La criticité est l'état où une réaction en chaîne nucléaire est autosuffisante. Ce guide donne un aperçu étape par étape de la façon d'effectuer ces calculs avec précision.

Comprendre la criticité

La criticité se produit lorsque la population de neutrons demeure constante au fil du temps. Pour atteindre cet état, il faut équilibrer la production et la perte de neutrons. Le paramètre clé utilisé pour mesurer cet équilibre est le facteur de multiplication efficace, désigné comme Keff.

Étapes pour calculer la criticité

Le processus comporte plusieurs étapes, à partir de la définition des paramètres du système jusqu'au calcul Keff.

1. Définir la géométrie et la composition du système

Recueillir des données sur les dimensions physiques, les matériaux et les compositions isotopiques du système nucléaire. Des données précises sont cruciales pour des calculs précis.

2. Déterminer la source de neutrons et les sections transversales

Identifier la résistance de la source de neutrons et obtenir des données transversales pour les isotopes pertinents. Les sections transversales influencent les interactions de neutrons dans le système.

3. Calculer les taux de transport et de réaction de Neutron

Utilisez des équations de transport de neutrons ou des outils de simulation pour évaluer la façon dont les neutrons se déplacent et interagissent.

4. Calculer le facteur de multiplication efficace (Keff

Appliquer les vitesses de réaction calculées pour déterminer Keff. Un Keff de 1 indique la criticité, moins de 1 est sous-critique, et plus de 1 est supercritique.

Outils et logiciels

Divers outils de calcul aident à ces calculs, y compris les simulations Monte Carlo et les codes déterministes, comme le MCNP, Serpent et SCALE.

  • PNCM
  • Serpent
  • ÉCHELLE
  • OpenMC