JCC-41™

Description

Basé sur les calculs de conception Monte Carlo effectués au Los Alamos National Laboratory, le compteur JCC-41 mesure la masse effective du ²⁴⁰Pu dans un échantillon en détectant les coïncidences neutroniques issues de fissions spontanées des isotopes pairs du plutonium. Le compteur JCC-41 est conçu pour les mesures sur site d'échantillons de plutonium conséquents (jusqu’à plusieurs kilogrammes de Pu), mais peut aussi être utilisé pour la mesure de déchets contenant seulement quelques milligrammes de plutonium. Le compteur JCC-41 offre une meilleure efficacité, une taille d’échantillon plus grande et une réponse axiale plus plate que notre compteur transportable JCC-31™. Le système est composé d’une tête de compteur JCC-41 et d’un mécanisme de levage d’échantillons.

Le compteur JCC-41 a une cavité de mesure cylindrique. Il est destiné à la mesure des échantillons de plutonium, y compris le PuO₂, des oxydes mixtes (PuO₂-UO₂), des carbures métalliques, des barres de combustible, des assemblages critiques à neutrons rapides, des solutions de Plutonium, des débris et des déchets. Un revêtement de cadmium à l'intérieur de la cavité de mesure empêche le retour des neutrons thermalisés, qui pourraient induire des fissions supplémentaires dans le combustible et perturber les résultats.

À l’extérieur du cadmium se trouve le polyéthylène et une nouvelle couche de cadmium, pour aplanir la réponse axiale. Vingt-quatre tubes ³He sont intégrés dans le polyéthylène haute densité. Les tubes sont disposés en un seul anneau autour de l’échantillon, avec un espacement optimal entre eux pour une efficacité maximale du compteur.

Les tubes sont divisés en six groupes de quatre, chaque groupe étant câblé ensemble et connecté à l’un des six modules amplificateur/discriminateur JAB-01 qui sont montés à l’intérieur d’une boîte de dérivation haute tension. Des voyants à LED sont placés à l’extérieur de la boîte de dérivation pour indiquer le bon fonctionnement de chaque JAB-01. Les raccords électriques entre le compteur JCC-41 et l'électronique de comptage JSR-12™ comprennent un raccord +5 V et haute tension. L’ensemble des signaux sera sommé selon une logique OR.

Un revêtement en cadmium autour du compteur JCC-41 protège le personnel contre les radiations et réduit le bruit de fond.

Le blindage externe en polyéthylène et la conception du système (bouchons d’extrémité en graphite et doublure en polyéthylène/cadmium) offrent une réponse uniforme sur l’axe de la cavité d’échantillonnage, ce qui rend le compteur relativement insensible aux effets de matrice.

Un analyseur de coïncidences neutroniques JSR-12, un ordinateur et un logiciel d’analyse sont nécessaires pour la mesure des coïncidences, mais ne sont pas fournis avec le compteur JCC-41.