Fission spontanée - Neutrons

Bonsoir à tous,
L'atelier dans lequel je suis amené à bosser en ce moment est source d'émissions neutroniques.
J'ai cru comprendre qu'elles sont dues à une désintégration spécifique aux atomes lourds qui est la fission spontanée.
Je n'arrive pas à trouver d'explications qui comble ma curiosité à ce sujet. Je comprend bien la désintégration en gamma du Pu (dans mon cas), je comprend la fission par capture de neutron, mais la fission spontanée, d'où vient-elle?

Bonsoir
Elle vient de l'instabilité même du noyau. De son trop plein de nucléons
Le californium-252 en est un exemple.
période 2.64 ans intensité de la fission spontanée 11.7%
J'ai trouvé d'autres chiffres (3 %)
KLOUG

Bonsoir,

pour ton atelier, c'est la présence de ²⁴⁰Pu (plus de 17% en masse ?) qui est le principal contributeur à ton émission neutronique, sa période n'est que d'environ 6500 ans; tu as alors 920 n/s/g de ²⁴⁰Pu.
(Fission Spontanée).
Ne pas négliger cependant les contributions des réactions (alpha,n) s'il y a présence de noyaux légers.

Pour le ²⁵²Cf les probabilités de décroissance sont :
: 96.908%
SF : 3.092%

Pour le ²⁴⁰Pu :
: ~ 100%
SF : 5.7E-06%
³⁴Si : 1.3E-11%

Merci pour vos réponse

northstar a écrit:

Bonsoir,

pour ton atelier, c'est la présence de ²⁴⁰Pu (plus de 17% en masse ?) qui est le principal contributeur à ton émission neutronique,

En effet beaucoup de Pu dans les parages (dosage primaire du MOX). Mais du 239 me semble-t-il. Mais pourquoi soulever la question de la masse? Il y a un rapport entre fission spontannée et quantité, de la même manière qu'on parle de masse critique pour la réaction en chaîne?

Bonjour
Quand je parlai de masse, il s'agit de la masse atomique.
Du nombre de nucléons.
KLOUG

scualou a écrit:

En effet beaucoup de Pu dans les parages (dosage primaire du MOX). Mais du 239 me semble-t-il.

Là c'est easy, tu n'as pas que du ²³⁹Pu; en fonction du taux de combustion atteint par le combustible, le Pu aura une isotopie plus au moins "favorable" (plus ou moins "fissile").
Ainsi, dans le Pu que tu as chez toi, les ordres de grandeur de l'isotopie Pu sont :
²³⁸ Pu 1,7%
²³⁹ Pu 58,8%
²⁴⁰ Pu 22,8%
²⁴¹ Pu 11,7%
²⁴² Pu 5,0%
(issu de OCDE-NEA, pour 33GWj/tMLi)
Plus le taux de combustion augmente plus l'isotopie du Pu se dégrade, et cela est encore moins bon avec le MOx .

scualou a écrit:

Mais pourquoi soulever la question de la masse? Il y a un rapport entre fission spontannée et quantité, de la même manière qu'on parle de masse critique pour la réaction en chaîne?

non là je ne fais pas allusion à une quelconque masse critique; c'est juste pour préciser à quoi la proportion de 17% se rapporte (ici à la masse de Pu total et non pas en du nombre d'atomes ou autre).

Pense à te réchauffer les mains au contact d'un FS47

Bonjour

Ci-dessous quelques résultats de calculs de l'époque pour du PuO2. Fait à la main mais de mémoire très proche de résultat issu du code CESAR .




Les résultats sont donnés pour 1 kg de PuO2 avec un spectre type. On y voit que la contribution fission spontanée est de même poids que la contribution par réaction (alpha, n) sur l'oxygène 17 et 18 (fort heureusement la réaction est endothermique pour l'oxygène 16, très stable car doublement magique)

En se rappelant que le coefficient fluence-équivalent de dose pour ces neutrons, qui sont initialement tous rapides, est de l'ordre de 420 pSv/h, cela vous permettra d'évaluer à la louche les débits de dose neutron hors protection biologique (le PuO2, si les dimensions ne sont pas celle d'un réacteur nucléaire, est relativement transparent aux neutrons rapides).

Cordialement

Oups,

Erreur : j'ai écrit 420 pSv/h pour un coefficient fluence-équivalent de dose.
Il faut lire 420 pSv.n-1.cm2 [dose par (neutron incident par cm2)]

10 pompes