga-octets, voire en giga-octets.
Diverses équipes dans le monde poursuivent les études (mesures, modèles...) visant à améliorer la connaissance sur les sections efficaces, les données de décroissance, etc.
citons les mesures réalisées au Laboratoire européen de Geel, en Belgique, au CEA/Cadarache, le travail d’élaboration d’une nouvelle évaluation européenne, JEFF-3, coordonné par l’AEN/OCDE.
Une qualification des codes de calcul élaborés et des données physiques de base qu’ils utilisent est indispensable. Elle est réalisée par l’exécution de séries de benchmarks, c’est‐à‐dire des comparaisons calcul/expérience et calculs/calculs, dans des situations parfaitement définies allant du problème simple académique à la configuration réelle. Cette qualification contribue, d’une part, à l’amélioration des données physiques de base et, d’autre part, permet de conférer aux codes de transport et d’évolution ainsi qu’aux...
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - McLANE (V.) editor, ENDF-102 - Data Formats and Procedures for the Evaluated Nuclear Data File. - ENDF-6, National Nuclear Data Center (NNDC), Brookhaven National Laboratory (BNL), BNL-NCS-44945, USA. Rapport faisant l’objet de versions révisées (1990).
-
(2) - * - ENSDF (Evaluated Nuclear Structure Data File ). Data base contenant les informations sur la structure nucléaire et les modes de décroissance de 2900 isotopes (2005).http://www.nndc.bnl.gov.
-
(3) - AUDI (G.), BERSILLON (O.), BLACHOT (J.), WAPSTRA (A.H.) - The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties. - La base de données NUBASE2003 comporte les informations pour 3177 isotopes : cf. Atomic Mass Data Center. Nuclear Physics A, vol. 729, p. 3-128 (2003). http://csnwww.in2p3.fr/amdc/web/nubase_ en.html
-
(4) - AUDI (G.), WAPSTRA (A.H.) - Atomic mass Evaluation. - Nucl. Phys. A595 409 (1995).
-
(5) - FIRESTONE (R.B.) - Tables of Isotopes. - Wiley. USA (avec C.D. ROM) (1996).
-
...
ANNEXES
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1 Annexe 1
- 1.1 Exemples de différents types de spectres de neutrons utilisés dans un système de traitement des sections efficace pour déterminer les sections efficaces multigroupes 1.1.1 1. Spectre de Maxwell
1.1.2 2. Spectre de Watt (ou fission de type 1)
1.1.3 3. Spectre de ralentissement
1.1.4 4. Spectre de fusion de type 1
1.1.5 5. Spectre de fission + fusion
1.1.6 6. Spectre de fission de type 2
1.1.7 7. Spectre de fusion de type 2
1.1.8 8. Spectre en 1/
1.1.9 9. Spectre en 1/
1.1.10 10. Spectre en 1/ * spectre de Watt
1.1.11 11. Spectre entré par points
-
2 Annexe 2
Certains spectres dépendent des paramètres qui peuvent être définis par l’utilisateur des codes de traitement des sections efficaces. Dans ce qui suit, seront indiqués les paramètres et leur valeur par défaut ; les énergies sont exprimées...
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