NeutronSpectroCos : Déterminer la distribution en énergie de la fluence neutronique du rayonnement cosmique secondaire. Enjeu majeur pour la Radioprotection des personnes et du matériel électronique a ...

Le rayonnement cosmique secondaire neutronique aux altitudes de navigation aéronautique commerciale représente la contribution la plus importante de la dose qui est reçue par le personnel navigant et par les passagers pendant un vol commercial. Le facteur de pondération du rayonnement de neutrons est le plus élevé (20, autour de 1 MeV) mais dépend fortement de leur énergie. Le spectre en énergie des neutrons du rayonnement cosmique secondaire présente deux composantes [1] : une à 1 MeV (provenant de réactions nucléaires de fusion-évaporation) et une autre autour de 100 MeV (provenant de la spallation) les deux types de réactions sont produites par les cosmiques primaires (protons ou He-4 la plupart) sur les noyaux atomiques de l’atmosphère (N-14,O-16). La caractérisation spectrale de ces neutrons représente un enjeu majeur pour la radioprotection des personnes et également pour l’évaluation de la probabilité que l’électronique de l’avion puisse être affectée par un défaut produit par le flux neutronique [2].

Instruments évalués

MIMAC-FastN : Instrument de spectrométrie développé par l'équipe MIMAC du LPCN (CNRS/IN2P3) permettant d’évaluer et de discriminer la composante muonique et pionique.
Diamon : Spectromètre disponible sur le marché. Les grandeurs dosimétriques dérivées de ces spectres neutroniques mesurés à différentes altitudes (10 000 et 12 000 mètres) ont été comparées avec celles obtenues avec les moyens de référence utilisées pour la dosimétrie du rayonnement cosmique (compteur proportionnel équivalent tissu) et avec le résultat de simulations numériques.
CPET Hawk (IRSN, compteur ayant déjà volé pour Exaedre et avec DLR)
Et une série de petits instruments IRSN installés dans la valise du Hawk

Deux altitudes ont été explorées (10 000 et 12 000 mètres) avec une heure de mesure sur chaque dans le temps de un vol d’un Falcon 20.

Références

1- P. Goldhagen et al, Measurement o fthe energy spectrum o fcosmic-ray inducedneutrons aboard an ER-2 high-altitude airplane, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 476 (2002) 42–51

2- J.F. Ziegler, « Terrestrial cosmic rays », IBM. J. Res. Develop. (1996)