Les réacteurs nucléaires sources de ν_e

Le principe d'une centrale nucléaire est de produire de l'énergie électrique à partir de celle libérée par la fission d'un combustible fissible, en général de l'uranium naturel plus ou moins enrichi en ²³⁵U. Les réactions de fission conduisent à la formation de deux noyaux (les fragments de fission), et à deux ou trois neutrons, dont un seul induira à son tour une nouvelle fission ^5.2. La figure 5.1 illustre, dans le cas de la fission de ²³⁵U, la répartition des produits de fission en fonction de leur masse atomique. L'existence de deux bosses prouve que la fission est rarement symétrique.

Figure: Proportion en pourcentage des produits de fission de ²³⁵U (échelle logarithmique) en fonction de leur masse atomique [Bemporad et al. 2002]. L'existence de deux bosses, montre que la fission est rarement symétrique.

Le plus souvent on obtient un fragment de fission plus léger regroupant de 90 à 95 nucléons et un fragment plus lourd regroupant 140 à 145 nucléons. On obtient une fission symétrique pour environ dix mille fissions. Le nombre de nucléons étant conservé lors des réactions de fissions, la proportion relative de protons et de neutrons dans les produits de fission est à peu près la même que dans le noyau lourd initial. Ainsi, les produits de fissions possèdent un nombre excédentaire de neutrons par rapport au nombre de protons. Pour atteindre la stabilité, en moyenne 6 neutrons se désintègrent par désintégrations $\beta^{-}_{}$, émettant ainsi 6 ν_e. L'ordre de grandeur du flux de ν_e ( n_νe) émis par le coeur d'un réacteur nucléaire, peut être déterminé connaissant l'énergie libérée de chaque fission (environ 200 MeV). En considérant un réacteur nucléaire d'une puissance thermique ( $\mathcal {P}$) de un giga-watt, il vient :

$$\mathcal {P} \simeq \overline{{\nu}}_{{e}}^{}$$