Brevet FR2249409A1 — publié le 19750523

La présente invention concerne une installation destinée à l'irra diation de produits par le rayonnement d'un matériau radioactif et com- portant une possibilité de stockage du matériau radioactif avec blindage et une chambre d'irradiation. Dans les installations de -ce type connues, le stockage du matériau radioactif s'effectue avec utilisation doleau pour le blindage, ce qui impose un bassin d'une profondeur d'environ 6 m avec les équipements auxi liaires nécessaires. Un tel stockage des sources radioactives par voie humide entrasse des couts de construction élevés; l'emploi de césium 137 dans les sources risque en outre de l'interdire. L'invention a pour objet une installation destinée à l'irradiation de produits par le rayonnement d'un matériau radioactif, comportJ-ilt une possibilité de stockage du matériau radioactif avec blindage et une charre d'irradiation, et ne présentant plus les inconvénients précités. Il convivent en outre d'obtenir un fonctionnement sûr de l'installation et une irradiation aussi réguliere que possible du produit à traiter. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la possibilité de stockage avec blindage est constituée par une chambre de stockage séparée, les chambres de stockage et d'irradiation sont contiguës dans un meme plan et reliées par une ouverture munie d'un volet d'obturation étanche au rayonnement, et des moyens sont prévus pour le transport du matériau radioactif de la chambre de stockage dans la chambre d'irra diation et inversement. te stockage des sources radioactives par voie humide est ainsi évité, ce qui supprime des coûts de construction inuti lement élevés, d'autant plus qu'il devient inutile de tenir compte des conditions de la nappe aquifère locale. Un avantage particulier de l'installation selon l'invention réside dans la facilité des opérations de réparation et de maintenance, qui posent normalement des problèmes dans les installations radioactives et ne peuvent sowent être ffectuées qu'à l'aide d'outils télécomtaudes. La source se trouve dans la chambre de stockage pendant les openations de réparation ou de maintenance dans la chambre d'irradiation, de sorte que ces opérations pewent être effectuées sans danger pour le personnel, Le volet étanche au rayonnement étant fermé. Quand des opérations de maintenance s'imposent dans la chambre de stockage, il est possible dtintroduire la source radioactive dans la chambre d'irradiation, d' irradiation sorte que les opérations pewent être effectuées sans danger et sans outils télécommandés quand le volet est fermé. I1 convient de munir la chambre de stockage d'un trou d'homme. Selon une autre caractéristique de l'invention, un groupe d'irra- diation mobile, du type bâti, est prévu pour le transport du Matériau radioactif et comporte de préférence un ou plusieurs tubes verticaux pour le logement de barres de matériau radioactif (barres de source). Des transporteurs appropriés permettent de faire passer le produit à traiter devant un tel groupe, de façon à garantir une irradiation rFgu- lière. il est en outre facile d'alimenter un tel groupe d'irradiation en barres de source, à travers le plafond de la chambre de stokage. Une modification de la dose d'irradiation du produit peut s ''jtenir notamment par l'emploi dlun nombre différent de barres de sowlrw. 11 convient pour ce faire de prévoir un magasin pour les barres de source dans le plafond de la chambre de stockage. Un grappin permet de transférer le nombre désiré de barres dans le b ti de source. Le magasin est par suite équipé d'un tambour tournant autour d'un axe vertical et comportant sur sa périphérie des tubes également verticaux pour le logement ou la conservation des barres de source. Ce tambour magasin est disposé au-dessus du groupe d'irradiation, de façon à permettre d'aligner tous ses tubes avec les tubes du bati de source. Selon une autre caractéristique de l'invention, le groupe d'irradiation est mobile sur une voie de roulement reliant la chambre de stockage à la chambre d'irradiation. L'opération d'introduction du groupe dans la chambre d'irradiation et inversement est ainsi particulièrement simple. Par raison de sécurité, il convient en outre de donner à la voie de roulement une pente maximale de 200 vers la chambre de stockage. Cette pente garantit le retour du bEti de source à sa position limite dans la chambre de stockage, mdme en cas de rupture d'un élément d'entraînenlent. Il est possible de prévoir dans le cadre de l'invention plusieurs voies de roulement pour un seul groupe d'irradiation muni d'un chariot approprié ou pour plusieurs groupes d'irradiation. Ces dispositions permettent de faire varier l'intensité du rayonnement'dans de vastes limites. Selon une autre caractéristique de l'invention, les rails présentent dans la zone du volet étanche au rayonnement, entre les chambres de stockage et de rayonnement, une interruption correspondant à l'dpaisQeur du volet. Le chariot du groupe d'irradiation doit alors autre réalisé de façon que cette interruption du rail n' entrave en rien le déplacement du groupe de la chambre de stockage vers la chambre d'irradiation ou inversement. Une séparation des chambres d'irradiation er de stockage est ainsi assurée avec étanchéité au rayonnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est le plan d'une installation d'irradiation selon l'invention, la figure 2 est une coupe longitudinale de l'installation d'irradiation de la figure 1, au voisinage du rail; et la figure 3 est une coupe suivant l'axe III-III de la figure 2. Les murs de l'installatior. d'irradiation sont désignés par 1 sur les figures 1 et 2 Leur épaisseur doit correspondre à l'intensité des sources radiactives. Les chambres de stockage 2 et d'irradiation 3 sont disposées à l'intérieur des murs Le trou d'homme 4 (représenté uniquement sur la figure 2) donne accès à la chambre de stockage 2 et Le 1aby- rinthe 5 à la chambre d'irradiation 3.La liaison entre les chambres de stockage 2 et d'irradiation 3 est assurée par ltouverture 6 en forme de fente, que le volet 7 étanche au rayonnement permet d'obturer. L'instal- lation comprend en outre la salle de commande 8, avec le pupitre de commande 9, et la chambre d'approvisionnement 10, qui contient les groupes d'entraSnement 11 à 13 et d'autres dispositifs d'approvisionnement non représentés. Le groupe d'entratnement 12 manoeuvre le volet 7 par exemple. te groupe d'irradiation, mobile sur la voie de roulement 14 antre la chambre de stockage 2 et la chambre d'irradiation 3 est constaté par le btti 15 contenant des tubes verticaux 16 pour le logement des barres de source. Le nombre de tubes 16 peut- etre qnelconque, selon le taux d'irradiation souhaité. Le bâti 15- comporte un chariot 18 prenant appui sur le rail 14 par les patins 19. Ces derniers doivent être réalisés de façon à pouvoir franchir sans difficulté l'interruption 20 du rail 14, rendue nécessaire par le volet 7. Des cibles 21 et 22 sont disposés sur le côté des tronçons de rail pour la translation du bâti 15, passent sur les poulies 23 à 26 et sont entraînés par les groupes 11 à 13 repré- sentés sur la figure 1. Sur le c8té du rail 14 se trouvent en outre les galets 27 et les paires de galets 28 (simplement indiqués sur les Xi figures 1 et 3) Ils feront ultérieurement l'objet d'une dcsct-ilttCon plus précise, à l'aide de la figure 3. Les tronçons de rail 14 préscîteit: vers la chambre de stockage 2 une pente d'environ 100 par exemple, afin de permettre un retour simple du groupe d'irradiation dans cette chambre 2 en cas de défaillance des éléments d'entraînement. Le chargement du bâti de source 15 en barres s'effectue à travers le plafond de la chambre de stockage 2. Un dispositif à grappin 29 est prévu dans ce but au-dessus de la chambre de stockage 2 et prend appui sur les poteaux 30 et 31. Le grappin 29 permet d'introduire les barres de source, livrées dans le récipient de transport 32, dans le magasin 33 contenant un tambour 34, tournant autour d'un axe vertical et muni sur sa périphérie de tubes 35 également verticaux, pour le logement des barres. Il est toutefois possible aussi de transférer directement les barres de source du récipient de transport 32 dans les tubes 16 du bâti de source 15, à travers le tube 36. L'installation de manutention des produits comporte un convoyeur 37, situé dans la chambre d'irradiation 3 et des transporteurs 38 et 39, qui font passer le produit (cartons, etc.) du poste d'entrée 40 au poste de sortie 41, par le labyrinthe 5 et le convoyeur 37. L'installation complète- de manutention du produit est représentée tres schématiquement par raison de clarté. Elle peut etre réalisée de façon quelconque, à condition d'assurer une irradiation régulière du produit déplacé par le comroyeur 37. Dans l'exemple représenté, ce résultat est obtenu en dépla çant d'abord le produit dans trois plans (cf. les flèches 42), sur un c8té du bâti de source 15 représenté en tirets.Le produit est ensuft:e amené de l'autre côté du bâti de source 15 (flèche 43 sur la figure 1), devant lequel il est déplacé de la même façon - dans trois plans - de façon à assurer une irradiation régulière des deux côtés. Sur la figure 3, le bâti de source 15 muni des tubes 16 se trowe au-dessus du convoyeur de produit 37. Il prend appui sur le rail 14, constitué par un tube carré, par l'intermédiaire du patin 19 en U. D'un c8té du rail 14 se trouvent des paires 28 de galets superpos;s, servant au guidage de la barre hexagonale 44 fixée sur le patin. L'écartement- des paires de galets 28 doit être inférieur -à la longueur de la barre 44 afin d'assureur le guidage du patin 19. Une disposition inverse - galets 28 sur le patin 19, barre hexagonale 44 sur le rail 14 - est possible sans sortir du cadre de l'invention. Les galets 27 sont disposés de l'autre caté du rail 14 ? Jp0a cent dans un rail 48 en V du patin 19. t'écartement des gal . ; ci riz t Btre inférieur à la longueur du rail 48, afin d'assurer le guidage du bâti de source 15. Deux butées 45 sont prévues au-dessous du rail 48 et agissent en liaison avec des tocs d'entraînement 46 sur le câble 22 lors du déplacement du bati de source. ta poulie 26 du câble 22 est en outre représentée sur la figure 3. Il est également possible dans ce cas d'intervertir les galets 27 et le rail 48. Bien entendu, diverses modifications pewent être apportées par lThomme de ltart au principe et aux dispositifs qui viennent d';Rtre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sc,rtir du cadre de l'invention. Revendications 1. Installation destinée à l'irradiation de produits par le rayonnement d'un matériau radioactif, comportant une possibilité de stockage du matériau radioactif avec blindage et une chambre d'irradiation, et caractérisée en ce que la possibilité de stockage avec blindage est réalisée sous forme d'une chambre de stockage séparée, les chambres de stockage et d'irradiation sont contiguës dans un meme plan et reliées par une ouverture munie d'un volet d'obturation étanche au rayonnement, et des moyens sont prévus pour le transport du matériau radioactif de la chambre de stockage vers la chambre d'irradiation et et inversement. 2. Installation selon revendication 1, caractérisée par un groupe d'irradiation mobile, formant bâti, pour le transport du matériau radioactif. 3. Installation selon revendication 2, caractérisée en ce que le groupe d'irradiation comporte un ou plusieurs tubes verticaux pour le logement de barres de matériau radioactif (barres de source). 4. Installation selon revendication 3, caractérisée en ce que le chargement du groupe d'irradiation en barres de source s'effectue à travers le plafond de la chambre de stockage. 5. Installation selon revendication 4, caractérisée en ce qu'un magasin est prévu pour les barres de source dans le plafond la chambre de stockage. 6. Installation selon revendication 5, caractérisée en ce que le magasin comporte un tambour tournant autour d'un axe vertical et dont la périphérie est munie de tubes également verticaux pour le logement des barres de source 7, Installation selon une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le groupe d'irradiation est mobile sur une voie de roulement, reliant la chambre de stockage à la chambre d'irradiation. 8. Installation selon revendication 7, caractérisée en ce que la voie de roulement présente une pente maximale de 20 % vers la chambre de stockage, 9, Installation selon une des revendications 7 et 8, caractérisée par plusieurs voies de roulement. 10. Installation selon revendication 9, caractérisée par un groupe d'irradiation mobile sur chaque voie de roulement. 11. Installation selon une quelconque des revendications 7 à 10, carac térisée par une interruption de la ou des voies de roulement au droit du volet étanche au rayonnement. 12. Installation selon une quelconque des revendications 7 à il, caractérisée en ce que le groupe d'irradiation repose sur au moins deux patins mobiles sur la voie de roulement. 13. Installation selon une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisée par l'emploi dtn tube carré comme voie de roulement. 14. Installation selon une quelconque des revendications 7 3 13, caractérisée en ce que des poulies sont disposées sur le côté du rail pour un câble déplaçant le groupe d'irradiation. 15. Installation selon revendications 12 et 14, caractérisée en ce que les patins du groupe d'irradiation comportent des butées et le câble des tocs dtentratnement correspondant à ces dernières 16. Installation selon une des revendications 12 et 15, caractérisée en ce que le rail porte d'un c6té des paires de galets guidant une barre parallèle au rail, fixée sur les patins, et l'écartement de ces paires de galets est inférieur à la longueur de la barre. 17. Installation selon revendication 16, caractérisée en ce que l'autre cté du rail porte des galets mobiles dans un rail de guidage du patin et dont l'dcartement est inférieur à la longueur de ce. rail. de guidage.