“reuss” — 2007/1/9 — 17:32 — page 26 — #40
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L’épopée de l’énergie nucléaire
[Extrait de : Enrico FERMI, A Course on Neutron Physics, 1945, notes
by I. Halpern, Note e memorie (collected papers), Volume II - United
States 1939-1945, The University of Chicago Press, 1965.]
Figure 1.30. « Nuclear energy levels » (niveaux d’énergie nucléaires). L’explication des résonances
donnée par E. Fermi dans son cours de 1945, et toujours enseignée aujourd’hui : une résonance
de section efficace est observée si la somme de l’énergie de liaison du neutron incident et de
l’énergie cinétique qu’il apporte correspond à l’un des niveaux excités du noyau composé.
• Le calcul de la masse critique en théorie à un groupe
Ce modèle peut être appliqué au calcul de la masse critique. C’est ce qu’a fait Francis
Perrin. La formule qu’il a obtenue pour une géométrie sphérique, la plus favorable, figure
dans l’un des brevets. L’établissement de cette formule est aujourd’hui le b.a.-ba des cours
de neutronique ! En utilisant les notations modernes, elle s’écrit :
k ∞
1 + M 2 B 2 = 1 avec B =
π
R
,
où R est le rayon de la sphère et où k ∞ et M
2 s’expriment uniquement en fonction des
concentrations et sections efficaces des deux matériaux, l’uranium et le modérateur. L’expression au premier membre est le facteur de multiplication, c’est-à-dire le rapport entre
le nombre de neutrons à une génération au nombre de neutrons à la génération précédente, qui doit valoir 1 exactement pour que le système soit critique. Le facteur k ∞ est le
facteur de multiplication du système supposé infiniment grand ; les fuites de neutrons hors
du système, en pratique de dimensions finies, sont prises en compte par le terme 1 + M
2 B
2 .
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L’épopée de l’énergie nucléaire
[Extrait de : Enrico FERMI, A Course on Neutron Physics, 1945, notes
by I. Halpern, Note e memorie (collected papers), Volume II - United
States 1939-1945, The University of Chicago Press, 1965.]
Figure 1.30. « Nuclear energy levels » (niveaux d’énergie nucléaires). L’explication des résonances
donnée par E. Fermi dans son cours de 1945, et toujours enseignée aujourd’hui : une résonance
de section efficace est observée si la somme de l’énergie de liaison du neutron incident et de
l’énergie cinétique qu’il apporte correspond à l’un des niveaux excités du noyau composé.
• Le calcul de la masse critique en théorie à un groupe
Ce modèle peut être appliqué au calcul de la masse critique. C’est ce qu’a fait Francis
Perrin. La formule qu’il a obtenue pour une géométrie sphérique, la plus favorable, figure
dans l’un des brevets. L’établissement de cette formule est aujourd’hui le b.a.-ba des cours
de neutronique ! En utilisant les notations modernes, elle s’écrit :
k ∞
1 + M 2 B 2 = 1 avec B =
π
R
,
où R est le rayon de la sphère et où k ∞ et M
2 s’expriment uniquement en fonction des
concentrations et sections efficaces des deux matériaux, l’uranium et le modérateur. L’expression au premier membre est le facteur de multiplication, c’est-à-dire le rapport entre
le nombre de neutrons à une génération au nombre de neutrons à la génération précédente, qui doit valoir 1 exactement pour que le système soit critique. Le facteur k ∞ est le
facteur de multiplication du système supposé infiniment grand ; les fuites de neutrons hors
du système, en pratique de dimensions finies, sont prises en compte par le terme 1 + M
2 B
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