Qu’est-ce que le neutron de fission – Définition

Les neutrons de fission sont des neutrons produits dans la fission nucléaire . Ils ont un spectre typique et il est connu que les neutrons de fission sont importants dans tout système à réaction en chaîne. Les neutrons  déclenchent la  fission nucléaire  de certains noyaux ( ²³⁵ U ,  ²³⁸ U  ou même  ²³² Th ). Ce qui est crucial, la fission de ces noyaux produit  2, 3  neutrons libres ou plus .

Mais tous les neutrons ne sont pas libérés  en même temps après la fission . Même la nature de la création de ces neutrons est différente. De ce point de vue, nous divisons généralement les neutrons de fission en deux groupes suivants:

• Neutrons rapides .  Des neutrons rapides sont émis  directement par fission  et ils sont émis dans  un temps très court d’environ 10 à ¹⁴  secondes .
• Neutrons retardés .  Les neutrons retardés sont émis par  des fragments de fission riches en  neutrons  qui sont appelés  les précurseurs de neutrons retardés . Ces précurseurs subissent généralement une  désintégration bêta,  mais une petite fraction d’entre eux est suffisamment excitée pour subir  une émission de neutrons . Le fait que le neutron soit produit via ce type de désintégration et cela se produit des  ordres de grandeur plus tard  par rapport à l’émission des neutrons rapides, joue un rôle extrêmement important dans le contrôle du réacteur.

Spectre des neutrons de fission

Région des neutrons rapides

La première partie du  spectre du flux neutronique  dans les réacteurs thermiques est la  région des neutrons rapides . Tous les neutrons produits par la fission naissent sous forme  de neutrons rapides  à haute énergie cinétique.

Tout d’ abord , il faut distinguer entre  les neutrons rapides  et  des neutrons rapides . Les neutrons rapides peuvent être parfois  incorretly  confondus avec les neutrons rapides. Mais il y a une différence essentielle entre eux.  Les neutrons rapides  sont des neutrons classés en fonction de l’  énergie cinétique , tandis que  les neutrons rapides  sont classés en fonction du  moment de leur libération .

La plupart des  neutrons  produits par la fission sont des neutrons rapides. Habituellement,  plus de 99%  des neutrons de fission sont des neutrons rapides, mais la fraction exacte dépend du nucléide à fissionner et dépend également d’une énergie neutronique  incidente  (augmente généralement avec l’énergie). Par exemple, une fission de  ²³⁵ U  par neutrons thermiques donne  2,43 neutrons , dont  2,42 neutrons sont les neutrons rapides  et 0,01585 neutrons  (0,01585 / 2,43 = 0,0065 = ß)  sont  les neutrons retardés .

Le vaste des neutrons rapides et même les neutrons retardés sont nés comme des neutrons rapides (c’est-à-dire avec une énergie cinétique supérieure à> 1 keV). Mais ces deux groupes de neutrons de fission ont des spectres d’énergie différents, ils contribuent donc différemment au spectre de fission. Étant donné  que plus de 99%  des neutrons de fission sont des neutrons rapides, il est évident qu’ils domineront tout le spectre.

Par conséquent, le spectre de neutrons rapides peut être décrit par les points suivants:

• Presque tous les neutrons de fission ont des  énergies comprises entre 0,1 MeV et 10 MeV .
• L’énergie neutronique moyenne est d’environ  2 MeV .
• L’énergie neutronique la plus probable est d’environ  0,7 MeV .

Le spectre de neutrons rapides peut être approximé par la distribution suivante (normalisée à un):

Les neutrons libérés lors de la fission avec une énergie moyenne de  2 MeV  dans un réacteur subissent en moyenne un  certain nombre de collisions  ( élastiques  ou  inélastiques ) avant d’être absorbées. À la suite de ces collisions,  ils perdent de l’énergie , de sorte que le spectre du  réacteur n’est pas identique au spectre de fission , il est toujours  plus «doux»  que le spectre de fission. Le fait est que le spectre de fission fait partie du spectre du réacteur.