Brevet FR2383506A1 — publié le 19781006

La présente invention concerne les guides de neutrons, du genre utilisé notamment pour conduire des neutrons du coeur d'un réacteur jusqu'à des zones d'expériences. On sait que les guides de neutrons sont généralement constitués éléments successifs assemblés bout à bout de façon étanche, chaque élément étant constitué de deux réglettes et de deux plaques dont les parties latérales des faces internes sont collées sur les réglettes, les surfaces internes des réglettes et des plaques étant traitées de façon à constituer réflecteur de neutrons, du moins dans les portions délimitant la cavité interne du guide. Le guide doit avoir un rendement en énergie élevé, assurer une sélection en énergie et être conçu de manière à protéger les opérateurs contre le rayonnement du coeur du réacteur. Ces conditions imposent que les pièces constitutives de chaque élément aient des dimensions précises et que les positions relatives des pièces et des éléments soient bien déterminées de façon à minimiser les effets de choc des neutrons sur les parois et aux jonctions. En général, on considère que les tolérances dimensionnelles sur la section de la cavité sont de l'ordre du centième de millimètre et que les tolérances angulaires entre éléments successifs sont de 10 à 20 secondes d'arc. Dans un guide de neutrons connu, la précision obtenue sur l'écartement des plaques est conditionnée par celle que l'on peut obtenir au cours dru collage, l'épaisseur de la couche de colle intervenant en effet pour déterminer l'écartement des plaques. Il s'ensuit que l'assemblage de chaque élément de guide doit se faire sur un montage mécanique permettant un contrôle rigoureux des épaisseurs de colle. La présente invention vise à fournir un élément de guide de neutrons ainsi su'un guide de neutrons constitué de tels éléments, répondant mieux aux exigences de la pratique que ceux antérieurement connus, notamment en celle le problème ci-dessus est éliminé. Dans ce but, l'invention propose notamment un élément de guide de neutrons constitué de deux réglettes et de deux plaques dont les parties latérales des faces internes sont collées sur les rèqlettes, les surfaces internes des réglettes étant polies, caractérisé en ce que des dégagements destinés à recevoir la colle de jonction des plaques et des réglettes sont pratiqués dans lesdites parties latérales et en ce que les réglettes sont en contact avec les faces internes des plaques au-delà desdits dégagements, de façon à déterminer l'écartement des plaques. On voit ainsi que les dimensions de la cavité interne du guide sont fixées par l'usinage des plaques et des réglettes et peuvent -donc être déterminées de facon riqoureuse. De plus, grâce au contact direct entre plaques et réglettes, il ne peut y avoir de piéqeaqe de neutrons dans les coins et pollution par des fragments de colle détachés. Dans un mode de réalisation avantaqeux, l'un au moins des dièdres externes d'une réglette est douci dans des conditions telles que son orientation soit identique à celle des faces délimitant la cavité de l'élément de guide. Ainsi, on dispose d'une référence de position commode qui permet l'assemblage d'éléments successifs de façon simple, sans adjonction d'accessoires supplémentaires. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un quide de neutrons constituant un mode particulier de réalisation de l'invention, et de la comparaison qui en est faite avec un quide suivant l'art antérieur. La description se réfère au dessin qui l'accompaqne, dans lequel : - la figure 1 montre schématiquement un élément de guide de neutrons suivant l'art antérieur, en coupe suivant un plan perpendiculaire à l'axe, - la figure 2, similaire à la figure 1, montre un élément de guide constituant un mode de réalisation de l'invention. Le guide montré en figure 1 comporte deux plaques 10 et Il et deux réglettes 12 et 13. Les parties latérales des faces internes des plaaues 10 et 11 sont fixées sur les réglettes 12 et 13 par des joints 14 de colle (résine polymérisable a' froid, par exemple résine époxy, en général). On pratique généralement des rainures 15 dans les réglettes, de façon à obtenir un joint de colle dit en Z", présentant la forme montrée en figure 1, de façon à éviter qu'un manque d'adhérence de la colle ne se traduise par une désolidarisation comDlète des éléments. Les plaques et les réglettes seront en qénéral en verre qui permet d'atteindre aisément les propriétés de surface nécessaires.Les faces internes sont revêtues d'une couche métallique réfléchissante 16 de mille à quelques milliers d'Angströms. Les éléments, tels que celui représenté en section droite, étant de longueur limitée, un guide sera formé par l'assemblage bout à bout de nombreux éléments successifs identiques. Fréquemment, ces éléments ne seront pas en alignement, mais devront etre placés avec une orientation relative bien déterminée qui favorise les réflexions de neutrons. Pour assurer la continuité des surfaces internes du guide, d'un élément au suivant, il faut que chaque élément ait des cotes bien déterminées. On voit que ce résultat n'est atteint, dans le cas du guide de la figure 1, qu'à condition d'avoir une épaisseur de colle 14 bien contrôlée, qui exige un banc de montage extrêmement précis. Par ailleurs, la position dans l'espace d'un élément de guide du genre montré en figure 1 est en général déterminée en prenant pour référence la position de l'une des faces internes des plaques 10 et 11, par exemple la face interne 17 de la plaque 11, ce qui rend nécessaire la réalisation d'une face externe polié et parallèle à la face 17. Ce résultat est atteint soit par usinage de la face externe 18 de la plaque 11, soit en reportant, à l'aide d'une colle transparente, sur la plaque 11, une plaquette 19 présentant une face externe 20 polie optiquement. Le controle se fait alors par visée optique et réflexion sur la face 18 ou 20. On voit qu'il est nécessaire de prévoir une opération supplémentaire de fabrication,uniquement en vue du réglage en position de l'élément. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté en figure 2 (où les constituants correspondant à ceux de la figure 1 portent le même numéro de référence), les faces latérales des réglettes 12 et 13 sont en contact direct avec les parties latérales des faces internes des plaques 10 et 11-. Pour arriver à ce résultat, on prévoit, sur ces faces latérales, des dégagements tels que 21,de dé profondeur correspondant à l'épaisseur de colle nécessaire. Entre ces dégagements et les zones de contact entre régletteset plaques,sont ménagées des rainures 23. Le contact direct entre plaques et réglettes a deux conséquences : - les faces latérales des réglettes 12 et 13 cofncident avec les faces internes 17 des plaques 10 et 11, - la largeur e du guide est exactement égale à l'épaisseur des réglettes : elle est donc déterminée par usinage.Les joints de colle 14 n'ont pas à être contrôlés en épaisseur. I1 suffit de presser les pièces l'une contre l'autre au moyen d'un outillage simple et approprié pour obtenir l'assemblage correct. L'excédent de colle chassé par la pression se loge dans les rainures 23 des plaques 10 et Il et 22 des réglettes 12 et 13 en formant à ce niveau un verrou empêchant encore le glissement relatif des pièces en cas d'accident. Le contact direct entre les surfaces internes 17 des plaques 10 et Il et les surfaces latérales des réglettes 12 et 13 évite dans les coins du guide une perte de neutrons par piégeage dans les espaces libres des joints de colle existant dans les solutions antérieures. De plus, la pollution interne par les poussières incluses dans les rainures est moins importante. L'un au moins des dièdres externes de l'une au moins des réglettes 12 et 13, le dièdre constitué par les faces 24 et 25 par exemple, peut être douci et controlé de façon que la face 25 soit parallèle à la face interne de la réglette. La face 24 est maintenue dans le prolongement de la face interne 17 correspondante, étant donné l'appui de l'une sur l'autre. On voit donc que le contrôle de position d'un élément de guide dans l'espace peut se faire aisément et sans adjonction d'éléments supplémentaires, par référence au dièdre constitué par les faces 24 et 25. Le réglage correct peut s'effectuer à l'aide de moyens optiques de visée se référant au dièdre 24, 25 d'où une grande facilité de réglage. Il va sans dire que l'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple et qu'elle s'étend à toute variante restant dans le cadre des équivalences. REVENDICATIONS 1. Elément de guide de neutrons, constitué de deux réglettes et de deux plaques dont les parties latérales des faces internes sont collées sur les réglettes, les surfaces internes des réglettes étant polies, caractérisé en ce que des dégagements destinés à recevoir la colle de jonction des plaques et des réglettes sont pratiqués dans lesdites parties latérales et en ce que les réglettes sont en contact avec les faces internes des plaques au-delà desdits dégagements, de façon à déterminer l'écartement des plaques. 2. Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins des dièdres externes d'une réglette est douci de façon que son orientation soit identique à celle des faces de la cavité de l'élément de guide. 3. Elément suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par des rainures d'ancrage de la colle, pratiquées sur chaque partie latérale de plaque au-delà de la zone d'appui de la réglette correspondante. 4. Elément suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les faces internes polies sont munies d'une revêtement métallique d'épaisseur supérieure à o 1000 A. 5. Elément de guide de neutrons, comprenant deux réglettes et deux plaques assemblées par collage, caractérisé en ce qu'il présente en section droite ayant sensiblement la forme illustrée en figure 2. 6. Guide de neutrons constitué d'éléments successifs conformes à l'une quelconque des revendications précédentes, assemblés bout à bout de façon étanche par collage.