Brevet FR2112124A1 — publié le 19720616

La présente invention concerne les installations dtir- radiation à rayons becta, prévues pour irradier avec des rayonnements ionisants les objets physiques et chimiques, solides, liquides et gazeux ainsi que les objets biologiques pour modifier leur état physico-chimique, leurs propriétés et leurs caractéristiques biologiques. On connaît des installations radioactives à rayons beta, avec un radiateur comportant une substance contenant un isotope émetteur de rayons bêta. Dans les radiateurs connus à rayons bêta, le radiateur présente un corps non démontable relié rigidement à sa substance de chargement contenant un isotope émetteur de rayons bêta, ce qui ne permet pas de modifier l'intensité et la géométrie des champs des radiations b8ta, ce qui, compte tenu du faible pouvoir de pénétration des rayons beta, limite considérablement les possibilités des installations. Pour la même raison, à cause de l'indivisibilité du radiateur et de la substance contenant l'isotope émetteur de rayons bêta, lors du chargement et du déchargement de l'installation, on est obligé d'opérer alors que s'terce toute l'activité du radiateur dont la valeur dans certains cas pratiques est assez élevée. Ceci exige pour le chargement des installations de ce genre, l'utilisation de chambres cnaudes à prix élevé avec un équipement spécial, à télécommande. La présente invention a pour but l'élimination des inconvénients indiqués. L'invention vise la création d'une installation à rayons bêta comportant un radiateur facile à assembler, transformable par modification de sa configuration et de son activité spécifique, tout en permettant de cnarger simplement le radiateur avec la substance contenant l'isotope à rayonnements bêta. Ce problème est résolu par le fait que dans l'installation d'irradiation comportant un radiateur avec une substance contenant un isotope émetteur de rayons bêta, selon l'invention, le radiateur est divisé au moins en deux sections prévues pour contenir des capsules dont chacune est remplie avec une substance, contenant un isotope émetteur de rayons bêta, renfermée au moins dans deux enveloppes étanches, les capsules dans les sections et les enveloppes étanches dans les capsules étant disposées de manière à assurer l'intensité et la géométrie du champ des radiations bêta déterminées. Pour charger les capsules avec les enveloppes étanches et le radiateur avec les capsules, l'installation d'irradiation à rayons béta peut comporter un magasin. Grâce à une telle construction de l'installation d'irradiation à rayons bêta les dimensions et l'activité spécifique du radiateur peuvent varier dans de larges limites, ce qui permet de créer des champs de rayons bêta possédant l'intensité et la géométrie nécessaires. Ce radiateur et l'utilisation d'un magasin permet de simplifier considérablement la charge et la recharge du radiateur. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante donnée à titre d' exemple et faite en se référant aux dessins annexés, qui repré sentent - la Fig. 1, une vue de coté, avec arrachement partiel, de l'installation d'irradiation à rayons bêta - la Fig. 2, l'installation de la Fig. 1 en coupe transversale - la Fig. 3, une vue de côté avec un arrachement partiel d'une capsule placée dans le radiateur de l'installation d'irradiation à rayons bêta - la Fig. 4, une vue d'ensemble avec coupe partielle du magasin pour charger les capsules et du radiateur de 1 'instal- lation d'irradiation à rayons bêta selon l'invention. L'installation d'irradiation à rayons bêta, suivant 1' invention, comporte un radiateur 1 (Fig. 1), divisé dans le svns transversal en six sections, prévues pour recevoir six capsules 2, qui sont des constructions rigides oblongues à sections cellulaire remplies d'une substance contenant un isotope émetteur de rayons bêta mise sous des enveloppes étanches 3. Chaque capsule 2 continent sept enveloppes 3 de ce type; dans l'Installation représentée ce sont des sources en forme de disques au strontium avec une activité allant de 5V à 2 000 microcuries (strontium 90), qui se trouvent disposées dans tordre assigné, n'importe laquelle des sources pouvant etre remplacée à volonté par une maquette non radioactive.Les capsules 2 dans les sections et les enveloppes étanches 3 dans les capsules 2 peuvent être disposées de manière à assurer l'intensité et la géométrie du champ de la radiation bêta déterminée. Pour blinder le rayonnement et éviter la chute des enveloppes 3 de la capsule 2, cette dernière est fermée sur ses côtés en bout par des bouchons (Fig. 2 et 3) dont l'un, 5, est facilement enlevable. De trois côtés, (par-dessus et latéralement) le radiateur 1 est entouré d'un écran fixe 6 (Fig. 2) pour la protection contre les radiations, dont le matériau et l'épaisseur sont déterminés par l'activité maximale de l'isotope, qui remplit le radiateur 1. Darus l'installation représentée, l'écran 6 est réalisé en blocs de plomb recouverts d'acier inoxydable, l'épaisseur des blocs étant égale à 70 mm. Sur l'un des côtés latéraux de l'écran 6 se trouvent des ouvertures pour charger le radiateur 1 avec les capsules 2, obturées par des volets commun. 7 et individuels 8 pour chaque section du radiateur. La protection contre les radiations du radiateur 1 sur le côté en bout et vers le dessous ainsi que l'amenée des objets à irradier est réalisée au moyen d'un chariot-volet 9 (Fig. 1 et 2) possédant une section longitudinale en M et une commande manuelle (ou mécanique). La fixation de la position du chariotvolet 9 et la protection contre le rayonnement, transmis par la fente entre l'écran 6 et le chariot-volet 9, est réalisée grâce aux fixateurs cylindriques 10 (Fig. 1). L'installation comporte également un magasin 11 (Fig. 4) pour charger les capsules 2 avec les enveloppes étanches 3 et pour charger le radiateur 1 avec les capsules 2. lie magasin 11, qui est un parallélepipède réalisé en matériau affaiblissant les radiations radioactives, et, dans lequel est ménagée une ouverture axiale pour placer les capsules 2, est fermé sur les faces par des couvercles 12 amovibles supérieur et inférieur. lie fonctionnement du dispositif , suivant l'invention, peut se faire en deux régimes : irradiations des objets étudiés et charge-décharge du radiateur 1. Dans le premier cas, les opérations sont réalisées dans l'ordre suivant : l'objectif à étudier (non représenté sur le dessin) que lion veut irradier est placé darus la position nécessaire dans l'une des deux cavités, formées par les montants verticaux du chariot-volet 9 (Fig. 1), qui se trouve au moment donné en dehors du radiateur 1. Puis, on réalise les opérations nécessaires pour la préparation de l'objet avant son irradiation. On retire les fixateurs cylindriques 10 et le chariot-volet 9 est amené à la position pour iaquelle ltobået étudié à irradier se trouve sous le radiateur 1, après quoi les fixateurs cylindriques 10 sont introduits dans les rainures correspondantes. Au cours de l'irradiation de l'objet, dans la seconde cavité du chariot-volet 9, on prépare l'objet suivant pour l'irradiation. La charge des enveloppes étanches 3 dans la capsule 2 est effectuée de la façon suivante : dans le magasin 11 (Fig. 4), dont le couvercle 12 est enlevé, on place la capsule.2 sans le bouchon 5. A l'aide d'une pince mécanique (ou pneumatique) télécommandé, on jette les enveloppes étanches 3 avec l'activité nécessaire dans la capsule 2. Après le remplissage de la capsule 2, on la ferme avec le bouchon 5. Ainsi au cours de toutes les opérations de chargement de la capsule 2, l'opérateur n'a affaire qu'avec la radiation d'une seule enveloppe étancne 3, car les enveloppes étanches sont disposées dans la capsule 2 l'une sur l'autre et font écran les unes aux autres. .= lie magasin 11 avec la capsule 2 chargée d' enveloppes étanches 3 est déplacée vers l'écran 6 et après avoir enlevé les couvercles 12, on le place de manière à ce que les pointes 13 (Fig. 4) pénètrent dans les ouvertures 14 (Fig. 1 et 2), après quoi la capsule 2 est engagée dans la section du radiateur 1 correspondant à la répartition assignée de l'activité. Le volet commun 7 et le volet individuel 8 de la section correspondante doivent être alors ouverts. La charge des capsules suivantes avec les enveloppes étanches 3 et leur déplacement dans le radiateur 1 sont effectuées de façon analogue. L'extraction des capsules 2 est réalisée en ordre inverse. L'installation, suivant l'invention, tout en possédant un encombrement et un prix réduits permet d'obtenir des flux de rayonnements bêta à intensité importante (puissance de la dose dans l'air jusqu'à 50 rad/s) dans une cavité de 250x250x150 me tout en permettant de faire varier dans de larges limites les paramètres principaux de l'irradiation en regroupant les capsules et les enveloppes étanches. L'installation peut assurer une large gamme d'études en laboratoire exigeant une irradiation ionisante en chimie, en physique, en biologie, et pour la technique. Avec de plus grandes dimensions du radiateur et une plus forte activité une installation de ce type peut être utilisée pour réaliser des processus industriels, par exemple dans le domaine de la chimie des radiations, en médecine pour la stérilisation de la production médicinale. REVENDICATIONS 1 - Installation à rayons bêta comportant un radiateur avec uns substance contenant un isotope émetteur de rayons bêta, caractérisée en ce que le radiateur (1) est divisé au moins en deux sections prévues pour recevoir des capsules (2), chacune d'entre elles étant remplie d'une substance, ontenant un isotope émetteur de rayons bêta,placée dans au moins deux enveloppes étanches (3), les capsules (2) dans les sections et les enveloppes étanches dans les capsules (2) étant disposées de manière à assurer l'intensité et la géométrie déterminées du champ de la radiation bêta. 2 - Installation d'irradiation à rayons bêta selon la revendication 1, caractérisée e ce qu'elle comporte un magasin (11) pour charger les capsules (2) avec les enveloppes étanches (3) et pour charger le radiateur (1) avec les capsules (2).