Brevet FR2505540A1 — publié le 19821112

La présente invention est relative à une structure destinée à diminuer les effets dus. à la diffusion de rayonnements ionisants, en particulier les rayons X et les rayons Gamma. Elle trouvera notamment son application dans les enceintes où sont émis les rayonnements ionisants, pour lesquels toutes les diffusions doivent etre efficacement réduites. La diffusion est le phénomène suivant lequel un point matériel soumis à un rayonnement ionisant dit primaire se comporte lui-meme comme une source émettant des rayonnements dits secondaires ou diffusés. Actuellement, les seuls moyens connus de protection concernant la transmission des rayonnements ionisants directs ou diffusés consistent dans l'interposition d'écrans. Ces ecrans sont généralement constitués de matériaux absorbants qui présentent une masse volumique élevée. Le degré de protection obtenu dépend du choix de la nature de l'absorbant ainsi que de l'épaisseur de l'écran. Afin de diminuer les effets de la diffusion à l'extérieur d'une enceinte ou est disposée une source de rayonnements ionisants, il convient que les parois soient constituées d'écrans en matériaux absorbants. Les accès et ouvertures nécessaires à l'exploitation de l'enceinte constituent le point délicat vis-à-vis de la protection contre les rayonnements ionisants. On peut soustraire ces accès et ouvertures au rayonnement primaire de la source par une disposition judicieuse du local, telle que la mise en place de chicanes. Cependant, l'existence des rayonnements diffusés en particulier par les parois des chicanes crée aux accès et ouvertures des effets appeles aussi débits de dose généralement trop éleves, qui nécessitent la mise en place de portes absorbantes lourdes et couteuses. Le but principal de la présente invention est de présenter un mode particulier de réalisation des parois d'une enceinte soumise aux rayonnements ionisants, tels que notamment rayons X ou Gamma de telle sorte que celles-ci absorbent directement le rayonnement diffusé. D'autres buts et avantages de la presente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif. La structure destinée à être miseen place à proximité de toute source de rayonnements ionisants diffusés tels que notamment rayons X ou Gamma, afin de minimiser les effets de la diffusion, est caractérisée par le fait qu'elle présente des moyens pour absorber le rayonnement diffus et minimiser sa propre diffusion. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante et qui décrivent le moyen de minimiser la diffusion due aux parois d'une enceinte. Cette description ne constitue qu'un exemple non limitatif. La figure 1 schématise un mode de réalisation possible en vue de face de la structure selon l'invention. La figure 2 montre, à titre d'illustration de l'invention, une coupe I-I de la figure 1. La structure selon l'invention présentera de préférence, une surface d'impact minimale sur la face située du coté de la source de rayonnement primaire. I1 est en effet indispensable que la structure ne soit pas elle-même une source de rayonnement diffusé. Celui-ci étant proportionnel à la surface dirigée vers la source émissive, il sera d'autant plus réduit que cette surface est faible. La structure devra donc absorber la plus petite quantité possible de rayonnement direct primaire, et celui-ci atteindra la paroi de l'enceinte. La paroi de l'enceinte, atteinte par le rayonnement direct primaire se comportera elle-même comme une source auxiliaire et émettra à son tour un rayonnement qui est diffuse. Alors, selon l'invention, la structure présentera un maximum d'absorption au rayonnement diffusé par la paroi. Le débit de dose du au rayonnement de première diffusion sera ainsi considérablement réduit. La structure, objet de l'invention, agit donc telle un piege au rayonnement diffuse. La structure présente des moyens qui permettent au rayonnement direct, l'accès à la paroi, sur laquelle elle est adossée, puis apres impact du rayonnement direct sur la paroi et donc création de rayonnements diffusés, la structure se présente comme un dispositif absorbant pour ces derniers. La faible quantité de rayonnements directs qui viendra percuter la face de la structure dirigée vers la source de rayonnements, et qui seront donc transformés en rayonnements diffusés seront réemis vers l'intérieur de l'enceinte puis piégés, en grande partie, par les autres faces de la structure enveloppant l'enceinte. En effet, les memes lois physiques s'appliquent au rayonnement direct et au rayonnement diffusé. La figure 1 schématise un mode de réalisation possible d'une structure présentant les caractéristiques décrites ci-dessus. La struc anti-diffusion, appliquée sur la paroi d'une enceinte soumise aux rayonnements ionisants, se présente sous une forme alvéolaire. Dans l'exemple choisi le fond de l'alvéole est constitué par la paroi 3 dont il faut limiter la diffusion. La structure anti-diffusion 1 aurait pu être cons tituée d'alvéoles présentant un fond propre, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Dans ce dernier cas, la structure peut constituer en elle-même les parois de l'enceinte. Dans l'exemple choisi, les alvéoles sont de section carrée, mais la forme géométrique adoptée n'est pas impérative et d'autres configurations peuvent également être envisagées.Les alvéoles peuvent être constitués. par des vides de tout matériau discontinu présentant une porosité ouverte au moins en surface telle que mousse, paille de fer ou d'autres matieres, etc... Afin de présenter un minimum de surface dirigée vers la source de rayonnement, les alvéoles seront tangents entre eux. Pour réduire la surface dirigée vers la source de rayonnement, les bords d'entrée des cavités pourront avantageusement être munis d'un chanfrein 2. Dans le cas de la figure 2, la structure I n'est pas en contact avec la paroi 3 de l'enceinte, mais cette distance aurait pu être nulle. Dans le mode préférentiel de realisation présenté à la figure 1, la structure est constituée de fers plats assemblés de façon à former une grille. Cette grille forme ainsi des alvéoles carres ou rectangulaires dont la profondeur correspond à la largeur du fer plat ou du feuillard utilisé pour la confection de l'écran. La largeur des alvéoles dépend de l'écartement des bandes de feuillard. L'écran apparaît comne deux series de bandes parallèles disposées perpendiculairement l'une à l'autre et assemblées par tout moyen approprié, par exemple par découpe Puis emboîtage et soudage. Le fer plat est chanfreiné du côté opposé de la paroi 3 de façon à former des chanfreins 2 qui minimisent la surface en contact avec les rayonnements incidents. Les bandes composant la grille présentent leur tranche vis-à-vis des rayonnements provenant directement de la source émettrice qui pourront donc atteindre la paroi 3, puis le rayonnement rediffusé par cette paroi 3 sera capté par les faces des fers plats formant les alvéoles. La structure anti-diffusion peut être constituée de manière modulaire à partir de panneaux de base de diverses dimensions, ceci selon les besoins. La présente invention pourra être mise en oeuvre dans tous les locaux ou une réduction du rayonnement diffusé s'avère nécessaire, ou dans les accès à ces locaux. Les panneaux seront disposés contre la paroi à protéger sensiblement parallèlement à celle-ci, en contact ou à une certaine distance. La paroi pourra être entierement couverte ou partiellement selon le résultat désiré. Enfin, il est également possible de superposer plusieurs structures, en contact ou avec des espaces intermédiaires. Les panneaux pourront être fixés par différents moyens connus sur la paroi. Les dimensions seront adaptées selon le degré de protection que l'on désire atteindre. Les dimensions géométriques de la grille seront adaptees en prenant en considération la distance de la source ainsi que celle de la paroi. L'invention pourra s'appliquer directement à toutes les installations mettant en oeuvre des rayonnements de nature à provoquer des phé nomènes identiques à la diffusion. Elle concerne principalement les secteurs industriels, médicaux, nucléaires, militaires, laboratoires de recherches, sans que cette liste soit exhaustive. Le mode de réalisation qui vient d'être décrit n'est donné qu'à titre indicatif, et d'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, pourraient être adoptees sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. En particulier, les alvéoles pourront avantageusement être munis de facettes internes, telles que représentées à la figure 2 dans une réalisation particulière sous le repère 4. Ces facettes présenteront une faible surface dirigee vers la source de rayonnement primaire, afin de minimiser leur propre diffusion, mais par contre augmenteront le nombre de diffusions internes à l'alvéole ce qui permettra d'affaiblir notablement le rayonnement puisqu'a chaque diffusion les rayons perdent une partie de leur énergie. Les facettes auront une orientation telle que les rayonnements diffusés à l'intérieur de la cavité après impact sur cette facette soient dirigés vers l'intérieur de la cavité. Un autre mode de realisation du pièse destine à absorber le rayonnement diffusé est schématisé à la figure 2 sous le repère 5, il s'agit d'une forme prismatique qui dans un mode préférentiel de réalisation ne présente aucune face dirigée vers l'extérieur de l'alvéole. Le rayon incident sera diffusé par les différentes faces du prisme qui lors de chaque diffusion absorberont une partie de l'énergie du rayon qui sera ainsi affaibli. D'autres formes géométriques auraient pu être adoptees sans pour autant sortir du cadre de la présente invention, par exemple des formes sphériques, elliptiques ou paraboliques. REVENDICATIONS Structure destinée a être appliquée sur des surfaces diffu- santes, soumises aux rayonnements ionisants, tels que nota.ment rayons X ou Gamma. afir. d'en minimiser la dfusion, caractérise par e fait qu'elle présente des moyens pour minimiser sa diffusion et pour absorber les rayonnements directs ou diffusés. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens se présentent sous la forme de cavités destinées S siéger le rayonnement diffusé et que la construction de la structure est réalisée de telle sorte qu'elle présente une surface minimale diricee vers la source émettrice. 3. Structure selon les revendications 1 et 2, caractér3ee par le fait qu'telle se présente sous la forme d'alvéoles tangents entre eux et dont les fonds déhouchent directement sur la paroi a protéger. 4. Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un assemblage de bandes (1), par exemple métallique. ces bandes (1) étant sensiblement perpendiculaires à la paroi (3! sur laquelle elles s'appliquent en contact ou non les bandes (1) étant croisées entre elles afin de former les alvéoles. 5. Structure selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la grille est formée de l'entrecroisement perpendiculaire de deux séries de bandes métalliques parallèles entre elles. 6. Structure selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les tranches des bandes (1) dirigées vers la source sont chanfreinées (2). 7. Structure selon la revendication 3, caractérisée par le fait que l'intérieur des alvéoles se présente sous la forme de multiples facettes. ou d'une courbe géométrique afin de multiplier te nombre de diffusions des rayonnements.