Bonjour
Le tritium T utilisé dans les tokomaks comme ITER sera produit par la réaction:
Li + n ⟶ He*(2,05*MeV) +*T*(2,75*MeV).
La section efficace est de 940 barns pour cette réaction.
Peut-on exprimer cela en probabilité de réaction ?
Cordialement
Bonjour ,
Je ne vérifie pas vos données , mais donc , vous donnez vous-même la probabilité de réaction : 940 barns . appelée " section efficace " de la réaction ( car analogue à une surface ).
Reste peut être à savoir l'appliquer ? A chaque seconde , le nombre de réactions produites R vaut :
R = N σ φ , avec
N : nombre de noyaux cibles ( Li ) ,
σ : section efficace = probabilité de réaction ( cm2 - 1 barn = 10^-24 cm2 ) ,
φ : le flux de neutrons ( cm2 / s ) .
Ceci est la relation de base . S'ajoutent des problèmes géométriques d'atténuation , d'auto-absorption , etc , etc ...
Et surtout le fait que les neutrons ne sont pas mono énergétiques et que la section efficace est fortement dépendante de l' énergie des neutrons , ce qui oblige à faire des calculs multi groupes d'énergie .
La relation de base est trés générale , elle permet d'avoir la puissance d'un réacteur nucléaire ou encore de calculer l'activation des matériaux sous irradiation neutronique .
Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18
Vis à vis des neutrons de 14 Mev , les sections efficaces sur les Li est plutôt de 0.1 , 1 barn .
Si l'on veut une production de T auto-suffisante , il faut ajouter aux Li , un matériau multiplicateur de neutrons tels Be , Pb , ... .
Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18
On trouve cette section efficace facilement en cherchant. Par exemple là : https://nickhawker.com/2023/01/22/th...n-engineering/
940 barns, c'est la loi de seuil en 1/√E pour des neutrons froids.
Oui , bien sûr , mais ITER , ce sont des neutrons de 14 MeV , pas des neutrons froids , ni même thermiques .Envoyé par coussin
Voir la courbe de section efficace en fonction de l'énergie du neutron incident , diapo 35 de ce document : https://www.slideserve.com/tal/fusio...t-presentation
Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18
Bonjour
Merci pour vos précisions.
Les neutrons sont émis à 14MeV, mais dans l'enceinte du tokomak, ils sont sans doute diffusés de nombreuses fois dans le matériau qu'ils endommagent fortement d'ailleurs, du fait de leur énergie très élevée, avant d'être potentiellement absorbés par un atome de lithium avec une énergie moindre dans doute. Il restera à extraire le tritium (qui en tant qu'hydrogène est un gaz à moins qu'il se combine chimiquement avec un autre élément) de cette couverture de lithium.Ce sont ces diffusions qui, je suppose, génèrent de la chaleur qui va être récupérée pour générer l'énergie thermique, à transformer en énergie électrique, utile (500MW escomptés dans ITER). L'enjeu est de générer plusieurs kilogrammes de tritium par an si on veut que la filière soit viable.
Très cordialement
