Brevet FR2471619A1 — publié le 19810619

La présente invention concerne un dispositif permettant de photographier l'emplacement d'une source de rayons alpha et notamment un dispositif convenant pour photographier, par exemple, les emplacements ponctuels du plutonium et de l' uranium dans un granule de combustible d'oxydes mélangés. Il est nécessaire de déterminer l'état de dispersion du plutonium dans un matériau combustible nucléaire contenant du plutonium. Selon un procédé courant pour la détermination de l'état de dispersion du plutonium dans un tel matériau combustible, on dispose un film photographique enveloppé dans une membrane contre des granules contenant du combustible nucléaire, afin de l'exposer, dans une boite de protection à gants. On extrait ensuite le film de cette boîte et on lui fait subir un contrô- le de contamination, puis on le développe. Toutefois, ce procédé selon lequel on insère un film dans une boite à gants oblige à prévoir une protection contre la contamination et un contrôle de contamination. Un tel pro- cédé est en fait incommode et inefficace. La présente invention a pour buts: - de supprimer les inconvénients que présente un dispo- sitif photographique courant de ce genre; - de réaliser un dispositif qui permette de photographier l'emplacement d'une source de rayons alpha à partir de l'exté- rieur d'une boîte de protection sans insérer de film dans celle-ci; - de réaliser un dispositif qui permette de photographier l'emplacement d'une source de rayons alpha d'une manière sim- ple et efficace et avec une haute sécurité, sans provoquer une contamination du film. Un dispositif pour photographie de source de rayons alpha selon l'invention comprend une boîte de protection à gants, une fenêtre optique ménagée dans une partie d'une paroi de cette boite, un scintillateur pour rayons alpha, sur lequel on place un échantillon contenant une source de rayons alpha, disposé dans la boite à gants et adjacent à la fenêtre opti- que, et un mécanisme photographique situé, à l'extérieur de la boite à gants, en regard du scintillateur. Ce mécanisme photographique comporte un tube multiplicateur optique, un système de lentille pour gros plan et une caméra. Avec ce dispositf de photographie, lorsque des rayons alpha émanant de l'échantillon qui contient la source de rayons alpha at- teignent le scintillateur, celui-ci émet de la lumière. La lumière ainsi émise passe, à travers la fenêtre optique, à l'extérieur de la boite de protection et est amplifiée par le tube multiplicateur optique, puis photographiée par la caméra au moyen du système de lentille pour gros plan. On va maintenant décrire à titre d'exemple une réalisa- tion préférée de l'invention en se référant au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est, en élévation, une vue de face en coupe d'un dispositif pour photographie de source de rayons alpha selon la présente invention; la figure 2 reproduit avec grossissement la section principale du dispositif selon la figure 1. Une boîte de protection à gants 2, montée sur un socle 1, présente une ouverture dans une partie de sa paroi infé- rieure. Une lame à faces parallèles 3 est encastrée dans la- dite ouverture, de manière étanche à l'air grâce à un presse- étoupe 4 et à rebord d'étanchéité 5, pour constituer une fe- nêtre optique. Un scintillateur à rayons alpha 6, en ZnS, est disposé sur la face de la lame à faces parallèles 3 dirigée vers l'intérieur de la boite de protection 2, de façon qu'on puisse lui superposer un échantillon 7 contenant une source de rayons alpha, par exemple un granule de combustible nuclé- aire contenant du plutonium. L'échantillon 7 est recouvert de deux capots amovible dont l'un 8, intercepte la lumière, l'autre, 9, assurant une protection. Un mécanisme photographique, désigné par la référence générale 10, est monté au-dessous de la boîte de protection 2. Ce mécanisme 10 est fixé à un bâti 11 de manière à être situé en regard et dans l'axe du scintillateur 6. Le mécanis- me photographique 10 est principalement constitué, en combi- naison par des lentilles d'objectif 12 télécommandées, par un tube multiplicateur optique 13, par une lentille de pro- jection 14 pour gros plan de précision et par une caméra à développement instantané, ces organes étant reliés l'un à l'autre, dans l'ordre énoncé, comme indiqué sur la figure 2. 247161 9 Un soufflet 16, interceptant la lumière, est monté entre le fond de la boite de protection 2 et les lentilles d'objectif télécommandé 12. Le capot 8 et le soufflet 16 interceptant la lumière évitent que de la lumière extérieure ne pénètre dans l'ensemble photographique, afin que la photographie obtenue soit plus nette. Pour prendre une photographie, on opère comme suit. On place sur le scintillateur 6 un échantillon 7, par exemple granule de combustible nucléaire contenant du plutonium, et on le recouvre des capots 8 de protection contre la lumière et 9 de protection mécanique. On opère de l'extérieur au moyen de gants en caoutchouc non représenté, fixés à des trous à gants 20. Lorsque des rayons alpha, rayonnés par le granule de combustible nucléaire contenant du plutonium, frappent le scintillateur 6 en contact avec le granule, ce scintillateur émet des éclats lumineux à un rythme proportion- nel à la concentration du granule en plutonium. La lumière ainsi émise passe, à travers la fenêtre optique 3, à l'exté- rieur de la boite de protection 2 et traverse les lentilles d'objectif 12. Attendu que la quantité de lumière ainsi émise par le scintillateur est en général extrêmement faible, elle est amplifiée par le tube multiplicateur optique 13. La lu- mière amplifiée traverse la lentille pour gros plan 14 afin d'être photographiée sur un film 15a monté dans la caméra 15 par laméthode pour vue rapprochée. A la caméra 15 est fixé un viseur 21 qui permet d'opérer facilement la mise au point en observant l'objet à travers le viseur. Différent en cela du dispositif courant pour photogra- phie de source de rayons alpha, qui oblige à insérer le film dans la boite de protection pour prendre une photographie, le dispositif photographique selon la présente invention, qui a la structure décrite ci- dessus, permet de photographier une source de rayons alpha sans insérer de film dans la boîte de protection. Ainsi, le film ne subit jamais de contamination. En outre, la photographie est prise par une optique pour gros plan à travers la boîte de protection et l'opérateur ne risque aucune contamination pendant la prise de la photographie. La possibilité dephotographier directement les emplacements ponc- tuels de plutonium supprime les opérations de photographie incommodes exigées par le dispositif de photographie courant. En conséquence, le temps nécessaire pour opérer est environ fois plus bref qu'avec le dispositif photographique tradi- tionnel. Ainsi, le dispositif selon l'invention permet de photographier l'emplacement d'une source de rayons alpha avec une haute sécurité et une grande efficacité. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour photographie de source de rayons alpha, comportant une boîte de protection-à gants (2), une fenêtre optique (3) ménagée dans une partie d'une paroi de cette boite de protection, un scintillateur à rayons alpha (6), sur lequel on place un échantillon (7) contenant une source de rayons alpha, disposé dans ladite boîte de protec- tion et adjacent à ladite fenêtre optique, et un mécanisme photographique disposé, à l'extérieurde ladite boîte de pro- tection, en face du scintillateur, ce mécanisme photographi- que comportant un tube multiplicateur optique (13), un système de lentille pour gros plan (14) et une caméra (15), de sorte que des rayons alpha émis par ledit échantillon frappent le- dit scintillateur, lui faisant émettre de la lumière, et que la lumière émise passe à travers ladite fenêtre optique à l'extérieur de ladite boîte de protection et est amplifiée par ledit tube multiplicateur optique et photographiée par ladite caméra à travers ledit système de lentille pour gros plan. 2. Dispositif pour photographie de source de rayons al- pha selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite fenêtre optique est constituée par une lame à faces parallè- les (3) dont la face intérieure est dirigée vers l'intérieur de ladite boîte de protection, cette lame à faces parallèles étant encastrée de manière étanche à l'air, à l'aide d'un moyen d'étanchéité (4, 5) dans une ouverture ménagée dans une paroi deladite boite de protection, ledit schintillateur (6) étant placé sur cette face intérieure de ladite lame à faces parallèles. 3. Dispositif pour photographie de source de rayons al- pha selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite boîte de protection (2) est munie intérieurement d'un capot d'interception de la lumière (8), amovible, destiné à enfermer ledit scintillateur et ledit échantillon placé sur ce dernier. 4. Dispositif pour photographie desource de rayon alpha selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit méca- nisme photographique comporte encore un ensemble de lentilles d'objectif (12) interposé entre ledit tube multiplicateur op- tique (13) et ladite fenêtre optique de la boîte à gants. 2471 519 5. Dispositif pour photographie de source de rayons al- pha selon la revendication 4, caractérisé entre ce que l'es- pace situé entre ledit ensemble de lentilles d'objectif (12) et ladite fenêtre optique de ladite boite de protection est enclos par un soufflet d'interception de la lumière (16). 6. Dispositif pour photographie de source de rayons al- pha selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit scintillateui est en ZnS