L'exploration de la vallée de stabilité dans la direction des isospins est actuellement un enjeu très important en physique nucléaire. Dans ce cadre, les mesures de masses sont de très bonnes indications des changements de structures nucléaires et permettent la contrainte, loin de la stabilité, des modèles existants. Ce travail est consacré à l'étude de la région riche en neutrons autour de ^32_12Mg_20, nucléide radioactif de très courte durée de vie (95 ms). MISTRAL est un spectromètre à radiofréquence et à transmission en ligne installé au CERN à ISOLDE au cours de l'été 1997. La mesure de masse s'effectue par la mesure de la fréquence cyclotron de l'ion tournant dans un champ magnétique homogène comparée à celle d'un ion de référence. Cette méthode permet des mesures de masse très rapides et très précises (quelques 10−7). Des mesures de la masse de 25,26Ne et 32Mg ont été effectuées en 1999. L'analyse a été rendue complexe par la présence de nombreux isobares dans le faisceau radioactif. La masse de 32Mg a été trouvée plus liée de 280 keV par rapport aux tables. Les valeurs de MISTRAL pour les trois nucléides sont plus précises et ont donc le plus grand poids dans la nouvelle évaluation. La zone de déformation de la région étudiée est renforcée. La fermeture de couche à N = 20 semble disparaître pour ces nucléides. Une nouvelle méthode de mesure de masse avec le spectromètre MISTRAL ainsi que des comparaisons à des modèles classiques en physique nucléaire (modèle en couche, modèle de champ moyen, etc.) ont également été étudiées.

Dans l'étude de faisabilité d'un stockage géologique profond des déchets radioactifs, les questions essentielles posées aux ingénieurs et chercheurs en géomécanique sont la stabilité des ouvrages pendant la période de réversibilité et la variation des propriétés de confinement de la roche hôte induite par le creusement des cavités et par le stockage lui-même. Le présent travail porte sur l'étude des propriétés de confinement vis-à-vis des gaz des argilites du Callovo-Oxfordien du site de Meuse/Haute-Marne, étudié par l'ANDRA depuis 1995, au voisinage d'un puits d'accès. Un protocole de mesure de la perméabilité au gaz a été élaboré en prenant en compte la très faible perméabilité des argilites et les effets de désaturation. Les trajets de chargement mécanique et de pression de gaz ont été déterminés par rapport aux chargements in situ. Deux méthodes d'interprétation, une fondée sur une solution analytique simplifiée et l'autre sur une solution numérique, ont été utilisées pour déterminer la valeur de perméabilité au gaz. Des mesures de la perméabilité au gaz sur des éprouvettes prélevées à différentes distances, de 0,1 à 12,5 m, de la paroi du puits d'accès au Laboratoire Souterrain de Meuse/Haute- Marne ont été effectuées pour caractériser l'endommagement mécanique induit suite au fonçage du puits. Les résultats obtenus sous une contrainte isotrope de 11 MPa sont compris entre 10-21 et 10-22 m² et ils ne présentent pas de variations significatives entre la zone potentiellement endommagée (éprouvette proximité à la paroi) et la zone présumée intacte (éprouvette à 12,5 m de la paroi). Ce résultat est cohérent avec les caractérisations de l'endommagement menées in situ. Sous chargement déviatorique, la variation des mesures de perméabilité est inférieure d'un ordre de grandeur par rapport à celle mesurée sous contrainte isotrope ; elle est donc peu significative compte tenu de la précision du dispositif de mesure. Des éprouvettes jumelles d'argilites supposés intactes ont subi différents paliers hydriques à l'aide des solutions salines sursaturées (HR variant de 25 % à 98 %) pour constituer un cycle complet désaturation - resaturation. Pour chacune des valeurs du degré de saturation, des mesures de perméabilité ont été effectuées. La cinétique de désaturation, la courbe de rétention, les déformations hydriques ainsi que la fissuration hydrique des éprouvettes ont été mesurées et analysées. La valeur du coefficient de diffusivité hydrique déterminée d'après l'évolution de la masse des éprouvettes est estimée à 5.10-10 m².s-1. La perméabilité au gaz mesurée des éprouvettes, sous un confinement de 5 MPa, augmente de 10-21 m² à 10-18 m² lorsque l'humidité relative à laquelle les éprouvettes ont été conditionnées varie de 98 % à 25 %. La perméabilité au gaz (k) et le degré de saturation (Sr) de la roche présentent une relation quasi-linéaire dans un repère log(k) - Sr. L'évolution de la perméabilité au gaz en fonction d'un déviateur de contraintes a aussi été étudiée pour différents degrés de saturation. Les résultats confirment que l'effet du déviateur de contraintes sur la perméabilité n'est pas significatif, même si le déviateur de contraintes dépasse le seuil d'endommagement et s'il est proche du seuil de rupture. Ces résultats ont été comparés à ceux obtenus par d'autres laboratoires utilisant des techniques différentes (Zhang 2007). La déformabilité et la vitesse des ondes des éprouvettes d'argilites ont été suivies pendant les essais. La microstructure des argilites a été étudiée à l'aide de la porosimétrie au mercure. Les facteurs influençant la mesure de perméabilité tels que : l'effet Klinkenberg, la variation du degré de saturation pendant l'essai, la dissolution du gaz et le déplacement d'eau par le gaz, et surtout l'étanchéité du système, ont été abordés dans cette étude.

Les faisceaux d'ions radioactifs comme l'8He ouvrent de nouvelles perspectives pour étudier l'influence de nouveaux aspects structurels sur les mécanismes de réaction. Cette thèse présente les premières investigations sur les réactions induites par le noyau d'⁸He, faiblement lié et Borroméen, aux énergies autour de la barrière Coulombienne. La faible intensité des faisceaux d'ions radioactifs ( ˜ 10⁵pps ) nécessite le développement de techniques sensibles et sélectives. Une méthode expérimentale a été développée pour mesurer précisément les sections efficaces de fusion. Dans le système ⁸He+¹⁹⁷Au, les fonctions d'excitation de fusion et de transfert de neutron(s) ont été mesurées autour de la barrière. Les sections efficaces différentielles et intégrales pour la diffusion élastique, le transfert de neutron(s) et la fusion ont également été obtenues dans le système ⁸He+⁶⁵Cu à partir de mesures inclusives et exclusives des rayons γ caractéristiques, des particules chargées et des neutrons. Ces résultats expérimentaux et les calculs en voies couplées illustrent l'interconnexion des différents processus. Cette étude permet de comprendre l'influence de la structure interne de l'⁸He sur l'effet tunnel et le transfert de neutron(s) et met en évidence un comportement inattendu au sein de la chaîne isotopique des Héliums. L'étude systématique des fonctions d'excitation de fusion montre que, contrairement aux attentes, l'augmentation de la probabilité de l'effet tunnel sous la barrière Coulombienne associée à la structure interne des noyaux est beaucoup plus importante pour les noyaux "normaux" que pour les noyaux légers "exotiques" faiblement liés.

Ce travail de thèse concerne l'étude de la production de faisceaux d'ions radioactifs par la méthode ISOL. Il s'inscrit dans le cadre de la R&D pour SPIRAL à GANIL. Deux études destinées à améliorer les performances de SPIRAL ont été réalisées à partir d'une approche statistique originale du processus de transformation atomes-ions.<br />La première étude porte sur les temps de transformation entre les instants de production des atomes radioactifs d'$^{35}$Ar dans une cible et d'extraction des ions radioactifs correspondant hors de la source à l'aide du dispositif TARGISOL (cible + source ECR). Le but était de déterminer les coefficients de diffusion de l'Ar dans des cibles en carbone graphite. Les résultats sont présentés et démontrent la rigueur qu'exige cette étude.<br />La seconde étude est une application de l'approche statistique au fonctionnement d'une source à ionisation de surface. Elle a permis de redéfinir et de construire un ensemble de production de faisceaux d'ions 1+ alcalins radioactifs MonoNaKe. Des ions radioactifs de $^{37,47}$K, $^{25,26,27,28,30}$Na, $^{8,9}$Li et $^{28,29,30,31}Al ont été produits.<br />Pour produire un faisceau d'ions alcalins radioactifs multichargés, l'ensemble cible-source MonoNaKe a été couplé avec une source ECR de même type que celle utilisée actuellement sur SPIRAL 1, sans utiliser de séparateur de masse (méthode 1+/N+ directe). Un premier faisceau d'ions radioactifs $^{47}$K$^{5+}$ a été extrait sur le banc de test SIRa.<br />Une source de test hors ligne basée sur les mêmes principes que ceux adoptés pour la définition de MonoNaKe a été construite. Son but est d'élaborer un prototype de source répondant aux contraintes de SPIRAL 2 (efficacité d'ionisation et durée de vie).

Il est maintenant établi qu'il existe un ïlot d'inversion autour du noyau riche en neutrons $^{32}$Mg (12 protons, 20 neutrons) en contradiction avec l'image de la fermeture de couche N=20. Cette inversion implique une coexistence de forme entre les configurations sphériques et déformée. Le travail présent étudie la spectroscopie $\gamma$ des noyaux de cette région grâce à une expérience réalisée au GANIL avec un faisceau secondaire composite produit par fragmentation. L'originalité de cette méthode utilisée réside dans la possibilité d'étudier simultanément plusieurs noyaux, et pour chaque noyau d'explorer plusieurs voies de réaction. Le spectromètre VAMOS a été utilisé pour l'identification des éjectiles. Les rayonnements $\gamma$ étaient détectés par EXOGAM, un ensemble de détecteurs germanium. Les détecteurs utilisés avant et après la cible de C$D_2$permettaient une identification unique des noyaux et une sélection de la voie réaction : diffusion inélastique, réactions de transferts et de fragmentation.<br />Les noyaux suivants ont été étudiés: $^{28}$Ne, $^{30-32}$Mg, $^{31-34}$Al, $^{33-35}$Si, $^{35}$P. De nouvelles transitions ont été observées. Les distributions angulaires de rayonnements $\gamma$ ainsi que les les corrélations angulaires $\gamma$-$\gamma$ ont pu être mesurées pour certaines transitions. Une attribution des spins et parités de certains états a ainsi été proposée. En particulier, l'assignation de l'état $3^-$ dans le $^{34}$Si est confirmée et un candidat est proposé pour le second état $0^+$, correspondant à la configuration déformée. Dans le $^{32}$Mg, l'état à 2.321 MeV, pour lequel des attributions contradictioires existent, est vraisemblablement un $4^+$, et nous proposons un candidat pour un état $6^+$.

Reprodution de : Thèse de doctorat : Physique des matériaux : Lyon 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran titre. 138 réf. bibliogr.

Thèse (D.R.Min.) -- Université du Québec à Chicoutimi, programme extensionné à l'Université du Québec à Montréal, 2003. / Bibliogr.: f. 203-204. Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Les déchets radioactifs sont apparus concomitamment à la découverte de la radioactivité artificielle et ont vu leur production s’accroitre significativement avec le développement de l’industrie nucléaire civile dans les années 1960. Toutefois, ce n’est que très récemment que le droit s’est saisi de l’épineuse question de leur gestion au travers de textes qui y sont consacrés. De la même manière que les déchets radioactifs sont gérés séparément selon leur activité et leur période radioactive, le cadre juridique relatif à la gestion des déchets radioactifs s’est naturellement dirigé vers une dichotomie temporelle. L’on distingue alors deux principaux corpus de normes, le premier encadre les déchets radioactifs dont les modes de gestion permettent de garantir immédiatement la sûreté des personnes et de l’environnement tandis que le second traite des déchets radioactifs pour lesquels la sûreté doit être garantie sur du long terme, dans la mesure où il n’existe pas à ce jour de solution de gestion définitive pour ces déchets. Ce travail a pour ambition de mettre en évidence en quoi les dispositions propres à chacun des deux corpus participent à la sûreté des personnes et de l’environnement et d’exposer les potentielles difficultés persistantes / Radioactive waste appeared simultaneously with the discovery of artificial radioactivity and saw their output is significantly increased with the development of the civil nuclear industry in the 1960s. Notwithstanding, it is only very recently that’s law has seized the difficult issue of their management through texts devoted to it.In the same way that radioactive waste is managed separately according to their activity and half-life, the legal framework for the management of radioactive waste has naturally led to a temporal dichotomy. Then we distinguish two main corpus of standards. The first-one supervises the radioactive waste whose management modes to immediately ensure the safety of people and the environment while the second-one deals with radioactive waste for which security must be guaranteed on long term, insofar as it does not exist to date definitive management solution for waste.This work aims to show how the specific provisions of each of the two bodies involved in the safety of people and the environment and expose potential persistent difficulties

L'exposition humaine aux rayonnements ionisants d'origine naturelle est une préoccupation constante dans le plan de protection des sources d'eau potable au Canada. La protection de ces sources d'eau commence par l'implantation d'un suivi rigoureux du degré de contamination des différents aquifères composant le réseau hydrique canadien. Il importe donc de développer des techniques d'extraction et d'analyse efficaces, robustes et rapides afin de mettre en place un tel programme. Certains radiocontaminants provenant de la série de désintégration de l'uranium-238 sont particulièrement nocifs pour la santé des divers écosystèmes planétaires. Ce projet reposera sur le développement d'une technique d'extraction et d'analyse séquentielle du ²¹⁰Pb, du ²¹⁰Bi et du ²¹⁰Po contenus dans diverses matrices environnementales. L'extraction au point trouble séquentielle de ces différents radioisotopes sera donc au cœur des travaux réalisés au cours de ce projet de doctorat. Pour ce faire, il sera nécessaire de développer des systèmes micellaires efficaces, contenant un agent complexant spécifique à chacun de ces radioisotopes afin de les isoler les uns des autres. Contrairement à l'extraction liquide-liquide ou à l'extraction sur phase solide qui emploient de grandes quantités de consommable, cette technique d'extraction ne nécessite qu'une faible quantité de surfactant afin d'isoler et de pré-concentrer un analyte d'intérêt, minimisant ainsi son impact sur l'environnement. Malgré leur radiotoxicité, les concentrations en radiocontaminants dans les diverses matrices environnementales sont somme toute très faibles, nécessitant dès lors l'utilisation de bons facteurs de pré-concentration. Un avantage majeur de l'extraction au point trouble est d'offrir des facteurs de pré-concentration de l'ordre de 200 fois, permettant l'analyse des différents éléments cibles à l'état d'ultra-trace dans des matrices environnementales. Ces extractions menées de manière séquentielle, nécessiteront l'utilisation d'un échantillon unique, évitant ainsi de produire de grandes quantités de rejet lors d'analyses de routine. Une fois extraits, les radioisotopes d'intérêt seront analysés par différentes techniques d'analyse dépendamment de leurs natures chimique et physique (spectrométrie de masse, spectrométrie-α, spectrométrie-β, comptage à scintillation liquide), permettant une caractérisation ainsi qu'une quantification complètes du contenu de l'échantillon de par la complémentarité des techniques utilisées dans ce projet. / Human exposure to naturally occurring radionuclides (NORM) is an on going concern in the protection of Canadian drinking water sources. The protection of these water sources begins with the implementation of a rigorous monitoring of contamination of the various aquifers composing the Canadian water network. It is therefore important to develop efficient, robust and rapid extraction approaches and analysis techniques in order to carryout such program. Several radiocontaminants from the uranium-238 decay series are particularly harmful to the health of the various planetary ecosystems. This project aimed to develop a technique for the sequential extraction and analysis of ²¹⁰Pb, ²¹⁰Bi and ²¹⁰Po contained in various environmental matrices and will constitute the basis of the work carried out during this doctoral project. To do this, it will be necessary to develop effective micellar systems, containing a complexing agent specific for each of these radioisotopes, in order to isolate them individually. Unlike liquid-liquid extraction or solid phase extraction which use large quantities of consumable, cloud point extraction requires only a small amount of surfactant, in order to isolate and pre-concentrate an analyte of interest, thus minimizing its environmental impact. While radiotoxic, the concentrations of radiocontaminants in the various environmental matrices are typically very low, requiring sufficient pre-concentration factors to enable their detection. The coacervate-based extraction offers pre-concentration factors that can reach 200 times, thus allowing the analysis of the various target elements at the ultra-trace level. These sequential extractions will require the use of a single sample, thus avoiding producing large quantities of waste, during routine analyses. Once extracted, the radio isotopes of interest will be analyzed by different analysis techniques depending on their chemical and physical nature (mass spectrometry, α spectrometry, β spectrometry, liquid scintillation counting), thus bringing another dimension to this project.

La modulation d'intensité des faisceaux en radiothérapie externe (IMRT) permet de réaliser des plans de traitements plus conformes au volume cible tout en épargnant davantage les structures plus sensibles à la radiation. Cependant, la réalisation de tels plans nécessite une utilisation accrue de segments, générés par le collimateur multilames~(MLC), et d'unités moniteurs (UM) par rapport à la technique conventionnelle. Il en résulte des inconvénients comme une augmentation de la contribution du diffusé à la dose, plus d'incertitudes pour le calcul de la dose, une sensiblité plus grande aux mouvements intra-fractions et des ressources plus importantes pour planifier un plan de traitement. Dans un tel contexte, des plans ont été réalisés à l'aide du logiciel Ballista pour la région tête et cou. Ce logiciel utilise des champs prédéterminés et offre la possibilité d'optimiser l'orientation des faisceaux. / Dans le but d'offrir des plans de qualités dosimétriques comparable au plan d'IMRT, l'ajout de segments prédéterminés non anatomiques a été réalisé pour les plans balistiques. Avec des corrections manuelles du MLC, il s'est avéré possible de générer des plans comparables à ceux réalisés en IMRT, et ce avec moins de segments et d'UM. Au total, 11 cas ont été réalisés selon cette approche. De plus, la robustesse des deux méthodes de planification à l'amaigrissement du patient et aux erreurs de position du collimateur multilame a été abordée. En IMRT classique, aucune optimisation de l'orientation des faisceaux est réalisée, une distribution coplanaire équidistante est employée. L'impact de l'utilisation des incidences, suggérées par Ballista, a aussi été étudié sur les plans d'IMRT.