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Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
4.2.2 Cas des neutrons issus de la fusion
Les principales réactions de fusions sont données par (4.11)
( )
( )
( )
( )
3
4
1
2
2
3
1
2
2
3
1
2
3
4
1
2
H d,n He
H d,n He
H d,p H
He d,p He
(4.11)
À partir de l’équation (4.8) nous pouvons calculer l’énergie de la particule
émise.
Par exemple, calculons l’énergie du neutron pour la réaction
3
4
1
2
H(d,n) He
pour un deuton d’énergie cinétique négligeable Ta ∼ 0.
Les masses atomiques sont issues de la publication de Audi et Wapstra [1]
(disponibles sur internet, voir la référence [1]).
Particule/ion
Masse atomique (uma)
3
1 H (X)
3,016049
d (a)
2,014101
n (b)
1,008664
4
2 He (Y)
4,002603
Tableau 4.2 – Masse atomique de différents éléments.
La chaleur de réaction selon (4.7) est de :
(
) (
)
(
)(
)
=
+
−
+
=
+
−
+
=
2
2
a
X
b
Y
2,014101 3,016049
1,008664 4,002603
0,019 uma, soit 17,6 MeV (1 uma = 931,4943 MeV)
Q
m m c
m m c
La chaleur de réaction Q est positive : la réaction est dite exoénergétique et
a donc toujours lieu. À noter que les chaleurs de réaction peuvent être trouvées à partir du logiciel Qtool sur le site Nuclear data viewer [40] dans la partie « Q-values and Thresholds ». Ta = 0 donc u = 0
et
×
=
=
=
+
+
Y
Y
b
4,002603 17,6
14,057 MeV
4,002603 1,008664
m Q
w
m
m
Pour cette réaction de fusion, l’énergie des neutrons émis est : Tb =
14,057 MeV. D’après le chapitre 3, le facteur de conversion « fluenceéquivalent de dose ambiant » pour l’énergie des neutrons issus de cette réaction est de
* (10)
h Φ
= 520 pSv·cm
2
.
De même, calculons l’énergie du neutron émis lors de la seconde réaction
2
3
1
2
H(d,n) He pour un deuton d’énergie cinétique négligeable Ta ∼ 0.
La chaleur de réaction Q est de 3,3 MeV [40]. Q est positif donc la réaction
est exo-énergétique et se produit toujours.
Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
4.2.2 Cas des neutrons issus de la fusion
Les principales réactions de fusions sont données par (4.11)
( )
( )
( )
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H d,n He
H d,n He
H d,p H
He d,p He
(4.11)
À partir de l’équation (4.8) nous pouvons calculer l’énergie de la particule
émise.
Par exemple, calculons l’énergie du neutron pour la réaction
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H(d,n) He
pour un deuton d’énergie cinétique négligeable Ta ∼ 0.
Les masses atomiques sont issues de la publication de Audi et Wapstra [1]
(disponibles sur internet, voir la référence [1]).
Particule/ion
Masse atomique (uma)
3
1 H (X)
3,016049
d (a)
2,014101
n (b)
1,008664
4
2 He (Y)
4,002603
Tableau 4.2 – Masse atomique de différents éléments.
La chaleur de réaction selon (4.7) est de :
(
) (
)
(
)(
)
=
+
−
+
=
+
−
+
=
2
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a
X
b
Y
2,014101 3,016049
1,008664 4,002603
0,019 uma, soit 17,6 MeV (1 uma = 931,4943 MeV)
Q
m m c
m m c
La chaleur de réaction Q est positive : la réaction est dite exoénergétique et
a donc toujours lieu. À noter que les chaleurs de réaction peuvent être trouvées à partir du logiciel Qtool sur le site Nuclear data viewer [40] dans la partie « Q-values and Thresholds ». Ta = 0 donc u = 0
et
×
=
=
=
+
+
Y
Y
b
4,002603 17,6
14,057 MeV
4,002603 1,008664
m Q
w
m
m
Pour cette réaction de fusion, l’énergie des neutrons émis est : Tb =
14,057 MeV. D’après le chapitre 3, le facteur de conversion « fluenceéquivalent de dose ambiant » pour l’énergie des neutrons issus de cette réaction est de
* (10)
h Φ
= 520 pSv·cm
2
.
De même, calculons l’énergie du neutron émis lors de la seconde réaction
2
3
1
2
H(d,n) He pour un deuton d’énergie cinétique négligeable Ta ∼ 0.
La chaleur de réaction Q est de 3,3 MeV [40]. Q est positif donc la réaction
est exo-énergétique et se produit toujours.