Brevet FR2660105A1 — publié le 19910927

SOURCE CALIBREE DE RADON ET SON PROCEDE DE FABRICATION DESCRIPTION L'invention concerne une source calibrée de radon ainsi qu'un procédé de fabrication de cette source. On éprouve le besoin, dans un certain nombre d'expériences ou d'essais d'irradiation, de disposer de sources de radon parfaitement calibrées, c'est-à-dire dont l'activité soit bien connue et reste invariable. Les sources actuellement employées consistent en des boîtes dans lesquelles est enfermé du minerai de radium ou un sel de radium. Un gaz tel que l'air ou l'azote parcourt l'intérieur de la boîte et emmène le radon qui a été libéré vers le Lieu de I' expérience. Il faut toutefois admettre que ces sources ne sont pas satisfaisantes en ce qui concerne la stabilité de L'activité. Des résultats bien meilleurs sont offerts par la mise en oeuvre de l'invention, où le radium est fixé sur un matériau poreux qui peut être notamment du feutre. Cette disposition est toutefois insuffisante en elle-même, et il est en outre nécessaire que le gaz qui parcourt la source soit humide, à un taux d'au moins 50 % environ, pour parvenir à une activité stable de la source. Le matériau poreux peut être constitué sous forme d'une galette disposée perpendiculairement à l'axe d'un récipient cylindrique qui le contient et dans lequel Le gaz circule axialement. Si la galette n'est pas elle-même rigide, elle peut alors être maintenue entre des couches rigides d'un autre matériau poreux. Le procédé de fabrication de la source se caractérise par les étapes de l'imprégnation d'un matériau poreux par une solution d'un composé tel qu'un oxyde de manganèse pouvant retenir le radium, après quoi le matériau poreux est séché puis imprégné par une solution contenant du radium. On laisse ensuite cette solution s'évaporer. L'invention va maintenant être décrite à l'aide de la figure unique annexée qui représente une réalisation de l'invention. La source comprend tout d'abord un circuit d'écoulement de gaz composé d'amont en aval d'une bouteille d'air 1, d'une tuyauterie 2, d'un raccordement d'entrée 3 en forme de divergent, d'un récipient formé d'une partie amont 4 et d'une partie aval 5 accolées, et d'un raccordement de sortie 6 en forme de convergent. Les parties amont et aval 4 et 5 du récipient ainsi que les zones des raccordements 3 et 6 qui leur sont voisines forment un conduit cylindrique. Le raccordement d'entrée 3 et la partie amont 4 du récipient sont munis de portées extérieures serrées par une bride 7. La partie aval 5 du récipient et le raccordement de sortie 6 sont également munis de portées extérieures, qui sont serrées par une autre bride 8.Les parties amont 4 et aval 5 du récipient sont maintenues mutuellement en prolongementà l'aide d'une bague 9 sur laquelle elles sont emmanchées à force ; la bague 9 possède en son centre une collerette interne de butée 10 qui pénètre à l'intérieur du récipient entre les parties amont 4 et aval 5. Une entretoise 11 s'étend à l'intérieur de la partie amont 4 du récipient, contre sa paroi, et est maintenue en place axialement par une collerette externe 12 engagée entre les portées du raccordement d'entrée 3 et de La partie amont 4 du récipient. La partie active de la source est constituée d'une galette 13 de feutre sur laquelle du radium a été adsorbé et qui est maintenue en place entre deux couches poreuses de matériau fritté métallique 14 et 15. L'ensemble est maintenu serré entre la collerette interne 10 et l'entretoise 11. La protection biologique est assurée par un écran 16 solidaire de la bague 9 et qui entoure la galette 13. Les inventeurs ont constaté qu'une activité stable de la source implique que l'air soit suffisamment humide. L'activité volumique Av du radon 222 en becquerels par mètre cube est égale à K Ara E D où K est la constante de désintégration du radon 222 (7,56 h-1), Ara est l'activité du radium 226 dans le matériau poreux en becquerels, D est le débit d'air en m3/h et E est le facteur d'émanation du radon 222 qui doit être constant. Un essai effectué pour D = 0,1015 m3/h et Ara = 239,8 kBq a fourni une activité volumique du radon de 17,86 keq/m3 correspondant à un facteur d'émanation de 100 % pour une circulation d'air ayant un taux d'humidité relative de 50 % ou plus. On obtient donc un palier grâce auquel une activité volumique constante est préservée même si l'humidité de l'air varie légèrement.Pour de l'air plus sec, Le facteur d'émanation diminue progressivement et atteint environ 55 % quand l'air est parfaitement sec. C'est pourquoi on incorpore au dispositif, sur le conduit 2, un humidificateur 17 composé d'un récipient rempli d'eau dans lequel on fait passer l'air issu de la bouteille 1. Le système comporte encore des instruments tels qu'un épurateur d'air, des moyens de mesure du débit, de la température et de L'humidité ainsi qu'un filtre à la sortie de la source mais ces composants bien connus en eux-mêmes n'ont pas été représentés. On va maintenant décrire une méthode de fabrication de la galette 13. Un feutre fabriqué par la société Fyltiss-Lyon sous La référence 63 204 AG ou 63 201 AG constitue la matière première. IL s'agit d'une galette cylindrique de 5 cm de diamètre et 5,5 mm d'épaisseur. La densité du feutre est de 0,2, la masse surfacique de 1,1 kg/m2 et la porosité de 0,68 à 0,69. La galette est plongée dans une solution de permanganate de potassium à 50 kg/m3 chauffée à 600C. Après l'imprégnation de permanganate, la galette est laissée à l'étuve à 600C pendant vingt-quatre heures. On la laisse ensuite refroidir. Un lavage peut être entrepris pour retirer les particules d'oxyde de manganèse qui ne sont pas fixées dans le feutre. Pour cela, la galette est placée sous un jet d'eau et tourne à vitesse modérée. Une fois la galette séchée, on procède à l'imprégnation du radium 226. On procède à partir d'une ampoule scellée dans laquelle une quantité connue de radium est en solution acide. La solution est versée dans un bécher et neutralisée à la soude pour obtenir un pH voisin de 2 et éviter la destruction de L'oxyde de manganèse. La solution est versée sur le feutre par fractions de cinq centimètres cubes à des intervalles d'une dizaine d'heures. Cette précaution permet d'assurer la fixation du radium sur L'oxyde de manganèse tout en laissant le reste du liquide s'évaporer. On peut enfin procéder à une étape de contrôle de la stabilité radiochimique de la source en rinçant Le feutre dans de L'eau distillée. L'activité du radium entraîné dans l'eau de rinçage et qui n' a donc pas été fixé est mesurée. Il est évidemment souhaitable que la quantité de radium ainsi perdue soit très faible. Après avoir été séchée, la galette 13 peut finalement être placée dans la source. Il est possible d'utiliser d'autres matériaux poreux que le feutre et d'autres composés aptes à retenir le radium. D'autres oxydes pourraient convenir. REVENDICATIONS 1. Source de radon comprenant du radium dans un récipient communiquant avec un circuit de gaz, caractérisée en ce que le radium est fixé sur un matériau poreux (13) occupant la section du récipient et en ce que le gaz de circulation est humide à un taux d'au moins 50 %. 2. Source suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau poreux est du feutre. 3. Source suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le matériau poreux est imprégné d'oxyde de manganèse. 4. Source suivant L'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le récipient est cylindrique et le matériau poreux est une galette perpendiculaire à l'axe du récipient. 5. Source suivant la revendication 4, caractérisée par des couches rigides (14, 15) de matériau poreux pour maintenir la galette. 6. Procédé de fabrication d'une source de radon, caractérisé par l'imprégnation d'un matériau poreux (13) par une solution d'un composé retenant le radium, le séchage du matériau poreux, l'imprégnation du matériau poreux par une solution contenant du radium, et l'évaporation de l'eau provenant de la solution contenant le radium. 7. Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce que le composé est un oxyde de manganèse.