Description
Le compteur JCC-41, basé sur les calculs de conception Monte Carlo effectués au laboratoire national de Los Alamos1, mesure la masse effective de 240Pu dans un échantillon en détectant les neutrons de coïncidence issus de la fission spontanée des isotopes pairs du plutonium.
L’unité JCC-41 est conçue pour les mesures en usine de grands échantillons de plutonium (jusqu’à plusieurs kg de Pu), mais peut être utilisée pour les échantillons de déchets de plutonium avec des quantités de l’ordre du milligramme. Le compteur JCC-41 a une efficacité plus élevée, une taille d’échantillon plus grande et une réponse axiale plus plate que l’unité transportable précédente. Le système se compose d’une tête de compteur JCC-41 et d’un mécanisme de levage d’échantillon.
Le compteur JCC-41 est doté d'une cavité d'échantillon de forme cylindrique destinée à doser des échantillons de plutonium, notamment du PuO2, des oxydes mixtes (PuO2-UO2), des carbures métalliques, des tiges de combustible, des assemblages critiques rapides, une solution, des déchets et des déchets. Un manchon en cadmium entoure la cavité de l’échantillon pour empêcher la rentrée des neutrons thermalisés dans l’échantillon, ce qui pourrait induire une fission dans l’échantillon et affecter négativement les résultats.
À l’extérieur du manchon en cadmium, une doublure en polyéthylène/cadmium permet d’aplatir la réaction 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 les tubes pour une efficacité maximale du compteur.
Les tubes sont divisés en six groupes de quatre, chaque groupe étant câblé et connecté à l’une des six cartes de circuit amplificateur/discriminateur, montées à l’intérieur d’une boîte de dérivation haute tension. Les indicateurs LED sont placés à l’extérieur sur la boîte de dérivation pour indiquer le bon fonctionnement de chaque canal de préamplification. Les connexions électriques entre le compteur JCC-41 et l’unité JSR-15™ sont les suivantes : +5 V et HV. La combinaison des signaux sera combinée dans un OR logique.
Un manchon en cadmium enveloppé autour de l’extérieur de l’unité JCC-41 assure une protection contre le rayonnement pour le personnel et permet de réduire leur exposition aux rayonnements.
Le blindage externe en polyéthylène et la conception spéciale (bouchons d’extrémité en graphite et doublure en polyéthylène/cadmium) donnent une réponse uniforme axialement sur la cavité de l’échantillon, ce qui rend le compteur relativement insensible aux effets de la matrice.
Un registre du changement de position JSR-15, un ordinateur et un logiciel d’analyse sont nécessaires pour le comptage des coïncidences, mais ils sont vendus séparément.
1 Menlove, H.O., Palmer, R., Eccleston, G.W., et Ensslin, N. (1989). Conception du compteur plat et manuel de fonctionnement. Rapport LA-11635. Los Alamos, Nouveau-Mexique : Laboratoire national de Los Alamos.
