Published June 24, 1983 | Version v1
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Study of charge and kinetic energy distributions of fragments of fission of 239Pu (nth, f)

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Description

This research thesis reports the comprehensive determination of distributions of nuclear charge and of kinetic energy of the 239Pu (nth, f), a nucleus which had been until then not well known. The first part presents the experimental method which has been implemented to obtain charge and kinetic energy distributions for fission fragments. Firstly, fission products have been separated according to their kinetic energy, mass and ionic charge by means of a mass spectrometer. Secondly, the nuclear charge of fission fragments coming out of the spectrometer has been analysed by using a solid absorber and an ionisation chamber. The author then analyses the obtained data: result adjustment and corrections (related to contamination, energy loss in the target, and scattering in the solid absorber), extrapolations. The third part presents the obtained results for the nuclear charge distribution (charge parity effect and variation with respect to fragment kinetic energy, mean nuclear charge and isobaric distribution width) and the kinetic energy distribution (mean kinetic energy and width of its distributions, odd-even effect). These results are then discussed. Static models of the scission point are briefly presented (such as Fong and Wilkins models). The author studies whether these models can predict parity effects and their variation with some physical parameters such as excitation energy or the fissility parameter of the fissioning system. She discusses the broken pair model proposed by Nifenecker

Abstract (French)

Dans ce travail nous avons determine completement les distributions en charge nucleaire et en energie cinetique du 239Pu (nth,f); noyau qui etait jusqu'ici mal connu. Ces resultats nous permettent de comparer le comportement de ce noyau aux autres noyaux fissiles deja connus. Dans le premier chapitre, nous presentons la methode experimentale qui nous a permis d'obtenir les distributions en charge et en energie des fragments de fission. Il s'agit en fait de deux operations successives: - la premiere consiste a separer les produits de fission suivant leur energie cinetique E, leur masse A et leur charge ionique q. Cette separation est realisee a l'aide du spectrometre de masse 'Lohengrin' installe aupres du reacteur a haut flux de l'I.L.L. a Grenoble de tres haut pouvoir de resolution en masse et en energie. - la deuxieme consiste a faire une analyse en charge nucleaire des fragments de fission sortant du spectrometre a l'aide d'un absorbeur solide et d'une chambre d'ionisation dont les resolutions en charge nucleaire et en energie sont suffisantes pour obtenir une bonne separation en charge du groupe leger des produits de fission. Le deuxieme chapitre est celui de l'analyse des donnees. Nous discutons dans ce chapitre de l'ajustement de nos resultats experimentaux, des differentes corrections (contamination, perte d'energie dans la cible et diffusion dans l'absorbeur solide). Nous parlons aussi des differentes extrapolations que nous avons effectuees (extrapolation sur les charges ioniques et sur les energies cinetiques) dont le but est de completer nos mesures experimentales par des points qui n'ont pas ete mesures, soit a cause de la contamination, soit a cause du faible taux de comptage. Le troisieme chapitre est celui des resultats experimentaux. Dans ce chapitre nous nous limitons a une presentation des resultats sans interpretation physique. Ces resultats sont lies soit a la distribution en charge nucleaire (effet de parite en charge et sa variation avec l'energie cinetique des fragments, charge nucleaire moyenne et largeur des distributions isobariques, ecart (Zucd-Z-bar)), soit a la distribution en energie cinetique (energie cinetique moyenne et largeur de ses distributions, effet pair-impair en energie cinetique). Enfin, le quatrieme chapitre est consacre a la discussion des resultats experimentaux. Dans ce chapitre nous faisons appel a un certain nombre de resultats experimentaux deja connus. Dans un premier temps nous essayons de faire une presentation sommaire des modeles statiques du point de scission tel que les modeles de Fong et de Wilkins, nous allons en particulier voir dans quelles mesures ces modeles peuvent prevoir les effets de parite et leur variation avec certains parametres physiques tel que l'energie d'excitation et le parametre de fissilite du systeme fissionnant. Ensuite, nous allons surtout discuter du modele de paire brisee propose par Nifenecker car il reste le seul modele qui donne des explications qualitatives des effets pair-impair en charge nucleaire, en energie cinetique et, de leur variation d'un noyau a un autre ou d'une energie d'excitation a une autre

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Original title (French)
Etude des distributions en charge et en energie cinetique des fragments de fission de 239Pu (nth, f)

Identifiers

URL
http://www.iaea.org/inis/Contacts/;

Publishing Information

Imprint Pagination
121 p.
Report number
FRCEA-TH--6188

INIS

Country of Publication
France
Country of Input or Organization
France
INIS RN
46058108
Subject category
S73: NUCLEAR PHYSICS AND RADIATION PHYSICS;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis
Descriptors DEI
ATOMIC NUMBER; BROKEN-PAIR APPROXIMATION; CEA GRENOBLE; CHARGE DISTRIBUTION; ENERGY LEVELS; ENERGY SPECTRA; FISSILE MATERIALS; FISSION FRAGMENTS; FISSION PRODUCTS; IONIZATION CHAMBERS; KINETIC ENERGY; MASS SPECTROSCOPY; NUCLEAR DECAY; NUCLEAR MODELS; NUCLEAR STRUCTURE; PARITY; PLUTONIUM 239
Descriptors DEC
ACTINIDE NUCLEI; ALPHA DECAY RADIOISOTOPES; APPROXIMATIONS; CALCULATION METHODS; CEA; DECAY; ENERGY; EVEN-ODD NUCLEI; FISSIONABLE MATERIALS; FRENCH ORGANIZATIONS; HEAVY NUCLEI; ISOTOPES; MATERIALS; MATHEMATICAL MODELS; MEASURING INSTRUMENTS; NATIONAL ORGANIZATIONS; NUCLEAR FRAGMENTS; NUCLEI; PARTICLE PROPERTIES; PLUTONIUM ISOTOPES; RADIATION DETECTORS; RADIOACTIVE MATERIALS; RADIOISOTOPES; SPECTRA; SPECTROSCOPY; SPONTANEOUS FISSION RADIOISOTOPES; YEARS LIVING RADIOISOTOPES

Optional Information

Notes
27 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS-NKM website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/inis/Contacts/