Objectif(s)

L'objectif de ces TP à l'EPFL (Lausanne) vise à mettre en pratique les cours théoriques en neutronique et cinétique des réacteurs, et en détection nucléaire sur un site de recherche international. Les TPs s'effectuent sur 3 installations de l'EPFL : le réacteur d'enseignement et de recherche CROCUS, la cavité blindée LOTUS et et la source de neutrons intense BePu dans la cuve d'eau CARROUSEL.

Réacteur nucléaire CROCUS de l'EPFL : CROCUS est un réacteur nucléaire expérimental dit de puissance nulle, car la puissance maximale autorisée est limitée à 100 W. Il est destiné à l’enseignement et à la recherche en physique des réacteurs et en détection des rayonnements ionisants. L’exploitation à faible puissance présente ici un grand avantage : déjà quelques heures après l’arrêt du réacteur, il est possible d’approcher le coeur sans protection et sans risque, le niveau de radioactivité étant descendu à un niveau négligeable. Le contrôle du réacteur (réalisation et maintien de l’état critique, changement de la puissance, etc) peut s’effectuer de deux manières différentes : (1) en ajustant la modération par variation du niveau d’eau et (2) par deux barres de contrôle.

A noter que très peu de petits réacteurs nucléaires expérimentaux / dédiés à l'enseignement sont disponibles mondialement (et plus aucun en France). Ces TP sont donc uniques.

Contenu(s)

Suite à la comparaison des TP disponibles au laboratoire LRS de l'EPFL et ceux déjà effectués par les étudiants de Phelma, la liste suivante d’expériences est mise en place pour ces TP :

Partie sur le réacteur CROCUS (6h)

• Approche critique
• Etalonnage en puissance par irradiation de feuille d’or et dosimétrie TLD
• Mesure des gradients axial et radial de CROCUS
• Mesure de période du réacteur par variation du niveau d’eau

Partie sur la cavité (2h) : radioprotection appliquée

Partie sur la cuve d'eau CARROUSEL et la source de neutrons intense PuBe (4h) : Age de Fermi, longueur de diffusion neutron, et calculs Monte-Carlo associés

Interaction rayonnement-matière
Détection nucléaire
Neutronique (théorique et codes de simulation)
Cinétique des réacteurs