Brevet FR2548789A1 — publié le 19850111

"Installation pour détecter la présence d'isotopes de l 'iode" La présente invention concerne une installation pour la détection d'isotopes de l'iode dans des gaz d'échappement et dans l'air d'évacuation d'une installation de technique nucléaire, dans laquelle une quantité partielle des gaz ou du courant d'air évacué, envoyée sur un dispositif constituant un parcours de sportion et la proportion d'iode radioactif est mesurée. Dans une installation de retraitement ou une autre installation de technique nucléaire, les conduites d'évacuation d'air et/ou de gaz sont surveillées relativement à l'émission d'isotopes d'iode radioactifs, notamment d'iode I 129 Cette mesure d'activité, qui peut être effec15 tuée de manière continue, sert, dans le cas d'accidents avec présence renforcée de l'isotope, à provoquer la prise des usures, par exemple pour la réduction des quantités d'activité libérées ou peut supprimer la cause de l'accident elle-même D'une manière générale, il est généralement 20 connu à cet effet de procéder manuellement à la prise d'échantillons individuels avec traitement en laboratoire, ou égalementd 'assurer une prise d'échantillons continue avec exploitation concomitante en laboratoire La station de mesure avec prélèvement continu d'échantillons se trouve alors de préférence dans la cheminée d'évacuation de la tête d'extrémité La surveillance de parcours spéciaux de gaz d'évacuation tels que de gaz d'évacuation et du cycle principal d'extraction ainsi que gaz qui s'échap- pent d'un stockage en bassin peut également être prévue. Ces méthodes connues exigent beaucoup de temps et sont incommodes Il s'écoule beaucoup de temps entre la prise d'échantillon et son exploitation, ce qui implique un retard d'environ 8 heures pour prendre les contremesures D'autre part, les prises d'échantillons doivent être effectuées, par exemple, dans des caissons à manchons étanches aux rayons alpha. L'un des inconvénients liés au problème de 10 prélèvement automatique d'échantillons réside en ce qu'il n'est pas toujours possible de déterminer l'état de charge du matériau de sorption avec les isotopes de l'iode, car l'accroissement de la formation d'isotopes de l'iode se produit de manière sporadique, c'est-à-dire comme consé15 quence d'un incident de fonctionnement Cependant, dans le cas d'apparition d'isotopes de l'iode, il est nécessaire que le parcours à dispositif de sorption se trouve dans l'état 'prêt à fonctionner", ce qui signifie que le matériau de sportion doit toujours avoir été échangé au préalable lorsque est atteinte une limite déterminée de son activité. En conséquence, il est nécessaire de prévoir une position rendue optimale des détecteurs affectés au parcours de sportion, ce qui pratiquement équivaut à une position étalonnée ou standard. Le prbblème qui est à la base de l'invention consiste alors à réaliser une installation du type mentionné telle que soit atteinte une géométrie optimale de systèmes détecteurs par rapport au parcours de sorption et aux courants de gaz ou d'air à évaeuer. A cet effet, l'invention propose que le parcours de sportion soit disposé transversalement au courant de gaz ou d'air d'évacuation, un système de détecteurs étant prévu, transversalement au parcours de sorption et également transversalement au courant de gaz ou d'air d'évacuation, 35 dans la zone o le courant d'air ou de gaz traverse le parcours de sportion, le parcours de sportion étant déplaçable relativement au système de détecteurs. D'autres réalisations avantageuses et diverses de construction ressortiront de la description ci-après: Conformrment à l'invention, une quantité partielle de courant est prélevée de manière continue sur le courant d'évacuation d'air ou de gaz rejetés sur une direction d'écoulement horizontale Le gaz prélevé est chauffé de telle sorte que soit évité un dépassement vers le bas du point de rosée, et il est dirigé sur un matériau de sopption d'iode, c'est-àdire un matériau + de sorption imprégné par exemple d'Ag minéral Perpendiculairement à ce courant de gaz, on a avantage à disposer deux têtes de détecteur Le matériau de sorption peut être amené et introduit, automatiquement ou manuellement, verticalement, dans le parcours de sorption et de mesure. Simultanément est amené de l'air froid pour la protection des détecteurs, généralement sensibles à la température 20 Si l'on utilise deux têtes détectrices, la limite de détermination peutêtre plus élevée, ou bien la largeur du canal d'énergie à mesurer peut être élargie, en prévoyant chaque fois un détecteur à basse énergie et un détecteur à haute énergie (par exemple Si(Li) pour la mesure de I 129 et un détecteur pour la spectroscopie-gamma). L'ensemble de mesure est placé dans un blindage protecteur en plomb. Pour la réalisation automatique de la meilleure géométrie possible, la chambre de mesure peut se déplacer, par rapport à des détecteurs, par exemple fixes, à l'aide d'un chariot commandé par un moteur pas à pas, sur la totalité de l'espace de mesure Il est également possi2 le, avec l'installation conforme à l'invention, par emploi d' 4 2548789 de limites de confiance, d'émettre des signaux de commande Pour le déclenchement de diverses manoeuvre (par exemple alarme ou changement de filtre à iode) Cette calculatrice est également en mesure de permettre l'exécution d'un échan5 ge automatique du matériau de sorption, avant épuisement du volume de mesure possible du parcours de sorption. Un échange de matériau de sorption par effet de gravité apporte des avantages particuliers Le matériau de sorption s'écoule alors verticalement dans le volume de 10 mesure (parcours de sorption) et peut être directement évacué dans un récipient à déchets, de sorte que soit évitée toute contamination du personnel par rayonnement Le domaine d'énergie du système détecteur peut être étendu à environ 20 Ke V jusqu'à 1 Me V. L'invention est expliquée dans ce qui suit à l'aide d'exemples de réalisation représentés aux figures 1 à 4. Les figures 1 à 3 sont respectivement une vue en élévation latérale et une vue en plan d'une ins20 tallation pour la mesure directe de I 129 A l'intérieur d'un blindage 1 en plomb, sont disposés deux détecteurs 2 & 3, conjugués, au germanium à l'intérieur de deux logements 5 & 6 de section transversale circulaire, de telle sorte que leur axe commun 4 s'étende horizontalement et 25 que leurs deux têtes de mesure 7 & 8 (figure 2) ainsi que leurs surfaces de réception soient dirigées l'une vers l'autre Ils sont reliés au moyen de conduites 9 et 10 à deux vases Dewar 11 & 12 pour l'alimentation en air liquide de refroidissement. Perpendiculairement à l'axe 4 du système de détecteurs 2,3, la conduite 13 d'amenée et d'évacuation du matériau filtrant est disposée dans un évidement 14, constitué au moins en partie en forme de fente, prévu dans le blindage 1 Cette conduite présente,-au moins dans la zone 35 du parcours efficace de sorption 15, (volume ou parcours 2548789 de sorption) une forme quadrangulaire, telle que les deux faces latérales les plus grandes 16 & 17 se trouvent directement en face des têtes de mesure ( 16 17) (éventuellement séparées par des fenêtres de rayonnement L'axe d'écoulement L 18 est placé perpendiculairement à l'axe 4, c'est-àdire que la conduite de matériau filtrant 13 s'étend horizontalement, de telle sorte que le matériau de sorption peut arriver par le haut pour s'écouler ensuite vers le bas sous l'effet de la gravité lorsqu'une position de la soupape 10 le permet Mais l'échange de matériau de sorption peut toutefois aussi s'effectuer par échange d'une cartouche filtrante. Dans la figure 2, est représentée la position du système de détecteurs 2 & 3 et 7 & 8 par rapport à la conduite de passage du matériau filtrant 13 et en outre par rapport à la conduite d'évacuation d'air ou du gaz 19 La conduite 19 d'évacuation d'air ou de gaz, à section également quadrangulaire, est soudée sur le parcours de sorption 15 sur deux c Otés étroits opposés de ce 20 parcours L'axe 20-de la direction principale d'écoulement de la conduite d'évacuation d'air ou de gaz 19 est orientée perpendiculairement à 1 'axe 4 et également à l'axe 18, mais elle s'étend en commun avec l'axe 4 dans un plan horizontal. La position de la conduite d'évacuation dair ou de gaz 19 ainsi que des détecteurs 2,3 et 7,8 est représentée à nouveau dans la figure 3 La section quadrangulaire ainsi que la forme carree du parcours de sorption 15 sont visibles sur la figure En avant du par30 cours de sorption 15 en direction de l'aspiration, est monté sur la conduite 19, un dispositif de chauffage 20 avec régulateur 21, avec lequel l'air d'évacuation peut être soumis à un chauffage préalable en vue d'éviter un dépassem Lent vers le bas du point de rosée La portion 22 de la conduite d'aspiration, et également la partie de conduite 23 qui va à la cheminée, peuvent être réalisées avec 6 2548789, une section transversale plus grande que dans la zone située à l'intérieur du blindage 1. La conduite de gaz ou d'air d'évacuation 19 ainsi que la conduite de matériau filtrant 13 peuvent être déplacées en commun, à l'intérieur de l'évidement 14, par rapport à la position des détecteurs 7,8 en vue d'une optimalisation de la géométrie ou pour prendre une position d'étalonnage Cette possibilité est représentée dans la figure 4 qui représente une forme pratique 10 de réalisation de l'installation conforme à l'invention et qui correspond à la representation schématique de la figure 1. Sur un chariot de transport 24 sont placés les deux Vases Dewar 11 & 12 avec leurs conduites de fluide 15 de refroidissement 9 & 10 allant aux détecteurs 2,3 dans le blindage 1 Ce blindage 1 est monté sur un bâti porteur 25 qui est lui-même fixé sur le chariot de transport 24. La conduite de matériau filtrant 13, pourvue de deux soupa20 pes d'extrémités 26,27, s'étend ainsi qu'il a été indiqué précédemment, verticalement du haut vers le bas en passant dans l'évidement 14 La conduite d'air ou de gaz d'évacuation 19, non visible sur la figure, est reliée rigidement à la conduite 13 Cette conduite de matériau filtrant 13 25 est fixéeen haut sur un chariot 28 qui peut être déplacé au moyen de galets 29, sur une plaque 30, dans le plan de la figure, vers l'intérieur et vers l'extérieur La plaque elle-même est fixée sur le blindage 1 Ce déplacement s'effectue manuellement ou au moyen d'un moteur pas à pas. 30 Ainsi la zone du volume de mesure ou parcours de sorption peut *être ajustée relativement à l'axe 4 L'immobilisation du chariot 28 dans une position d'étalonnage ou dans une position limite s'effectue à la main au mo Wn d'écrous moletés A la soupape inférieure 26, peut être raccordé une conduite tubulaire conduisant directement à l'installation de sortie(récipient à déchets) La conduite d'air O ou de gaz d'évaucation 19 est reliée au moyen d'un élément de tuyau flexible (soufflet en accordéon) au système de by-pass venant de la cheminée ou allant vers celle-ci. 8 2548789 R E V END I C AT I O N S / Installation pour la détection de la présence d'isotopes de l'iode dans les gaz et dans l'air rejetés d'une installation de technique nucléaire, dans laquelle une quantité partielle est prélevée sur ce courant de gaz ou d'air d'évacuation et envoyée dans un parcours de sorption et la fraction d'iode radioactive est mesurée, installation caractérisée en ce que le parcours de sorption ( 15) est disposé transversalement au courant de gaz ou d'air 10 d'évacuation ( 19) dans la zone o le courant d'air ou de gaz ( 19) traverse le parcours de sorption ( 15), le parcours de sorption ( 15) étant déplaçable relativement au système de détecteurs ( 2,3,7,8). 2 / Installation suivant la revendication 15 1, caractérisée en ce que l'on prévoit comme système de détecteurs ( 2,3) deux détecteurs ( 7-8) disposés chacun sur un côté de la gaine ( 13) contenant le parcours de sorption ( 15), à la hauteur de ce parcours de sorption. 3 / Installation suivant l'une des reven20 dications 1 et 2, caractérisée en ce que l'axe de symétrie ( 18) du parcours de sorption ( 15) et l'axe ( 4) commun des deux détecteurs ( 7,8 s'étendent dans un plan horizontal et que l'axe ( 20) de la conduite ( 19) d'amenée et d'évacuation du courant de gaz ou d'air s'étend perpendiculaire25 ment à ce plan. 4 / Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la conduite ( 19) d'amenée et d'évacuation est fixée sur la gaine ( 13) dans la zone du parcours de sorption ( 15). 5 / Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la conduite d'amenée et d'évacuation ( 19) peut se déplacer, en commun avec la gaine ( 13) au moyen d'un chariot ( 28), en direction horizontale. 60/ Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le parcours 9 2548789 de sorption ( 15) et le système détecteur ( 2,3) sont montés à l'intérieur d'un blindage ( 10). 7 / 'Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le matériau de sorption pour le parcours de sorption ( 15) peut être échangé en utilisant l'effet de la gravité.