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Submitted on 1 Jan 1954
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Chambre d’ionisation �à basse pression pour la mesure de la distribution des neutrons dans une pile
I. Pelchowitch, J. Weill
To cite this version:
I. Pelchowitch, J. Weill. Chambre d’ionisation �à basse pression pour la mesure de la distribu- tion des neutrons dans une pile. J. Phys. Radium, 1954, 15 (10), pp.119-120. �10.1051/jphys- rad:019540015010011900�. �jpa-00235034�
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CHAMBRE D’IONISATION A BASSE PRESSION
POUR LA MESURE DE LA DISTRIBUTION DES NEUTRONS DANS UNE PILE
Par 1. PELCHOWITCH (1) et J. WEILL,
Commissariat à l’Énergie atomique, Centre d’Études nucléaires de Saclay.
Sommaire. - On décrit une chambre d’ionisation à dépôt de bore et basse pression permettant la
mesure directe de flux de neutrons thermiques allant jusqu’à 1013 neutrons /s /cm2. La rapidité de réponse du système permet de l’utiliser pour la mesure de la répartition des densités de neutrons dans
une pile.
LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM. SUPPLEMENT AU I
PHYSIQUE APPLIQUEE. TOME 15, OCTOBRE 1954,
Deux systemes de detection ont ete decrits pour la mesure de la distribution des flux intenses de neutrons thermiques dans une pile. Le premier de
ces systemes est la thermopile dont les soudures
« chaudes )) sont recouvertes d’un materiau transmu- table ou fissile, siege d’une production de chaleur
sous 1’action des neutrons [1], [2], le second est le d6tecteur a ruban dont la radioactivit6 apr6s expo- sition dans la pile est en chaque point proportion-
nelle au flux correspondant [3].
La thermopile a une grande constante de temps
entrainant la necessite d’une exploration lente,
par ailleurs elle donne des mesures affectées d’un
signal d’erreur dans le cas ou 1’equilibre de temp6-
rature n’a pas ete atteint, de plus sa sensibilite varie en fonction de la temperature ambiante. Le d6tecteur a ruban necessite de son cote des temps
d’irradiation et de mesure longs et faisant appel
A un appareillage assez complexe.
Dans ces conditions nous avons trouve utile de mettre au point une chambre d’ionisation sp6ciale-
ment adaptee et qui, tout en ayant une sensibilité
convenable, a une faible constante de temps et une independance totale vis-a-vis de la temperature.
Le flux a l’int6rieur de la pile est de plusieurs puissances de 1 o sup6rieur 4 celui qui est mesure
par les chambres d’ionisation utilis6es pour la mesure de la puissance de la pile, ces chambres 6tant gene-
ralement plac6es a 1’exterieur du réflecteur. I1 est donc possible de reduire considérablement les dimensions de la chambre, ce qui premettra par ailleurs une bonne localisation dans la mesure des flux. Les phenomenes de charge d’espace qui resul-
teraient d’une ionisation trop intense pourront etre
r6duits en diminuant la pression a l’int6rieur de la chambre. Ceci . diminue la sensibilite de la chambre
aux neutrons, ce qui est sans importance du fait que
(1) D6tach6 du Commissariat a 1’Rnergie atomique
isra6lien.
nous devons mesurer des flux tres 6lev6s. Par ailleurs,
le rapport entre la sensibilite aux neutrons et celle
aux rayons y n’est gu6re change car la sensibilite
, aux y diminue egalement avec la pression.
Nous avons construit un tel modele de chambre d’ionisation a depot de carbure de bore qui avec
son montage est représentée sur la figure I .
Fig. I.
La resistance du verre diminuant sous 1’effet des radiations il est indispensable d’utiliser un anneau
de garde. Le gaz de remplissage est de l’oxyg6ne
ou de I’h6lium sous une pression de i a 4 mm de Hg.
Le conducteur haute tension est ext6rieur a un tube d’aluminium contenant un autre conducteur, isol6
par un tube de quartz, reli6 a l’électrode centrale de la chambre. La courbe de saturation obtenue pour une forte valeur du flux est donn6e sur la
figure 2; elle montre que la saturation est obtenue pour de faibles tensions de collection. On a repr6sent6
sur la figure 3 le courant d’ionisation obtenu en
fonction du flux de neutrons. Une chambre identique
mais sans depot de bore donne dans un flux de 2,5. 1012 neutrons s cm2 un courant de 5.10-8 A,
ceci indique que la sensibilite du dispositif au rayon- nement y est 30o fois inf6rieure a la sensibilite aux neutrons. On peut constater la lin6arit6 en fonction du flux de neutrons et la faible contribution des rayons ; au courant d’ionisation.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019540015010011900
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II semble possible de remplacer le tube d’alumi-
nium que nous avons employ6 par un cable coaxial flexible et a bon isolement.
Fig. 2.
Fig. 3.
Nous donnons sur la figure 4 la distribution des flux de neutrons dans le canal vertical central de la
pile de Saclay mesur6e par la chambre d’ionisation d6crite plus haut a deux valeurs différentes de
puissance. Ces mesures concordent avec des mesures
ant6rieures faites au moyen du système a ruban.
Fig. 4.
La duree de vie d’une chambre a faible pression
telle que celle qui est d6crite est probablement
courte mais ceci ne pr6sente ici aucun inconvenient du fait du peu de temps n6cessaire aux mesures et de son remplacement facile. On pourra lier le d6rou- lement du papier d’un enregistreur au deplacement
de la chambre d’ionisation dans un systeme qui
serait ainsi completement automatique. On pourra éventuellement disposer de chambre a pression diffé- rentes, ce qui permettra d’avoir la sensibilite maxi-
mum quel que soit le flux que l’on se propose de
mesurer.
Manuscrit recu Ie 6 mai 1954.
BIBLIOGRAPHIE.
[1] BARBARAS G., FARR J. et KURANG J. - Atomic Energy Commission, Report A.E.C.D. 2485.
[2] JAQUES T. A. J., BALLINGER H. A. et WADE F. - Inst.
Elec. Eng., 1953, I, 100, 101.
[3] RAIEVSKI V. et PELLE M. 2014 J. Physique Rad., 1953, 14, 463.
