F. Laine, S. Normand, R. Coulon, P. Filliatre, H. Hamrita, E. Rohee, Frederick Carrel, C. Jammes, Laboratoire Capteurs et Architectures Electroniques (LCAE), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire de Dosimétrie, de Contrôle-commande et Instrumentation (LDCI), Service Physique EXpérimentale, d'essais en Sûreté et d'Instrumentation (SPESI), Département Etude des Réacteurs (DER), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Département Etude des Réacteurs (DER), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA))
International audience; In the context of failed fuel detection in Sodium-cooled Fast Reactors (SFR), Delayed Neutrons Detection (DND) systems are implemented. This study deals with the design optimization of such a system by Monte-Carlo particle transport simulation (MCNP). During a clad failure, neutron precursor fission products (mainly halogen ones: 137 I, 87 Br, 88 Br) escape into the primary coolant. The detection of these precursors through their delayed neutrons ensures a diagnosis on clad failures events. In DND systems, 3 He proportional counters are chosen as the best available technology for neutron detection purposes. Associated with 3 He counters, polyethylene blankets are required in order to thermalize neutrons. Feedbacks from past SFR have shown an important noise coming from photoneutrons mitigating the signal-to-noise ratio. These photoneutrons originate from the 2 D(γ,n) reaction in polyethylene (in natural abundance) and is due to the 24 Na activity. Another material avoiding photoneutrons production is considered in this paper as moderator. Indeed, the graphite appears as a good candidate, sufficiently light for neutron thermalization and with a C(γ,n) reaction threshold higher than energies considered here. The first simulations run with MCNPX code provide satisfactory results for a low-noise DND system based on graphite thermalizing.