University Sétif 1 FERHAT ABBAS Faculty of Sciences
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Barrière de Surface
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Caractérisation Théorique et Expérimentale d’un Spectromètre de Neutrons à Barrière de Surface / Benzaid,Djelloul
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Titre : Caractérisation Théorique et Expérimentale d’un Spectromètre de Neutrons à Barrière de Surface Type de document : texte imprimé Auteurs : Benzaid,Djelloul, Auteur ; Abdeslam Seghour, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2018 Importance : 1 vol (114 p.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Neutrons
Barrière de Surface
SpectromètreIndex. décimale : 530 Physique Note de contenu : Sommaire
Dedicaces 1
Remerciements 2
Resume 4
Introduction generale 4
1 Interaction des Rayonnements avec la Matiere 7
1.1 Interaction des Neutrons avec la Matiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.1 Classication des Neutrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.2 Sources de Neutrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1.3 Sections Ecaces d'Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1.4 Mecanismes d'Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.1.5 Cinematique des Reactions Nucleaires a Basses Energies . . . . . . 25
1.1.6 Phenomene d'Absorption des Neutrons. Attenuation . . . . . . . . 27
1.2 Interaction des Particules Chargees Lourdes avec la Matiere . . . . . . . . 28
1.2.1 Perte d'energie des particules chargees lourdes . . . . . . . . . . . . 28
1.3 Principes de Detection des Rayonnements Ionisants . . . . . . . . . . . . . 29
1.3.1 Detecteurs de neutrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2 Modelisation et Simulation du Probleme de la Detection des Neutrons 36
2.1 Rappels Theorique sur les Methodes Monte-Carlo . . . . . . . . . . . . . . 36
2.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.1.2 Nombres aleatoires et variables aleatoires . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.3 Distribution rectangulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.4 Distributions non rectangulaires : methodes directes . . . . . . . . . 38
Table des matieres
2.1.5 Distribution non rectangulaires : Methode du rejet (ou d'acceptation)
de Von Neumann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.2 Codes de Simulation Monte Carlo Existants . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.1 Code Geant4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.2 Code MCNP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.3 Code SRIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.3 Distributions Angulaires des produits de reaction . . . . . . . . . . . . . . 44
2.3.1 Description generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.3.2 Formats et methodes de lecture de donnees . . . . . . . . . . . . . . 46
2.3.3 Coecient de polyn^omes de Legendre (LTT=1, LI=0) . . . . . . . 47
2.3.4 Exemple de donnees ENDF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.4 Modelisation du convertisseur du bore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3 Resultats et Discussion 52
3.1 Simulation de l'interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.1.1 Section ecace totale d'interaction des neutrons avec le bore-10 . . 54
3.1.2 Point d'arrivee du neutron sur le bore . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.1.3 Distances traversees par les neutrons apres interaction . . . . . . . . 54
3.1.4 Angles d'ejection des particules chargees . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1.5 Pouvoirs d'arr^et des particules alpha et lithium dans le bore . . . . 59
3.1.6 Parcours des particules alpha et lithium dans le bore . . . . . . . . 60
3.2 Spectre en energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Appendice A 71
A Transformation des Distributions Angulaires Lors du Changement de
Referentiel CM-Lab 72
A.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
A.2 RAPPELS ET DEFINITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
A.3 CALCUL DES COEFFICIENTS DE PASSAGE . . . . . . . . . . . . . . . 75
A.3.1 Quelques cas particuliers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
A.3.2 Autre relation denissant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
A.3.3 Formule de recurrence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
A.3.4 Calcul direct des coecients T``0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
A.3.5 Comparaison des deux methode de calcul de la matrice T . . . . . . 82
Depatement de Physique Faculte des Sciences (UFAS1)
Table des matieres 1
A.4 Utilisation de la matrice T dans les chiers ENDF . . . . . . . . . . . . . . 83
B Publications 85
B.1 International Journal of Modern Physics E Nuclear Physics . . . . . . . . . 85
B.2 Progress in Nuclear Science and Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Appendice C 104
C CODE DE CALCUL 104
DepatementCôte titre : DPH/0221 En ligne : http://dspace.univ-setif.dz:8888/jspui/handle/123456789/3185 Caractérisation Théorique et Expérimentale d’un Spectromètre de Neutrons à Barrière de Surface [texte imprimé] / Benzaid,Djelloul, Auteur ; Abdeslam Seghour, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2018 . - 1 vol (114 p.) ; 29 cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Neutrons
Barrière de Surface
SpectromètreIndex. décimale : 530 Physique Note de contenu : Sommaire
Dedicaces 1
Remerciements 2
Resume 4
Introduction generale 4
1 Interaction des Rayonnements avec la Matiere 7
1.1 Interaction des Neutrons avec la Matiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.1 Classication des Neutrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.2 Sources de Neutrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1.3 Sections Ecaces d'Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1.4 Mecanismes d'Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.1.5 Cinematique des Reactions Nucleaires a Basses Energies . . . . . . 25
1.1.6 Phenomene d'Absorption des Neutrons. Attenuation . . . . . . . . 27
1.2 Interaction des Particules Chargees Lourdes avec la Matiere . . . . . . . . 28
1.2.1 Perte d'energie des particules chargees lourdes . . . . . . . . . . . . 28
1.3 Principes de Detection des Rayonnements Ionisants . . . . . . . . . . . . . 29
1.3.1 Detecteurs de neutrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2 Modelisation et Simulation du Probleme de la Detection des Neutrons 36
2.1 Rappels Theorique sur les Methodes Monte-Carlo . . . . . . . . . . . . . . 36
2.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.1.2 Nombres aleatoires et variables aleatoires . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.3 Distribution rectangulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.4 Distributions non rectangulaires : methodes directes . . . . . . . . . 38
Table des matieres
2.1.5 Distribution non rectangulaires : Methode du rejet (ou d'acceptation)
de Von Neumann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.2 Codes de Simulation Monte Carlo Existants . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.1 Code Geant4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.2 Code MCNP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.3 Code SRIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.3 Distributions Angulaires des produits de reaction . . . . . . . . . . . . . . 44
2.3.1 Description generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.3.2 Formats et methodes de lecture de donnees . . . . . . . . . . . . . . 46
2.3.3 Coecient de polyn^omes de Legendre (LTT=1, LI=0) . . . . . . . 47
2.3.4 Exemple de donnees ENDF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.4 Modelisation du convertisseur du bore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3 Resultats et Discussion 52
3.1 Simulation de l'interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.1.1 Section ecace totale d'interaction des neutrons avec le bore-10 . . 54
3.1.2 Point d'arrivee du neutron sur le bore . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.1.3 Distances traversees par les neutrons apres interaction . . . . . . . . 54
3.1.4 Angles d'ejection des particules chargees . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1.5 Pouvoirs d'arr^et des particules alpha et lithium dans le bore . . . . 59
3.1.6 Parcours des particules alpha et lithium dans le bore . . . . . . . . 60
3.2 Spectre en energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Appendice A 71
A Transformation des Distributions Angulaires Lors du Changement de
Referentiel CM-Lab 72
A.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
A.2 RAPPELS ET DEFINITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
A.3 CALCUL DES COEFFICIENTS DE PASSAGE . . . . . . . . . . . . . . . 75
A.3.1 Quelques cas particuliers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
A.3.2 Autre relation denissant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
A.3.3 Formule de recurrence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
A.3.4 Calcul direct des coecients T``0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
A.3.5 Comparaison des deux methode de calcul de la matrice T . . . . . . 82
Depatement de Physique Faculte des Sciences (UFAS1)
Table des matieres 1
A.4 Utilisation de la matrice T dans les chiers ENDF . . . . . . . . . . . . . . 83
B Publications 85
B.1 International Journal of Modern Physics E Nuclear Physics . . . . . . . . . 85
B.2 Progress in Nuclear Science and Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Appendice C 104
C CODE DE CALCUL 104
DepatementCôte titre : DPH/0221 En ligne : http://dspace.univ-setif.dz:8888/jspui/handle/123456789/3185 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité DPH/0221 DPH/0221 Thèse Bibliothéque des sciences Français Disponible
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