1 - LES ÉVALUATIONS : POURQUOI, POUR QUI ?

• 1.1 - Rappels sur la neutronique
• 1.2 - Notion de « données nucléaires »
• 1.3 - Qu’est-ce qu’un « fichier évalué » ?
  Figure 1 - Extrait d’un fichier au format ENDF-6 (section efficace de la réaction 151Eu(n,2n) en fonction de l’énergie)
• 1.4 - Utilisation des données évaluées
• 1.5 - Une recherche constante d’amélioration des évaluations
  Figure 2 - Un exemple de données expérimentales contradictoires Figure 3 - Représentation de la section efficace de capture de l’238U (JEFF-3.1.1) et des flux de neutrons représentatifs d’un réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium ou d’un réacteur à eau pressurisée Figure 4 - Un exemple d’évaluation incomplète : la section efficace de fission induite par neutrons sur le 242Am de la librairie ENDF/b6.4 n’est définie que jusqu’à 10 keV
• 1.6 - Validation des données nucléaires
  Figure 5 - Photographie de l’expérience JEZEBEL Pu239 Figure 6 - Photographie du réacteur MINERVE, CEA Cadarache

2 - LES ÉVALUATIONS : COMMENT ?

• 2.1 - Reprise d’évaluations existantes
• 2.2 - Normalisation d’évaluations existantes
  Figure 7 - Un exemple de normalisation de données nucléaires évaluées pour améliorer un résultat de benchmark
• 2.3 - Interpolation de données expérimentales
  Figure 8 - Un exemple de données nucléaires évaluées par interpolation de données expérimentales
• 2.4 - Modélisation
  Figure 9 - Diagramme du cycle de rétroaction des données expérimentales sur les paramètres des modèles Figure 10 - Première résonance du 103Rh Figure 11 - Résonances résolues du 103Rh

3 - TYPES DE MESURES DES DONNÉES

• 3.1 - Expériences microscopiques
  Figure 12 - Exemple de la mesure de transmission sur une cible d’uranium 238 Figure 13 - Exemple de la mesure de section efficace totale neutron sur une cible d’uranium 238
• 3.2 - Expériences intégrales
• 3.3 - Remarques sur les expériences

4 - MODÉLISATION DES DONNÉES NUCLÉAIRES : LES SECTIONS EFFICACES DE RÉACTION

• 4.1 - Enchaînement des modèles de sections efficaces
  Figure 14 - Structure caractéristique d’un spectre de neutrons dans le domaine du continu Figure 15 - Enchaînement des modèles Figure 16 - Sections efficaces totales d’isotopes légers jusqu’aux actinides (figure reproduite avec l’aimable autorisation de Franck Gunsing (CEA))
• 4.2 - Relations élémentaires entre les sections efficaces et la physique nucléaire : la matrice de collision
• 4.3 - Domaine des résonances (résolues et non résolues)
  Figure 17 - Section efficace de capture de l’uranium 238 induite par neutron calculée avec la théorie de la matrice R dans l’approximation de Reich-Moore (courbe noire) comparée à une représentation multigroupe (en rouge) Figure 18 - Section efficace de fission du plutonium 239 induite par neutron calculée avec la théorie de la matrice R dans l’approximation de Reich-Moore et comparée à l’expérience Figure 19 - Illustration de la compétition entre les différentes voies de désexcitation du noyau composé dans un processus de décroissance statistique avec émission multiple
• 4.4 - Transition entre le domaine des résonances non résolues et le continuum
  Figure 20 - Illustration de la compétition entre les différentes voies de désexcitation du noyau composé dans un processus de décroissance statistique avec émission multiple Figure 21 - Illustration de la croissance exponentielle du nombre de niveaux cumulés avec l’énergie d’excitation (à gauche) et du nombre élevé de niveaux à l’énergie de séparation du neutron Sn (à droite) Figure 22 - Différentes descriptions de la densité de niveaux en fonction de l’énergie d’excitation E Figure 23 - Variations corrélées du paramètre de densité de niveaux a (panneau du haut) et du terme de correction de couche (en bas) en fonction du nombre de masse A
• 4.5 - Domaine du continu
  Figure 24 - Sections efficaces totale, élastique et de réaction (gauche), et différentielle élastique (droite) calculées à l’aide d’un potentiel réel ou complexe Figure 25 - Dépendance radiale et énergétique du potentiel Figure 26 - Comparaison de la qualité de description de la section efficace totale du système n+208Pb par le potentiel optique phénoménologique dispersif (DOMA bleu), et semi-microscopique (JLM rouge) Figure 27 - Construction d’un modèle optique (semi-)microscopique Figure 28 - Exemple de prédictions de sections efficaces différentielles en angle d’un modèle optique microscopique, loin de la vallée de stabilité, de la drip-line proton vers la drip-line neutron Figure 29 - Énergie du 184W en fonction de la déformation β 2 présentant un minimum à β 2 ≈ 0,25, états de la bande de rotation du fondamental du 184W et effet de la déformation sur les sections efficaces élastiques et inélastiques du système n+184W à 14 MeV Figure 30 - Compétition entre l’émission de pré-équilibre et la thermalisation du noyau composé Figure 31 - Illustration de l’effet du pré-équilibre sur les sections efficaces d’émission de neutrons
• 4.6 - Modèles de fission
  Figure 32 - Exemple de surface d’énergie potentielle bidimensionnelle pour la fission du 238U Figure 33 - Modélisation de la fission à une dimension pour une barrière Figure 34 - Illustration de la transmission résonnante due aux états du second puits de fission Figure 35 - Section efficace de fission de basse énergie due à la transmission résonnante des états de classe II et III Figure 36 - Illustration des différentes « chances » de fission du système n+238U en fonction de l’énergie incidente Figure 37 - Organigramme simplifié du code TALYS, avec en entrée l’input minimal pour le calcul de la réaction proton sur 56 Fe à 14 MeV
• 4.7 - Formatage, validation

5 - ASSIMILATION DES DONNÉES EXPÉRIMENTALES ET DES MODÈLES : INFÉRENCE BAYÉSIENNE

• 5.1 - Principes généraux
• 5.2 - Résolution analytique
• 5.3 - Résolution par la méthode de Monte-Carlo

6 - QUELQUES EXEMPLES

• 6.1 - Rôle des états couplés
  Figure 38 - Influence des niveaux couplés sur la structure du spectre de neutrons pour la réaction n+238U
• 6.2 - Influence des coefficients de transmission sur le modèle statistique
  Figure 39 - Influence de la déformation des noyaux émetteurs sur les sections efficaces d’émission multiple de neutrons
• 6.3 - Section efficace (n,2n) du 239Pu
  Figure 40 - Sections efficaces du système n+239Pu, avec en particulier la section efficace (n,2n)
• 6.4 - Rôle des densités de niveaux
  Figure 41 - Illustration du rôle des densités de niveaux dans la compétition entre voies de décroissance
• 6.5 - Difficultés issues de la qualité des données expérimentales, exemple du 238Pu(n,f)
  Figure 42 - Sections efficaces mesurée (symboles) et calculée (rouge) de la réaction 238Pu(n,f), comparées aux sections efficaces de formation de noyau composé par neutron sur le 238Pu et d’autres actinides, ainsi qu’à la limite géométrique (pointillés) de la section efficace de réaction
• 6.6 - Validation intégrale
  Figure 43 - Influence de l’évaluation de n+238U sur la criticité des benchmarks LEU-COMP-THERM-006
• 6.7 - Importance du domaine des résonances résolues : les sections efficaces du 239Pu
  Figure 44 - Exemples de données expérimentales (section de fission, section de capture et transmission) utilisées lors de l’ajustement avec le code CONRAD (lignes pleines) Tableau 1 - Incertitudes sur les sections efficaces du 239Pu de la région [...]
• 6.8 - Un noyau de masse intermédiaire, le sodium (23Na)
  Figure 45 - Section efficace inélastique évaluée du sodium comparée aux mesures de Rouki et al. [33] Figure 46 - Incertitudes (en bleu) et corrélations (cadre central) de la section efficace inélastique du sodium
• 6.9 - Importance du domaine des résonances non résolues pour la neutronique
  Figure 47 - Sections efficaces de l’238U de 10–5 eV à 20 MeV Tableau 2 - Description des calculs réalisés Tableau 3 - Impact sur le calcul de la réactivité de la configuration R3 de [...]

7 - PERSPECTIVES D’AVENIR POUR L’ÉVALUATION

• 7.1 - Nouvelles/meilleures données expérimentales
• 7.2 - Progrès en modélisation
  Figure 48 - Multiplicité en neutron prompt obtenue suite à une fission induite par un neutron sur l’235U dans le domaine d’énergie incidente 0 eV à 60 eV (d’après [34]) Figure 49 - Comparaison de calculs de décalage de phase (phase-shift) en fonction de l’énergie en supposant un potentiel carré équivalent au potentiel diffusif provenant du continuum (code ECIS) Figure 50 - Différentes voies de formations du noyau composé 7Be* Figure 51 - Exemple de calculs de modèles optiques complètement microscopiques sans paramètre ajusté (d’après [13]) Figure 52 - Densités de niveaux microscopiques combinatoires (traits pleins noirs) comparées aux niveaux cumulés expérimentaux (pointillés rouges) Figure 53 - Force de la résonance dipolaire dans l’approximation lorentzienne et issue de calculs QRPA et calculs de la réaction 181Ta(γ,n) avec des coefficients de transmission γ issus de l’approximation lorentzienne et des calculs QRPA Figure 54 - Largeur moyenne de décroissance dans la voie d’émission gamma <Γγ>, expérimentale, phénoménologique et microscopique QRPA Figure 55 - Comparaison des hauteurs de première barrière de fission calculées par méthodes de champ moyen avec les données expérimentales Figure 56 - Comparaison des prédictions des calculs de fission dynamiques basés sur un hamiltonien collectif tiré de calculs de champ moyen (rouge interaction D1S, bleu interaction SKM*) avec les mesures de rendement de fission (symboles noirs et gris) pour la fission du 240Pu

8 - CONCLUSION