JEFF4: une nouvelle référence en matière de données nucléaires pour la recherche et ses applications

La bibliothèque JEFF (Joint Evaluated Fission and Fusion) rassemble les connaissances expérimentales et théoriques existantes sur les réactions et désintégrations nucléaires, et les met à disposition sous des formats standards pour servir une large communauté d'utilisateurs. Cette base de données est le résultat d'un effort de collaboration international mené par la Banque de données de l'Agence pour l'énergie nucléaire. Elle garantit la qualité scientifique, la transparence et l'utilisabilité des données JEFF pour un large éventail d'applications, notamment la conception de réacteurs, les évaluations de sécurité, la recherche sur la fusion, la production d'isotopes médicaux, l'exploration spatiale et terrestre et la science nucléaire.

Publiée en juin 2025, la bibliothèque JEFF-4.0 représente une avancée majeure pour la communauté des données nucléaires. Elle rassemble une somme impressionnante d'informations, fruit d'un travail de collecte mené sur de longues années dans diverses installations et à travers de multiples expériences. Les données disponibles incluent des données d'interaction de neutrons, de photons et de particules chargées, ainsi que des données de désintégration radioactive et des rendements de produits de fission produits lorsque les actinides subissent une fission nucléaire. Une sous-bibliothèque dédiée à la diffusion de neutrons thermiques fournit un ensemble de données complet pour 84 matériaux, dont 24 sous forme élémentaire et 60 composés.

L'Institut Laue-Langevin a apporté une contribution majeure et de longue date au succès de ce projet. Grâce à la qualité de sa large gamme d'instruments, l'ILL a joué un rôle clé pour améliorer la précision de certains observables induits par les neutrons. Des diffractomètres à haute intensité (D20, D4, D1B) et des spectromètres à temps de vol (IN4, IN5, IN6-SHARPER) font partie des instruments utilisés pour améliorer les lois de diffusion thermique de l'eau (H2O), de l'oxyde d'uranium (UO2), du dioxyde de thorium (ThO2) et du zircaloy (Zy4). Ces lois sont essentielles pour comprendre comment les neutrons lents interagissent avec les matériaux en fonction de la température.Grâce à sa haute résolution, le spectromètre de masse à recul LOHENGRIN (PN1) de l'ILL est un instrument unique qui a permis de mesurer avec une grande précision les distributions de masse, d'énergie cinétique et de charge nucléaire des fragments de fission de l'uranium (²³³U, ²³⁵U) et du plutonium (²³⁹Pu, ²⁴¹Pu). Des exemples de rendements en masse de produits de fission mesurés pour ²³⁵U(nth,f) sont comparés à JEFF-4.0 dans le schéma ci-dessous. En parallèle, le faisceau de neutrons disponible dans la zone expérimentale PF1B de l'ILL a été utilisé avec succès pour mesurer les neutrons retardés émis après la fission de ces mêmes noyaux. Au total, ces programmes expérimentaux représentent des mois de temps de faisceau de neutrons.