Brevet FR2615945A1 — publié le 19881202

La présente invention concerne un dispositif mobile de vérification et de calibrage d'une chaîne de mesure de radioactivité. Il s'applique notamment à la vérification et au calibrage des chaînes de mesure de radioactivité de rejets gazeux permanents (cheminées de rejet) et à celle de l'air des enceintes de confinement des centrales nucléaires. La figure 1 décrit schématiquement la configuration d'une telle chaîne connue : celle-ci comprend essentiellement une chambre de mesure 1 dans laquelle circule le gaz.à analyser, qui est introduit par une conduite d'entrée 2 et ressort par une conduite de sortie 3. La chambre de mesure est une chambre d'ionisation de type classique, alimentée par un ensemble 4 de production de la haute tension, servant également de convertisseur courant'/ impulsions. De préférence, on utilise une chambre différentielle, c'est-à-dire qu'il est adjoint à la chambre de mesure 1 reçevant le gaz une chambre close de compensation 1'. Les impulsions en sortie de l'ensemble 4 sont intégrées par l'ensemble 5 de manière à fournir une indication de l'activité du gaz circulant dans la chambre de mesure, ces mesures étant enregistrées par un dispositif 6 et traitées par un système d'alarme 7 permettant de prendre les dispositions nécessaires en cas d'activité dépassant le seuil tolérable, ou au contraire dans le cas ou le nombre d'impulsions comptées devient très faible ou nul, révélant un défaut de fonctionnement de la chaîne de mesure. Pour la vérification du bon fonctionnement de ces chaînes, on opère généralement par irradiation externe de la chambre différentielle à l'aide d'une source incorporée 8 de 137Cs placée dans une enceinte en plomb 9 comportant un orifice 10 en fonctionnement normal, la source est occultée et ne produit aucune irradiation vers la chambre de mesure 1 ; lors d'une opération de vérification, la source 8 est placée face à l'orifice 10, et l'on vérifie que l'activité mesurée correspond à l'activité attendue de la source, par exemple un comptage compris entre 10-3 et 10-2 impulsions par seconde pour une source intégrée de 100 ACi. Cependant, la source incorporée à chaque chaîne de mesure étant de faible activité, il n'est pas possible de déterminer la sensibilité de la chambre. Pour cela, on procéde par injection directe dans la chambre 1 elle-même d'une source gazeuse, généralement du 85Kr. Ces essais de détermination de la sensibilité au 85Kr sont cependant d'un cout financier important, et immobilisent la chaîne de mesure pendant une deml-heure environ : 10 minutes de balayage préalable avec de l'air non radioactif, puis 20 minutes d'injection du 85Kr ; au surplus, le 85Kr utilisé pour ces essais est comptabilisé dans les rejets gazeux radioactifs du site. La vérification du bon fonctionnement avec la source incorporée est cependant peu fiable et très longue : outre un balayage préalable de la chambre avec de l'air non radioactif qui est nécessaire pour obtenir un bruit de fond minimal permettant de voir le faible accroissement du à la désoccultation de la source de 137Cs, la faible activité de celle-ci impose des temps de mesure importants (d'autant plus longs que le comptage est faible), avec une incertitude statistique de mesure élevée. L'un des buts de l'invention est de pallier ces inconvénients, en permettant de diminuer le temps de vérification des chaînes, le coût financier des opérations et de supprimer les rejets gazeux de 85Kr, tout en gardant une bonne fiabilité quant à la détermination de la sensibilité des chambres de mesure. En outre, l'invention vise à proposer un dispositif, adapté à ce but, qui soit peu coûteux, de faible poids et de manipulation aisée, avec nécessairement un débit de dose très faible en tout point pour ne pas grever le bilan dosimétrique de l'opérateur. Ce dernier point est d'autant plus important que les essais doivent être répétés régulièrement et fréquemment (généralement une fois par mois), sur chacune des chaînes de mesure du site de production nucléaire, c'est-à-dire, par exemple pour un site comprenant quatre réacteurs et deux cheminées, un total de huit chaînes de mesure à vérifier (une chaîne par enceinte de confinement, et deux chaînes par cheminée). A cet effet, selon l'invention, ce dispositif comprend - un bloc irradiateur, comprenant une source radioactive introduite dans une cavité du corps de l'irradiateur débouchant de ce corps par un orifice d'irradiation, - des moyens de centrage et de support de l'irradiateur sur la chambre de mesure de la chaîne de mesure de radioactivité, à une distance et avec une orientation prédéfinies de celle-ci par rapport à l'orifice d'irradiation, - des moyens d'occultation et de désoccultation de l'orifice d'irradiation. Selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses de l'invention, prises séparément ou en combinaison - la source est une source de 60Co - le corps de l'irradiateur comprend des moyens de fixation amovible de la source , et la cavité est alors une cavité cylindrique présentant un épaulement de retenue de la source à son extrémité formant l'orifice d'irradiation, et des moyens pour appliquer la source contre cet épaulement, à son autre extrémité - l'orifice d'irradiation présente un débouché évasé au fond duquel la source est placée en affleurement - les moyens d'occultation et de désoccultation de l'orifice d'irradiation comprennent un bouchon amovible vissé, appliqué contre le débouché de cet orifice - les moyens de centrage et de support comprennent au moins trois pieds terminés à leur extrémité distale par des moyens d'appui coopérant avec une région prédéterminée de la chambre de mesure de la chaîne de mesure de radioactivité ; - le bloc irradiateur est un bloc massif en acier. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la. description détaillée ci-dessous d'un mode de réalisation, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1, précitée, illustre schématiquement la chaîne de mesure de radioactivité à vérifier et calibrer, - la figure 2 montre, én perspective, le dispositif de l'invention placé sur la chambre de mesure de cette chaîne, - la figure 3 est une vue en élévation, à plus grande échelle, de ce même dispositif, - la figure 4 est une vue partielle en coupe montrant la source, son système de positionnememt et les moyens d'occultation. La figure 2 montre le dispositif de l'invention en situation, posé sur la chambre 1 de la chaîne de mesure précédemment décrite à propos de la figure 1. Ce dispositif comprend essentiellement un bloc irradiateur 110 comprenant une source radioactive, par exemple de 60Co, dont les caractéristiques, notamment d'activité, sont connues avec précision, par exemple par calibrage préalable. Ce bloc irradiateur 110 est centré sur la chambre 1 et maintenu à distance de celle-ci par un support comprenant trois pieds 120 disposés à 1200, terminés chacun par un embout 121 permettant le calage contre le bord périphérique de la chambre 1, un arceau raidisseur 122 étant en outre prévu pour renforcer la stabilité de l'ensemble. Des moyens d'occultation 130 de la source sont prévus sur le bloc irradiateur, qui ne seront retirés que temporairement, au moment de la vérification proprement dite. Pour une chambre de mesure 1 de diamètre 280 mm, on peut ainsi prévoir un bloc irradiateur cylindrique de diamètre 124 mm et de hauteur 70 mm, maintenu par le trépied à une distance de 210 mm de la face supérieure de la chambre de mesure. L'ensemble est réalisé en acier doux, et du fait de ses faibles dimensions son poids ne dépasse pas 10 kg environ. Ce poids réduit permet d'une part une manipulation aisée par un opérateur seul, et d'autre part la conservation de l'intégrité de la chambre 1 (absence de déformation lors de la mise en place du dispositif pour la vérification). Par ailleurs, malgré le faible poids, le débit de dose mesuré lors du transport (source occultée par le bouchon 130) ne dépasse pas 200 mRem/h pour une source de 2 mCi de 60Co, ce qui assure une protection satisfaisante des personnels vis-à-vis de l'irradiation. Les figures 3 et 4 représentent plus en détail ce dispositif. Outre les éléments précédemment mentionnés, ces figures montrent deux poignées 111 soudées au bloc irradiateur 110 (qui est l'élément le plus lourd) pour en faciliter la manipulation. Le bouchon d'occultation 130 est un bouchon à mise en place rapide, fixé par deux vis 131 et comportant deux piuns détrompeurs 132 (figure. 4) coopérant avec des orifices borgnes 112 du corps de l'irradiateur de manière à permettre une mise en place la plus rapide possible du bouchon (c'est en effet pendant cette mise en place du bouchon que l'opérateur reçoit le débit de dose le plus important). La figure 4 montre en détail la disposition de la source 140 dans l'irradiateur 110. La source 140 débouche légèrement en retrait de la face inférieure du bloc irradiateur 110, un évasement 113 étant prévu pour assurer une bonne géométrie du faisceau d'irradiation, sans dispersion trop importante. La source est maintenue en place dans un logement cylindrique du corps de l'irradiateur grâce à une partie tronconique 141 coopérant avec un épaulement 114 du bloc irradiateur. Des moyens de fixation amovible 150 comprennent essentiellement un ressort 151 qui, à une extrémité, plaque la source contre l'épaulement 114, et qui, à l'autre extrémité, est en contact avec une tige 153 solidaire d'un disque 154 vissé sur le corps du bloc irradiateur 110 par deux boulons 155. REVENDICATIONS 1. Un dispositif mobile de vérification et de calibrage d'une chaîne (1-7) de mesure de radioactivité, notamment de mesure de radioactivité de rejets gazeux ou d'atmosphère d'enceintes de confinement de réacteurs nucléaires, caractérisé par - un bloc irradiateur (1-10), comprenant une source radioactive (140) introduite dtns une cavité du corps de l'irradiateur débouchant de ce corps par un orifice d'irradiation, - des moyens (120-122) de centrage et de support de l'îrradiateur sur la chambre de mesure (1) de la. chaîne de mesure de radioactivité, à une distance et avec une orientation prédéfinies de celle-ci par rapport à l'orifice d'irradiation, - des moyens (130) d'occultation et de désoccultation de l'orifice d'irradiation. 2. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel la source est une source de 60Co. 3. Le dispositif de l'une des revendications précédentes, dans lequel le corps de l'irradiateur comprend des moyens (150) de fixation amovible de la source. 4. Le dispositif de la revendication 3, dans lequel la cavité est une cavité cylindrique présentant un épaulement (114) de retenue de la source à son extrémité formant l'orifice d'irradiation, et des moyens (151,153) pour appliquer la source contre cet épaulement, à son autre extrémité. 5. Le dispositif de l'une des revendications précédentes, dans lequel l'orifice d'irradiation présente un débouché évasé (113) au fond duquel la source est placée en affleurement. 6. Le dispositif de la revendication précédente, dans lequel les moyens (130) d'occultation et de désoccultation de l'orifice d'irradiation comprennent un bouchon amovible vissé, appliqué contre le débouché (113) de cet orifice. 7. Le dispositif de la revendication précédente, dans lequel les moyens de centrage et de support comprennent au moins trois pieds (120) terminés à leur extrémité distale par des moyens (121) d'appui coopérant avec une région prédéterminée de la chambre de mesure de la chaîne de mesure de radioactivité. 8. Le dispositif de la revendication précédente, dans lequel le bloc irradiateur (110) est un bloc massif en acier.