Brevet FR2553562A1 — publié le 19850419

La présente invention a pour objet un générateur d'un produit radioactif ou toxique utilisable notamment comme générateur d'iode radioactif. Dans les centrales nucléaires, on dispose généralement sur les circuits de ventilation des piè- ges à iode afin de retenir l'iode radioactif qui pourrait être libéré dans l'installation à l'occasion d'un incident ou d'un accident et d'éviter sa dispersion dans l'environnement. Il est donc nécessaire de vérifier le bon fonctionnement de ces pièges et de contrô- ler leur efficacité. Ceci s'effectue généralement en injectant en amont du piège une faible quantité d'iode 131 radioactif et en mesurant l'activité du gaz en amont du piège et en aval de celui-ci afin de déterminer l'efficacité du piège Aussi, pour procéder à ces vérifications, il est nécessaire de disposer de générateurs d'iode radioactif d'un emploi relativement simple et présentant les qualités nécessaires, en ce qui concerne la sûreté et l'étanchéité. L'iode radioactif 131 est généralement disponible sous la forme d'une solution d'iodure de so- dium radioactif. Pour obtenir à partir de cette source d'iode 131 de l'iode à l'état gazeux, on peut recourir à deux types de réactions, soit produire de l'iode moléculaire radioactif par réaction d'échange entre l'iodure de sodium radioactif et de l'iode moléculaire I2 à l'état gazeux, soit produire de l'iodure de méthyle radioactif en faisant réagir l'iodure de sodium radioactif avec du sulfate de méthyle liquide. Dans le premier cas, la réaction correspond au schéma suivant 1311Na + 12712 127INa + 131I2 Ainsi, l'iode moléculaire gazeux barbote dans l'iodure de sodium radioactif et s'active par échange isotopique. Dans le second cas, on fait barboter du sulfate de méthyle liquide dans l'iodure de sodium liquide, ce qui correspond à la réaction suivante 2 1311Na + (CH)) SOd Na,SO +2 13LICHE et à la formation d'iodure de méthyle gazeux et de sulfate de sodium liquide. Pour mettre en oeuvre ces deux types de réactions tout en assurant la protection des opérateurs contre l'irradiation et les risques de contamination due à des fuites de liquide ou de gaz radioactifs, il est nécessaire de disposer d'un générateur présentant les qualités d'étanchéité et de sûreté satisfaisantes. La présente invention a précisément pour objet un générateur d'un produit radioactif ou toxique, qui répond à ces impératifs et qui peut être utilisé en particulier pour produire de l'iode radio-actif en vue du contrôle de l'efficacité des pièges à iode des centrales nucléaires. Le générateur, selon l'invention, d'un produit radio-actif ou toxique, dans lequel ledit produit est formé par réaction entre un composé précurseur radio-actif ou toxique et un réactif, se caractérise en ce qu'il comprend - un conteneur comportant une cavité pouvant recevoir un flacon contenant le composé précurseur radioactif ou toxique, ledit flacon étant obturé par une membrane en matériau élastique ; - un couvercle adaptable de façon étanche sur ledit conteneur, ledit couvercle comportant un logement surplombant la cavité du conteneur ; et - un tube creux traversant ledit couvercle, déplaçable longitudinalement à l'intérieur dudit logement entre une position inférieure et une position supérieure, ledit tube supportant une première conduite te pour amener le réactif dans le flacon et une seconde conduite pour évacuer le produit radio-actif ou toxique formé dans le flacon, lesdites conduites étant prolongées à l'extrémité inférieure du tube creux par des aiguilles creuses de longueurs différentes, capables de percer la membrane en matériau élastique obturant le flacon, et le logement du couvercle étant de dimensions telles que le tube creux étant en position supérieure, lesdites aiguilles sont à l'intérieur dudit logement. Ce générateur peut être utilisé pour la fabrication de produits radio-actifs ou toxiques, à l'état gazeux. Un produit gazeux peut être formé par exemple, par réaction entre un composé précurseur solide et un réactif liquide, par réaction entre un composé précurseur liquide et un réactif liquide, ou encore par réaction entre un composé précurseur liquide et un réactif en poudre. Dans ce cas, il est nécessaire que l'aiguillé creuse associée à la première conduite soit plus longue que l'aiguille creuse associée à la seconde conduite pour permettre l'évacuation du produit gazeux. Lorsque le composé précurseur est liquide, l'aiguille creuse associée à la seconde conduite débouche dans le flacon au-dessus du niveau du composé précurseur liquide présent dans le flacon. On peut aussi utiliser le générateur de l'invention pour fabriquer un produit radioactif ou toxique à l'état liquide. Ce produit peut être obtenu, par exemple, par réaction,entre un composé précurseur radioactif à l'état solide et un réactif liquide ou gazeux. Dans ce cas, l'aiguille creuse associée à la première conduite est plus courte que l'aiguille creuse associée à la seconde conduite-. Selon une caractéristique avantageuse du générateur de l'invention, le tube creux est muni à son extrémité inférieure d'un joint d'étanchéité qui s'applique sur la membrane en matériau élastique obturant le flacon lorsque le tube creux est en position inférieure. Ainsi, on peut parfaire l'étanchéité au niveau de la membrane obturant le flacon lorsque celleci est percée par les aiguilles creuses. Selon une autre caractéristique avantageuse du générateur de l'invention, la cavité dudit conteneur a des dimensions telles que le flacon contenant le composé précurseur radioactif ou toxique peut être introduit dans ladite cavité à l'intérieur d'un récipient. Ceci permet en particulier d'éviter la manipulation directe du flacon contenant le composé précurseur radioactif ou toxique. Lorsque ce composé est radioactif, on peut ainsi utiliser un récipient de protection contre les rayonnements pour éviter les risques de contamination. Dans ces cas, le récipient est réalisé en matériau absorbant les rayonnements, par exemple en plomb. Selon une disposition avantageuse, le générateur de l'invention comprend en outre des moyens pour retenir le flacon dans la cavité du conteneur lorsqu'on déplace le tube creux de sa position infé rieurs à sa position supérieure. Ces moyens peuvent être constitués en particulier par une enveloppe cylindriqué prolongeant le logement du couvercle et faisant saillie dans la cavité au-dessus du flacon. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit donnée bien entendu à titre illustratif et non limitatif en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 représente schématiquement en coupe ver ticale un générateur selon l'invention, - la figure 2 représente schématiquement une installa tion de mise en oeuvre du générateur de l'invention pour l'injection d'iode radioactif dans une gaine de ventilation. Sur la figure 1, on voit que le générateur comprend un conteneur 1 et un couvercle 3 qui peut s'adapter de façon étanche sur le conteneur 1 au moyen de brides 5 dont une seule est représentée sur le dessin, l'étanchéité entre le couvercle 3 et le conteneur 1 étant assurée par un joint d'étanchéité 7 constitué par exemple par un joint torique métallique. Le conteneur 1 comprend une cavité 8 à l'intérieur de laquelle est disposé un flacon 9 contenant un composé précurseur radioactif ou toxique. Ce flacon 9 est obturé par une membrane 10 en matériau élastique, par exemple en caoutchouc, et il est lui-même disposé dans un récipient 11 réalisé, par exemple, en matériau absorbant les radiations, par exemple en plomb. Le couvercle 3 comporte un logement axial 13 surplombant la cavité 8 et un tube creux 15 traversant le couvercle 3 peut se déplacer longitudinalement à l'intérieur du logement 13. Ce tube 15 supporte deux conduites, soit une première conduite 17 permettant d'amener un réactif dans le flacon 9 et une seconde conduite 19 permettant d'évacuer le composé radioactif ou toxique formé dans le flacon 9. Pour assurer une protection contre les rayonnements , l'espace compris entre les conduites 17 et 19 à l'intérieur du tube 15 est rempli d'un maté riau absorbant tel que le plomb. Les deux conduites 17 et 19 sont prolongées à l'extrémité inférieure du tube creux 15 par des aiguilles creuses 21 et 23 de longueurs différentes, capables de percer la membrane en matériau élastique 10 qui obture le flacon 9.Lorsque le produit radioactif ou toxique est un gaz obtenu par réaction d'un réactif liquide sur un composé précurseur liquide ou solide, l'aiguille 21 qui est associée à la conduite 17 d'amenée du réactif, est plus longue que l'aiguille 23 associée à la conduite 19, et cette dernière a une longueur telle qu'elle débouche dans ce flacon au-dessus du niveau de ou des liquides présents dans le flacon 9. Le tube creux 15 peut se déplacer à l'intérieur du logement 13 entre une position inférieure (soit celle représentée sur le dessin) et une position supérieure 25 représentée en traits mixtes. Un joint 26 disposé à la partie supérieure du couvercle 3 assure l'étanchéité au niveau du couvercle et un joint d'étanchéité 27 disposé autour du tube 15 à son extrémité inférieure permet de parfaire l'étanchéité lorsque les aiguilles creuses 21 et 23 sont introduites dans le flacon 9. Par ailleurs, le logement 13 est prolongé à sa partie inférieure par une enveloppe cylindrique 29 de section circulaire ayant un diamètre légèrement inférieur à celui du flacon 9 de façon à retenir le flacon 9 dans le logement 8 lorsque l'on déplace le tube 15 de sa position inférieure à sa position supérieure 25. Sur la figure 2, on a représenté une installation utilisant le générateur de la figure 1 et permettant de réaliser l'injection d'iode radioactif ou d'iodure de méthyle radioactif dans une gaine de ventilation de réacteur nucléaire. Sur cette figure, la référence 31 désigne le générateur de la figure 1 et les références 17 et 19 représentent comme sur la fi gure 1 les conduites sortant du générateur 31. La conduite 17 d'amenée de réactif est raccordée par lin- termédiaire d'un système de vannes, soit à une source de sulfate de méthyle 33, soit à un réservoir 35 d'iode sous la forme de paillettes.De l'air ambiant peut être introduit dans le réservoir 35 par le système de conduites 37, 39 et 41 muni d'une vanne à triple voie 42, et d'un rotamètre 44, après avoir traversé une cartouche filtrante 46 et un déshydratant 48 constitué par exemple par du silicagel. On peut aussi faire circuler de l'air ambiant dans la conduite 17 du générateur en l'introduisant par les conduites 37 et 49. Ceci permet d'entrainer par barbotage l'iodure de méthyle formé dans le générateur 31. La conduite 19 d'évacuation du produit radioactif est raccordée par l'intermédiaire d'un système de vannes et de clapets, à un éjecteur 51 muni d'une arrivée d'air comprimé 53 qui aspire le produit pour l'injecter dans la gaine de ventilation où se trouve le filtre à tester. Généralement, l'ensemble constitué par le générateur 31, les réservoirs 33 et 35 de sulfate de méthyle et d'iode, et l'éjecteur 51 sont disposés dans une botte à gants 61. Pour utiliser le générateur de l'invention dans l'installation représentée sur la figure 2, on commence tout d'abord par introduire dans le générateur la source du composé précurseur radioactif. Celui-ci est généralement de l'iodure de sodium et il est livré dans un flacon type pénicilline de 10 ml tel que le flacon 9 de la figure 1. Lors de la livraison ce flacon 9 est par ailleurs disposé dans un récipient en plomb tel que celui représenté en 11 sur la figure 1, qui est muni de plus d'un couvercle en plomb et le tout est disposé dans une botte scellée. On réalise tout d'abord l'opération de chargement du générateur dans une boite à gants. Dans ce but, on enlève le couvercle 3 disposé sur le conteneur 1 après avoir amené le tube creux 15 en position haute 25. On ouvre alors la boIte scellée contenant la source d'iode radioactif et on prend avec une pince le récipient 11 en plomb contenant le flacon 9 et on dépose l'ensemble dans la cavité 8 du conteneur 1. On retire alors le couvercle du récipient 11, puis on ferme le générateur et on vérifie l'étanchéité par mise en dépression. On transporte alors le générateur dans l'installation représentée sur la figure 2 et on raccorde respectivement les conduites 17 et 19 au réseau d'injection des réactifs et au réseau d'évacuation du composé gazeux radioactif vers la gaine de ventilation. On manoeuvre ensuite le tube 15 pour l'amener en position basse.Lors de ce mouvement, la membrane en caoutchouc qui ferme le flacon est transpercée dans un premier temps par l'aiguille 21 et dans un second temps par l'aiguille 23 et l'élasticité de la membrane assure un effet de joint au niveau des aiguilles. De plus, le joint 27 qui est maintenant appliqué contre la membrane 10 assure un complément d'étanchéité. On injecte alors le réactif dans le flacon 9, ce réactif est soit du sulfate de méthyle provenant du réservoir 33, soit de l'iode moléculaire entraîné par l'air ambiant introduit dans le réservoir d'iode 35. On évacue alors par la conduite 19 le composé gazeux radioactif constitué dans le premier cas par de l'iodure de méthyle et dans le second cas par de l'iode moléculaire, et on introduit ce composé gazeux dans la gaine de ventilation 55 par l'éjecteur 51. En fin d'opération, lorsque le flacon 9 est vide, on remonte le tube creux 15 en position haute 25. Lors de ce mouvement, le flacon 9 est retenu dans la cavité 8 par l'enveloppe 29 qui dépasse du logement 13, ce qui permet d'extraire les aiguilles 21 et 23 de la membrane 10. Lorsque le tube 15 est en position haute avec le joint 27 en butée sur le fond du logement 13, on peut ouvrir le générateur, puis replacer le couvercle de l'emballage en plomb sur le récipient en plomb 11 et évacuer le tout aux déchets. On précise que le mouvement du tube 15 peut être obtenu à l'aide d'une crémaillère entraînée par un pignon ou à l'aide d'une poignée manoeuvrée à la main. On remarque ainsi que le générateur de l'invention présente de nombreux avantages. I1 est parfaitement étanche et il contient la source d'iode radioactif dans son flacon d'origine et son emballage en plomb, ce qui permet d'éviter les risques d'irradiation dus à des manipulations et/ou des transferts de la source d'iodure de sodium. Par ailleurs, on ne peut accéder à la solution d'iodure de sodium contenue dans le flacon qu'après avoir réalisé l'étanchéité du générateur par fermeture du couvercle 3. Ainsi, les risques d'irradiation sont limités à la seule phase où l'on enlève le couvercle de l'emballage en plomb contenant le flacon 9 et où l'on met en place le couvercle 3 du générateur. En opérant sous une boîte à gants, avec une pince, on peut profiter de l'effet de distance et limiter le débit de dose auquel pourrait être soumis l'opérateur. De plus, ces opérations peuvent être réalisées très rapidement. En ce qui concerne la contamination, celleci ne pourrait se produire que lors du bris accidentel du flacon ou de la dispersion dans l'atmosphère pour toute autre raison, de l'iode qu'il contient. En cas de bris du flacon, l'iode est repris par la ventila tion de la boîte à gants ; de plus le flacon n'est jamais manipulé directement. Dans toutes les autres phases de la manipulation, on a plusieurs enceintes de protection qui sont soit les parois du flacon et du générateur, soit les parois du générateur et de la boite à gants, ce qui permet d'éviter les risques de contamination. En cas de fuite accidentelle à l'intérieur du générateur les produits gazeux seraient évacués dans la gaine de ventilation après avoir été débarrassés de leur activité par passage sur un piège à iode constitué de charbon actif. En effet le générateur est maintenu en dépression par l'intermédiaire du canal 30 foré dans le couvercle. REVENDICATIONS 1. Générateur d'un produit radioactif ou to- xique dans lequel ledit produit est formé par réaction entre un composé précurseur radioactif ou toxique et un réactif, caractérisé en ce qu'il comprend - un conteneur (1) comportant une cavité (8) pouvant recevoir un flacon (9) contenant le composé précurseur radioactif ou toxique, ledit flacon étant obturé par une membrane (10) en matériau élastique - un couvercle (3) adaptable de façon étanche sur ledit conteneur, ledit couvercle comportant un logement (13) surplombant la cavité (8) du conteneur ; et - un tube creux (15) traversant ledit couvercle (3), déplaçable longitudinalement à l'intérieur dudit logement (13) entre une position inférieure et une position supérieure, ledit tube supportant une première conduite (17) pour amener le réactif dans le flacon (9) et une seconde conduite (19) pour évacuer le produit radioactif ou toxique formé dans le flacon (9), lesdites conduites étant prolongées à l'extrémité inférieure du tube creux (15) par des aiguilles creuses (21, et (23) de longueurs différentes, capables de percer la membrane en matériau élastique obturant le flacon, et le logement du couvercle étant de dimensions telles que le tube creux étant en position supérieure, lesdites aiguilles sont à l'intérieur dudit logement. 2. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit radioactif ou toxique étant gazeux et le composé précurseur radioactif ou toxique étant liquide, l'aiguille creuse (21) associée à la première condite (17) est plus longue que l'aiguille creuse (23) associée à la seconde conduite (19), l'aiguille creuse (23) associée à la seconde conduite débouchant dans le flacon au-dessus du niveau du composé précurseur radioactif ou toxique liquide présent dans le flacon. 3. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tube creux (15) est muni à son extrémité inférieure d'un joint d'étanchéité (27) qui s'applique sur la membrane en matériau élastique (10) obturant ledit flacon lorsque le tube creux est en position inférieure. 4. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cavité (8) dudit conteneur a des dimensions telles que le flacon (9) contenant le composé précurseur radioactif ou toxique peut être introduit dans ladite cavité à l'intérieur d'un récipient (11). 5. Générateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le composé précurseur étant un composé radioactif, le récipient (11) est réalisé en matériau absorbant les rayonnements. 6. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (29) pour retenir le flacon (9) dans ladite cavité lorsqu'on déplace le tube creux de sa position inférieure à sa position supérieure. 7. Générateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués par une enveloppe cylindrique (29) prolongeant ledit logement (13) et faisant saillie dans ladite cavité (8) au-dessus dudit flacon.