Dispositif pneumatique d'irradiations pour la mesure des flux de neutrons thermiques dans une pile

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Dispositif pneumatique d’irradiations pour la mesure

des flux de neutrons thermiques dans une pile

P. Mulot, R. Poussot, A.P. Schmitt

To cite this version:

79

DISPOSITIF

PNEUMATIQUE

D’IRRADIATIONS

POUR LA MESURE DES FLUX DE NEUTRONS

_THERMIQUES

DANS UNE PILE Par P.

_MULOT,

R. POUSSOT et A. P.

_SCHMITT,

Département de Recherche _Physique, Direction de Physique et des Piles Atomiques,

Centre d’Études Nucléaires de Saclay.

Résumé. 2014 Nous décrivons ici

l’appareil réalisé pour effectuer des mesures absolues de flux de neutrons _thermiques dans le coeur du réacteur EL3 de _Saclay à l’aide des détecteurs d’activation

L’appareil se _{compose d’un dispositif pneumatique} muni d’électrovannes dont les manoeuvres

sont commandées et _{prédéterminées électroniquement.} Il _permet d’introduire et d’extraire les

détecteurs. Un _compteur de temps mesure le _temps de _séjour au _point de mesure et les _temps de transit à l’intérieur du réacteur du détecteur et de son _support.

m2

L’appareil fonctionne à l’aide d’un gaz comprimé (dans le cas décrit 6

_kg/cm2)

_{et permet} de

mesurer des flux de neutrons _thermiques dont la valeur _peut atteindre 1015 _{n/cm2/sec, compte} tenu des faibles _temps de transit obtenus et à la nature de _{l’alliage or-plomb} servant aux _mesures.

Les résultats des mesures effectuées sur le réacteur EL3 sont _indiqués à titre

_d’exemple.

Abstract. 2014 An

apparatus for _making absolute measurement of the thermal neutron flux in the core of the EL3 reactor at _{Saclay by} means of activation detectors is described.

The _apparatus consists of a _pneumatic transfer _{system provided} with solenoid valves whose sequence of operation is

_{electronically}

controlled _according to a _{predetermined program. A}

timing device measures the irradiation time (at the location of the _measurement) and transit times _(in and out of the reactor _core) of the detector and its _support.

The _system works with _compressed gas (at 6 kg/cm2 in the _{present case).} It is

_capable

of

measuring thermal neutron fluxes up to 1015 n/cm2/sec owing to the short transfer times achieved, and the nature of the Pb-Au alloy used as detector.

The results of measurements _performed in the EL3 reactor are _given as an _example.

PHYSIQUE

PHYSIQUE APPLIQUÉE ’

SUPPLÉMENT AU ?

TOME _21, JUILLET 1960,

Introduction. - La _mesure absolue directe d’un

flux de neutrons

_thermique

élevé dont la valeur

peut

dépasser

1015

_n/cm2/s,

est réalisable à l’aide de la méthode d’activation

_appliquée

à des détec-teurs

_{métalliques.}

Ces détecteurs doivent

_répondre

à un certain nombre

_{d’exigences, plus}

ou moins

restrictives. Les

_{qualités nécessaires propres}

à la nature du

_détecteur,

sont les suivantes :

1° Section efficace

_thermique

et

_période

aussi bien connues _{que possible.} 2° Schéma de

désinté-gration

bien connu. 3°

_Corps

ne

_possédant

aucun

isotope

de

_{caractéristiques}

nucléaires

_pouvant

in-terférer dans la mesure. 4°

_Corps

relativement

courant.

-Peu de corps satisfont simultanément à toutes

ces

_exigences.

_Compte

tenu de la valeur du flux à

atteindre,

ces dernières devraient être en outre

complétées, pour 1 e

corps

considéré,

par des valeurs convenables de la section

éfficace

de

_capture

et de la

_période

de

_l’isotope

_{radioactif fourni par}

_capture

d’un neutron. Dans le cadre d’une mesure

_absolue,

il est

_préférable

de sacrifier ces deux dernières

con-sidérations à la connaissance

_précise

des

cons-tantes

_physiques.

Il est en effet

possible

de :

1)

Réduire la

_quantité

de matériau à

_irradier,

si ce dernier est soit très

ductile,

soit soluble sur un

grand

domaine dans un autre _{corps s’activant}

,

peu et servant de

support.

Dans ce _cas, le schéma

de

_{désintégration}

doit être

_simple

et connu de

manière à

_permettre

une détection sélective du

rayonnement

à mesurer.

2)

Réduire le

_temps

d’irradiation à l’aide d’un

dispositif approprié.

L’ensemble de ces

considé-rations

_préalables

nous a conduits à choisir : l’or

comme détecteur

_{métallique ;}

un

dispositif

de

comptage

sélectif à

_{coïncidences ;}

un

dispositif

pneumatique

d’irradiation.

Étude

du détecteur

A)

Équation

de la réaction de

capture

_radiative.

CARACTÉRISTIQUES

PHYSIQUES : 1

1)

Au197

_{monoisotopique pouvant}

être obtenu très pur, il est très ductile.

2)

Section

_efficace

_thermique.

La section efficace de

_l’Au’97@

_{pour des} neutrons de 2 200

_m/s,

a été _{mesurée par} un certain nombre

d’auteurs

_{[1], [2].}

La

_présence

de la résonance à

_4,9

eV ne

_permet

_{pas de considérer la section}

efficace de l’or dans le domaine

_thermique

comme

purement

en

_{1 /v.}

Cet écart de la loi

1 /v,

intégré

sur la

portion thermique

du

_spectre

des neutrons de

_pile

_(à

20°

_C)

conduit à

_majorer

de l’ordre de 1

_%

la valeur de la section efpicace à 2 200

_m/s

_[3].

80

La valeur que nous avons utilisée est 99 barns

à 1

_%

_près.

3)

Période :

_{2,698 ± 0,004}

_{jours [4].}

4) Schéma de désintégration :

Le schéma de

désin-tégration

de l’or

_198,

a la forme suivante :

Dans le schéma

_{principal, l’énergie}

maximum du

spectre p

èst

_0,93

MeV. Le second schéma ne

donne

_{qu;une énergie p}

maximum de

_0,295

MeV. On

peut

considérer l’Au"8 comme

_ayant

un

spectre

simple

avec

_énergie

_{maximum g}

de

0,93

MeV et un _y associé de

0,411

MeV.

5)

Remarques :

a)

Production d’électrons de

con-version

_[6].

Le coefficient de _{conversion interne pour la} couche

_{électronique}

.K et _{pour le y} de

_0,411

MeV est de 3

_{% ;}

_{pour le même} y et pour les couches L et

_M,

ce coefficient est de

_1,3

_%.

La méthode de

_comptage

_par coïncidences

_03B2,

_y

permet

de tenir

_compte

de _ce

_phénomène

de manière à le rendre

_{négligeable.}

b)

La section efficace de

_capture

_{pour des}

neu-trons

thermiques

de l’Au198

_radioactif,

est très

importante :

26

_{000 ±}

1 200 barns

_[3].

La réaction est la suivante :

avec

Au bout d’une irradiation d’un échantillon d’or naturel

_pendant

un

_{temps t}

exprimé

en

_secondes,

dans un

_{flux q}

_exprimé

en neutrons _par cm2 et _par

seconde,

le

_rapport

des activités

_As

et

_A’9

respec-tivement dues à la décroissance de l’Au198 et de l’Au 199

_formé,

est _{donné par la formule}

_{approchée :}

A la fin de l’irradiation

_pendant

un

_temps

court

par

rapport

à

et

(J 8

représente

la section efficace de

capture

radio-active de l’Au 198 pour Jes neutrons

_thermiques.

Les flux

_intégrés

mesurés sont de l’ordre de lol5

As/A9

reste donc

_supérieur

à 103. Nous consi-dérerons la

_capture

de l’Au198 comme

_{négligeable.}

A noter

_qu’après

même 20

_jours

de

_{décroissance,}

les valeurs voisines des

_périodes

n’introduisent sur

le

_{rapport As/A9 qu’un}

facteur e-1.12.

B)

Élaboration

du détecteur. -

L’activité A par seconde d’un détecteur d’or de

_poids

_{p grammes,}

placé

dans un flux de neutrons

_thermiques

q

expri-mé en

neutrons/cm2/s’

_pendant

un

_{temps t}

en

se-condes

_(petit

devant la

_période

radioactive de

l’iso-tope formé)

s’exprime

par la relation :

0 étant le

_temps

de décroissance

_après

irradiation. Pour des flux

_intégrés

de

_1015,

le

_système

de

comptage

par coïncidences

( 03B2,

y)

ne

_permet

_pas

un e valeur de A

_trop

élevée ni

_trop

faible. Un ordre de

_grandeur

convenable

_{pour A}

se situe vers 5 .105.

p est

al ors inférieur au

milligramme.

Pour éviter d’introduire une erreur

appréciable

(due

à une erreur sur le

_poids

du

_détecteur)

dans la

mesure, il faut atteindre p à

_quelques

« _{pour mille »,}

ce

_qui,

_compte

tenu de la valeur absolue _{de p,} conduit à eff ectuer une

_pesée

avec une erreur

ab-solue de l’ordre de 10-6 g.

Il est

_possible

de tourner la difficulté

_(créée

_par la

_manipulation

d’aussi

_petites

_quantités

_d’or)

en

diluant cet or dans du

_plomb

de

_qualité

nucléaire.

Les

_alliages

_or-plomb

sont

_{particulièrement}

faciles à réaliser. Nous avons ainsi obtenu un

_alliage

à

_0,205

_%

d’or en

_poids.

De tels détecteurs se

pré-sentent sous la forme de

_{disques découpés}

dans une

tôle laminée à

_0,1

mm

_(*).

C )

Essai des détecteurs

_or-plomb

au

_point

de

vue nucléaire. - Le

problème

essentiel

_posé

_par

l’alliage,

est l’activité

_parasite

_{induite dans le}

sup-port (le

problème d’homogénéité

de cet

_alliage

a été résolu au cours de sa

fabrication,

et vérifié à

l’occa-sion des mesures

_{effectuées).}

_{L’importance}

de cette

activité induite a été mesurée dans deux sens

diffé-rent s :

1)

Irradiation d’un échantillon de

_plomb

de 100 mg environ et étude de l’activité induite. L’irradiation a les

_{caractéristiques}

suivantes : flux

thermique

de l’ordre de 3.1011

_{n/cm2/s ;}

_temps

d’irradiation 7 h 45 mn.

L’activité obtenue 3 h 30 mn

_après

la fin de cette irradiation est de l’ordre de 11 000

_coups/mn

sur

un

_compteur

de coefficient

global (efficacité

et

géo-métrie)

de 10

_%

environ. L’étude de la décroissance de cette activité nous a

_permis

de déceler 4

_périodes

dont les valeurs se situent autour de 70

_h,

14 h 30 _mn, 5 h 30 mn et 2 h 30 mn avec les

inten-sités

_respectives

suivantes

_(en

admettant la même efficacité du cristal _pour tous les

_rayonnements

émis par

l’échantillon) :

2

_{%, 14}

_{%, 17 %}

et 67

_°/o.

A

_partir

de ces données et _pour un

_alliage

de 2

%

d’or en

_poids,

le calcul

_permet

d’évaluer à

0,5

%

maximum

_{l’importance}

de l’activité

_parasite

à la fin de l’irradiation : cette

_importance

étant de

_plus

en

_plus

faible

_quand

_augmente

le

_temps

_qui

_sépare

la fin de l’irradiation du début de

_comptage.

2)

Étude

de la décroissance d’un échantillon

d’alliage

à l’aide d’un

_dispositif

de

_comptage

à coïncidences

_03B2,

_y. Cette étude a

_permis

de retrouver à 1

_%

_près

la

_période

_{de l’or donnée par la} litté-rature. Ces résultats nous ont

_{permis d’appliquer}

cette méthode de dilution.

Dispositif

d’irradiations

Nous avons utilisé les détecteurs

métalliques

décrits ci-dessus pour des mesures effectuées dans un

_{dispositif spécial (DS2)}

du réacteur’EL3

( fig.1).

L’expression (1)

montre _{que l’erreur} sur le

_{temps t}

d’irradiation

_agit

directement sur la mesure du flux.

Il faut donc chercher à rendre cette erreur

mini-mum. Pour

_cela,

et

_compte

tenu de la

_géométrie

du

cânalf

_utilisé,

nous avons réalisé

_l’appareil

suivant :

°

A)

Principe

de fonctionnement

_{(fig. 2).}

-

Un

petit cylindre

d’aluminium contenant le détecteur à irradier est

_placé

à l’extérieur du

_réacteur,

dans un

tube

_également

en aluminium

(tube principal).

Ce

tube

_plonge

dans le réacteur et

_possède

une butée

inférieure

_positionnant

le détecteur

_pendant

la

mesure. Le va-et-vient du

_cylindre

est assuré en

appliquant

par un

_jeu

d’électrovannes

_(commandé

par un _programme

_{prédéterminé}

_{électroniquement)}

une

pression

au-dessus et au-dessous de ce

_cylindre

successivement.

(*)

Les _pesées à 10-s g ont été effectuées au Service de Chimie _Physique dans les Laboratoires de M. _Lang.

L’alliage

or-plomb

a été réalisé par M.

,Aubert

du Service de

_Technologie.

82

FIG. 2. - Schéma de l’installation dans EL. 3.

EV2 : électro-vanne pour mise en

_{pression :}

descente du Rabbit.

EV3 : électro-vanne pour mise en

_{pression :}

retour du Rabbit.

EV4 : électro-vanne pour éjection pendant le retour du Rabbit.

EV1: électro-vanne pour éjection pendant la descente du Rabbit.

Longueur du parcours vertical : 5,9 m.

Longueur du parcours en courbe : 1,4 m.

Longueur du parcours horizontal : 2,1 m.

A l’intérieur de la chaussette du canal DS2 nous assurons

le refroidissement par le circuit de CO2 prévu sur le

réacteur.

z

B)

Description.

-

1)

CYLINDRE

PORTE-DÉTEC-TEUR

(fin. 3).

--r C’est un

_cylindre

creux réalisé en

deux

_{parties :}

a)

La

_partie

inférieure évidée

_possède

une base

conique

qui

vient se

_placer

en

_position

d’irradiation sur le

_siège

_ménagé

sur la butée. Cette

_partie

_conique

se termine par un élément

_cylindrique

servant de lest à l’ensemble.

b)

La

_{partie supérieure}

vient se visser sur la

partie

inférieure. Sur le

_dessus,

un

_joint

en

poly-thène évite les vibrations de l’ensemble

_lorsque

la

pression

est

appliquée.

Le détecteur

_métallique

est

_placé

sur une

colle-rette usinée dans la

_partie

inférieure. Au-dessus de

ce

_détecteur,

une

bague

_{permet :}

_{d’éviter que la}

partie

supérieure

ne vienne le détériorer au moment

de sa

_{fixation ;}

d’assurer une bonne tenue de ce

détecteur.

Quatre fentes

pratiquées

à 7r/2

suivant une

géné-FIG. 2 bis. - Schéma du

dispositif

à tubes _{concentriques.}

FIG. 3. - Container

sur la butée dans le tube.

ratrice du

_cylindre

au niveau de la

_collerette,

per-mettent une

_manipulation

facile du détecteur et de

sa

_bague

de

_protection.

Nous avons

_prévu

une masse

_métallique

mini-mum au niveau du détecteur

_(compatible

avec une

fatigue mécanique

de

_{l’ensemble),}

de manière à éviter une

perturbation

du

champ

des neutrons à

mesurer.

2)

BUTÉE DE FIN DE COURSE. - C’est

un

cy-lindre en aluminium fixé sur le tube

principal par

trois vis acier

_placées

à 120°. Il

_possède

un

siège

conique

à

_45°,

destiné à recevoir le

_cylindre

_porte

détecteur.

du

_{cylindre porte-détecteur.}

A l’introduction de ce

dernier,

la

_pression

est

_appliquée

dans le tube

prin-cipal.

A

_{l’éjection,}

elle est

_appliquée

_par

l’inter-médiaire d’un tube d’aluminium de diamètre

con-venable,

raccordé au tube

_{principal par}

une

_pièce

située à 50 cm au-dessous du

_point

de mesure

_(de

manière à éviter toute

_perturbation

du

_champ

neu-tronique).

(Nota.

- Un calcul élémentaire de la

pertur-bation du flux de neutrons au niveau du détecteur

créé _{par la}

_présence

de tube d’aluminium montre

que cette

perturbation

est de l’ordre de

0,2

%.

Il

est à noter _{que le flux} mesuré à l’aide de cet

appa-reil est _{à comparer} avec le flux existant en un

endroit

_quelconque

du

_réacteur.)

Après

avoir

_placé

le

_cylindre

dans le tube

prin-cipal,

et assuré l’échantéité du circuit aux 6

_kg

de

_CO2,

la distribution de la

_pression

se fait à l’aide de

_quatre

électrovannes suivant le

_principe

ci-dessous

_{(fin. 2).}

a)

Introduction du

_cylindre:

La

_pression

est

appliquée

à travers

_{EV2. EV,}

s’ouvrant de

_façon

à

permettre

l’évacuation des gaz devant le

cylindre.

Elle reste ouverte

_pendant

le

_temps

de l’irradiation.

EV3

et

_EV4

sont fermées.

_EV2

se ferme

automa-tiquement

après

un

_temps

_ti.

b)

Éjection

du

_cylindre:

Les diverses

_opérations

sont les suivantes :

- Fermeture de

EV,

pour assurer l’étanchéité. - Ouverture de

EV3

qui applique

la

_pression

à

travers le tube annexe.

EV3

se ferme

_après

un

temps

te.

-

Ouverture

de

_EV4.

Le

_temps

entre l’ouverture de

_EV2

et

l’ouver-ture de

_EV3

est _{donné par} une minuterie.

Le

_temps

_{correspondant}

àla descente du

_cylindre,

à son

_séjour

en butée et à sa

_remontée,

est contrôlé à

_chaque

_{irradiation par} un contact

_placé

à l’extré-mité du tube

_principal

et _{actionné par le}

_cylindre

lui-même au moment de son _passage.

Le

_cylindre

est

_récupéré

dans une boîte

métal-lique

capitonnée, placée

à l’extrémité de ce tube.

4)

DISPOSITIF

ÉLECTRONIQUE

ASSOCIÉ

(fig. 4,

5,

6).

-

a)

Caractéristiques:

Ll :

Bascule normale

grâce

à

_laquelle

se fait la commande d’arrêt et de marche des électrovannes

_EV,

_EV4.

_{L2 L5 :}

Univi-brateurs à

_période

variable

_permettant

le

_réglage

du

_temps

jde mise en

_pression

de

_EV2

_EV3.

L3 L4 L6 :

Tubes alimentant les relais

comman-dant

_{EV2 EV3. L7 :}

Tube «

_{porte »}

commandant

l’arrivée sur la minuterie des

_impulsions

secteurs servant de base de

_temps.

Quartz :

Classique

oscillant sur 3 000

_périodes.

Échelle

de contrôle : Utilisée pour le contrôle du

temps total,

soit :

descente +

irradiation +

remon-tée du détecteur.

Tous les

_tubes

_{électroniques}

sont des 12 AU

_7/

ECC 82.

°

Relais MTI

_type

N

_{impédance 5}

000 ohms.

FIG. 4. -

84.

FIG. 5.

Électrovannes

Jouvenel et Cordier

_type

M 127 volts

_alternatif,

orifice 8-13.

Résistances VDR :

_{Radiotechnique}

_type

VD 1 200 P - 350 B.

b)

Fonctionnement: La mise en marche du

dis-positif

par

l’intermédiaire

de

Ll,

entraîne

l’ouver-ture de

_EVI,

démarre la

_minuterie,

commande le

départ

du détecteur.

LI

L2

étant

_{couplés, L2}

_{bascule pour} un

_{temps ta}

déterminé par R et C et commande l’ouverture de

_EV"2

_par l’intermédiaire de

_L3.

Ce

_{temps t,}

étant

écoulé,

L2 L3

et

_EV2

_reprennent

leur

_position

ini-tiale.

_EV1

est

_toujours

ouverte. Au

_départ,

l’échelle de contrôle a commencé à

_compter

les informations

en _provenance d’un

_quartz

oscillant à 3 000

c/s.

Au bout du

_temps

ti, dit

_{temps d’irradiation,}

déter-miné par la

minuterie,

une

impulsion

de commande

délivrée par celle-ci est

_appliquée

à

_Li,

la faisant

basculer,

fermant

_EVI,

ouvrant

_EV4,

et fermant la

_{porte L7.}

A ce

_moment,

_L5

bascule _pour un

temps te

et commande l’ouverture de

_EV3

_par l’intermédiaire de

_LB.

Au bout du

_{temps te,}

_L5,

_L6

et

_EV3

_reprennent

leur

_position

stable. Le

_cylindre

est remonté

_{quand L5}

a basculé. Il a

_stoppé

l’échelle de contrôle en

_passant

entre les contacts

_placés

en A.

Le nombre lu sur l’échelle de contrôle

_indique

le

temps

total écoulé soit :

_{descente +}

_{irradiation +}

remontée du détecteur.

FiG. 6. -

a) Bloc _diagramme de fonctionnement.

b) Alimentation des EV et _{antiparasitage.}

5)

REFROIDISSEMENT. - Les valeurs de flux à

mesurer sont telles

_qu’il

était à craindre un

échauf-fement non

négligeable

de

l’appareil placé

dans le

réacteur. Pour éviter que cette chaleur ne

_perturbe

le

_{fonctionnement,}

nous avons installé une circu-lation de

_CO2

de refroidissement.

6)

EssAis. - Nous

avons

voulu,

_par ces

_essais,

déterminer les

_temps

de transit du

_cylindre

porte-détecteur,

dans les différents

_tronçons

_qu’il

par-court dans le tube

_principal,

et d’en déduire le

temps

« vrai » d’irradiation. Le

découpage

du tube

principal

a été effectué de la manière suivante

(fin. 2) :

a)

parcours A vers B. Le

_cylindre

se

déplace

dans

le tube

_principal

sans être soumis à un flux de

neutrons

_{appréciable,}

b)

parcours B vers C. Le

cylindre

se

_déplace

dans la

_{partie active,}

c)

parcours C vers

_D,

d)

parcours B vers A.

Un tube isolant de même diamètre _{intérieur que} le tube

_principal,

de

_longueur

50 _mm,

_supportant

les

_contacts,

_qui

lors du passage du

cylindre

fer-maient le circuit d’arrêt de

_{l’échelle,}

était

_placé

successivement en

_{A, B, C,}

_B,

A.

L’échelle était branchée sur un

_quartz

oscillant en 10 000

_{cycles/seconde.}

Les essais ont été réalisés hors

_pile

avec le

_montage

grandeur-réelle. Les résultats sont

_indiqués

dans le tableau

85

Interprétation

des résultats. --- De _ces

essais,

nous

_pouvons

déduire en

_appelant

_Tm

le

_temps

donné par la minuterie :

a) temps

de

_séjour

en butée :

b) temps

de

_séjour

total dans la

_partie

active : Le détecteur s’irradie

_donc,

dans la

_{partie active,}

en dehors du

_point

de _mesure,

_{pendant 0,17}

s à 5

_%

près.

Le flux varie en cos

_7rz/H.

Pendant la descente

et la remontée du

_cylindre,

nous admettons

_que

la

loi du mouvement est linéaire. Avec ces

_hypothèses,

le nombre _{de noyaux radioactifs formés} dans le détecteur

_pendant

son mouvement dans la

_partie

active

_correspond

à un

séjour

supplémentaire

de

_0,09

s au

_point

de mesure

(maximum

de

flux).

Devant le

_temps

d’irradiation de l’or.dre de 10 _s, la valeur de

_0,09

s même connue à 50

_{% près}

à

cause des

_hypothèses

de

_calcul,

introduit pas d’erreur

_appréciable

sur le

_temps

_{d’irradiation,}

_qui

sera

_pris

_égal

à : ,

Nota. - Pour

une étude du

_spectre

des neutrons

dans un

convertisseur,

nous avons réalisé un

nou-veau

_dispositif

_pneumatique

formé de deux tubes

concentriques

(le

container circulant dans le tube.

intérieur).

Nous avons

_{également remplacé}

les

électrovannes décrites

_plus

_{haut par des}

électro-vannes à trois voies du

_type

DS

(3WN.8E),

ce

_qui

permet

une certaine

_{simplification}

du

dispositif

électronique

de commande en ce _{que deux}

électro-vannes seulement sont utilisées

_(la

3e voie de ces

électrovannes servant

_{d’éjection}

_quand

la vanne est

_{hors-tension).}

On

_récupère

_{le container par} frei-nage dans un tube

_vinyle.

L’ensemble du

_dispositif

a un diamètre de 25 mm

hors tout dans le canal où s’effectue la mesure. Il

fonctionne

_également

en

_pression

_pour

disposer

de

temps

de transit court _par

_rapport

au

_temps

d’irra-diation. Il

_permettrait

de

_récupérer

directement le container dans un château de

plomb

_par un

dispo-sitif

_approprié.

Les

_performances

sont

_analogues

à celles décrites

plus

haut.

La

_figure

2 bis

_indique

un schéma de ce nouvel

ensemble.

Mesures

Au cours des

_premières

montées en

_puissance

du

réacteur

_EL3,

nous avons réalisé des mesures au

point

de flux maximum dans le

_dispositif

_spécial

numéro 2. Ce

_{point représente}

_{à très peu}

_près,

pour la

_charge

de combustible en

_place,

le maximum de

flux

_disponible

dans ce réacteur.

1)

Calcul du flux

_thermique.

- Si

on

_{appelle :}

cp le flux à toutes les

énergies

en

n/CM2/S@

A le nombre de

_{désintégrations}

_par

_seconde,

N le nombre _{de noyaux}

_présents

dans

l’échan-tillon

_irradié,

t le

_temps

_{d’irradiation,}

À la constante de décroissance de

_l’or,

Red,

le

_rapport

cadmium au

_point

de _mesure,

OE la section efficace de

_capture

radiative de l’or.

Il vient :

avec :

soit :

86

Les mesures se sont effectuées en deux

_{temps :}

étude du

_rapport

cadmium au

_point

de _{meure ;}

mesures

_proprement

dites.

2)

Étude

du

_rapport

cadmium. - Elle a été réalisée avec des détecteurs

découpés

dans une

feuille d’or de 10-3 mm

_{d’épaisseur.}

Des détecteurs

placés

dans des boîtes de cadmium de

_4/10e

d’épais-seur ont été irradiés simultanément avec des détec-teurs nus à 10 cm de

_part

et d’autre du

_point

de

mesure dans

DS2. Chaque

détecteur a été

_pesé

et son activité

_après

irradiation a été mesurée par un

dispositif

de

_comptage

à scintillation dans une

géo-métrie commune.

La valeur du

_rapport

cadmium mesuré est :

4,105 ± 0,040.

La

_perturbation

_{créée par la}

_présence

du détec-teur sous cadmium au niveau du détecteur nu

_peut

être évaluée à 2

_%.

_Quant

au _{manque de fissions} sur les 3 barres d’uranium

voisines

_que

_peut

créer

la

_présence

du

_cadmium,

il est

_{négligeable.}

Nous

avons

_{négligé également}

la

_première

_{perturbation.}

Lè

_rapport

cadmium mesuré à l’aide de

détec-teurs _{constitués par} un

_dépôt

sous vide d’or sur un

support

organique

n’est pas

significativement

diffé-rent de la valeur

_indiquée

ci-dessus. Nous avons

donc

_adopté

cette _{valeur pour les} détecteurs Au-Pb. Mesures. - Au cours de différents

_paliers

de

puissance,

nous avons irradié à l’aide du

_dispositif

pneumatique,

des détecteurs d’or pur et des

détec-teurs d’or alliés au

_plomb.

Ces mesures ont été réalisées dans le canal

_DS2

à

une distance de

_156,8

cm du

_plan

inférieur du bouchon

_spécial

du bloc tubulaire fermant ce

_canal,

ce

_{qui correspond}

au

_plan

maximum de flux

neutro-nique pour

un niveau d’eau lourde de 2 040 mm

dans la cuve.

La

_pression

_appliquée

était de 6

_kg/cm2

et la minuterie était

_réglée

sur 10 secondes sauf _{pour le}

premier

essai avec le détecteur allié.

Les résultats obtenus sont résumés dans le ta-bleau ci-dessous.

* _{La minuterie affichait 20 secondes}

au cours de cette mesure.

La

_précision

de ces mesures de flux varie de 4

à

_{5 %}

suivant les

_précisions

obtenues sur ces

comp-tages.

Conclusion. - Il ressort de cette étude

que les détecteurs

_or-plomb

sont

_{parfaitement adaptés}

à des mesures de flux

_thermiques

_élevés,

_jusqu’à

1015

_{n jcm2/s}

et

_plus.

Il est en effet

_possible

de réaliser des détecteurs

plus

faibles en

_poids

et en

_pourcentage

en

_poids

d’or.

Nous remercions M.

_Cambien,

_Agent

tech-nique,

qui

a effectué les

_comptages

relatifs à ce

problème.

Manuscrit _reçu le 6

_janvier

1960.

BIBLIOGRAPHIE

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Physics, 1955,

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[4] BELL _(R.

_E.)

et YAFFE

_(L.),

Canad. J.

Physics,

1954, 32, 416.

[5] Reactor Handbook,

Physics,

chapitre 1-2, page 279.