Appareil de mesure de la radioactivité d'un liquide
L'activité spécifique des eaux résiduaires des centres nucléaires varie dans de larges limites, ce qui rend nécessaire une surveillance continue et immédiate afin de permettre à chaque instant le réglage du débit des affluents actifs en fonction de cette activité et de la radio-activité maximale admissible.
Pour mesurer cette activité, on a songé à immerger un compteur dans le courant Ide liquide mais cette solution présente le grave inconvénient de polluer rapidement le détecteur.
Une surveillance continue et instantanée 'a pu être obtenue en faisant circuler le liquide devant un compteur mais, comme il est très difficile de former une veine liquide plane, homogène et à débit constant et d'éviter la projection, sur le compteur, de fines gouttelettes du liquide en mouvement, le résultat des mesures obtenues est souvent faussé par l'absence de l'une ou l'autre de ces conditions et la surveillance manque de sûreté.
La présente invention a pour but de réaliser un appareil qui permette de présenter devant un compteur un liquide immobile et par suite rigoureusement plan, des quantités identiques de liquide dont l'activité est mesurée successivement.
Cette invention a pour objet un appareil de mesure de la radio-activité d'un liquide, caractérisé en ce qu'il comporte un plateau rotatif divisé en plusieurs compartiments identiques, une canalisation d'arrivée du liquide dont l'activité est à mesurer et de remplissage de l'un des compartiments, un compteur de mesure de la radioactivité du liquide contenu dans un compartiment rempli, et des moyens de vidange du compartiment ayant quitté la zone de mesure du compteur avant son retour sous la canalisation de remplissage.
Le liquide dont l'activité est à mesurer est ainsi amené à une vitesse constante sous le compteur qui se trouve en présence d'une surface de liquide stagnant et par suite rigoureusement plane et homogène. Aucune projection de gouttelettes sur le compteur n'est donc à craindre. La rotation du plateau permet une surveillance continue du liquide, l'un des compartiments du plateau se remplissant pendant qu'un autre est en mesure et qu'un troisième se vide et les impulsions du compteur peuvent être à chaque instant transmises à un organe indicateur.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention.
La fig. 1 est une perspective de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue, en coupe axiale, de la partie mécanique de l'appareil.
La fig. 3 est une vue de dessus, avec arrachements partiels, de la partie mécanique de ce même appareil.
L'appareil de mesure 2 de la radio-activité des liquides est placé dans la partie inférieure d'une armoire 1 (fig. 1) dont les tiroirs de la partie supérieure contiennent un ensemble électronique 3 de traduction et d'indi cation des ; données de l'appareil.
Cet appareil comporte un plateau rond 4 supporté par un bâti 6 sur lequel il peut tourner grâce à des galets 8, portés par des équerres radiales 10 et coopérant avec la surface inférieure du plateau 4. Le bâti 6 supporte également un moteur 12 (fig. 2) qui, par l'intermédiaire d'un réducteur 14, entraîne le plateau 4 en rotation autour d'un axe central l vertical 16.
Le plateau 4 est divisé en plusieurs compartiments 18 identiques au nombre de quatre par exemple, 18a, 18b, 18c, 1 8d munis chacun d'un orifice 22 de vidange communiquant par un conduit 24 avec une goulotte annulaire 26 montée sur le bâti 6 coaxialement au plateau 4, autour du moteur 12. Les conduits 24 sont fermés par des olapets 28 maintenus par des ressorts 30 (fig. 3) pendant les trois quarts de la rotation du plateau mais soulevés pendant le quatrième quart par une rampe 32 solidaire du fond de la goulotte 26.
Des canalisations 34 de sortie du liquide dont l'activité est à mesurer sont fixées au fond de cette goulotte 26 et à la partie latérale de l'armoire 1 de façon à être reliées à des conduits d'évacuation non représentés.
Un tube 36 percé d'une série de petits orifices est monté au-dessus du plateau 4, parallèlement à un rayon de celui-ci et sur toute la longueur d'un compartiment.
Ce tube perforé 36 constitue l'extrémité d'un conduit 38 d'alimentation en liquide dont l'activité est à mesurer, l'alimentation est commandée par une pompe 40 fixée dans l'armoire 1.
Au-dessus du plateau et parallèlement à la surface supérieure de celui-ci est également monté un compteur de radioXactivité 42 supporté par des fers en U, 44, fixés au bâti 6 et au compteur de part et d'autre du plateau 4. L'un au moins de ces fers 44 est fixé au comp- teur par une vis 46 permettant de régler la position de celui-ci au-dessus du plateau 4. Ce compteur du type
Geiger-Muller à grande surface de détection est de préférence à deux étages montés en anticoincidence et il est relié à l'ensemble électronique 3. La vis 46 est réglée de façon que sa fenêtre soit le plus près possible de la surface du liquide, à une distance-de 4 mm par exemple.
Ce compteur est de préférence protégé par une enceinte en plomb afin de diminuer le taux de comptage qui lui est propre.
Le tube perforé 36 et le compteur 42 sont montés, comme le montre la a fig. 3, au-dessus Ide la même moi- tié du plateau 4 mais à une distance telle qu'un compartiment 18 ne soit jamais, en même temps, sous ces deux dispositifs. Ils sont toutefois suffisamment proches pour qu'un compartiment pénètre sous le compteur dès qu'il est complètement dégagé du tube perforé 36, c'est à-dire dès que son remplissage est terminé. Dans la position représentée en fig. 3, le compartiment 18a achève d'être rempli par la rampe 36 tandis que l'activité du contenu du compartiment 1 8b est mesurée par le compteur 42. Au fur et à mesure de la rotation, dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, le compar timent 18a quitte la rampe 36 et, complètement rempli, pénètre sous le compteur 42.
Simultanément le compartiment 1 8b s'éloigne dudit compteur 42 pendant que le compartiment 18d arrive sous le tube 36 et se remplit peu à peu.
Pendant cette rotation le clapet 28c de fermeture du conduit 24c de vidange du compartiment 1 8c est ouvert t par la rampe 32 et Be liquide contenu dans ce compartiment s'écoule dans la goulotte 26 puis est évacué par la canalisation 34. Le fond 20 de chaque compartiment 18 est inoliné en direction de l'orifice 22 et la profondeur du compartiment augmente à la fois du centre vers la périphérie et sur celle-ci en direction de l'orifice de vidange de telle sorte que cette vidange est absolument complète et qu'aucun résidu liquide ne ris- que de rester dans le compartiment au moment de son arrivée sous le tube 36.
Le débit de Vorifice 22 et du clapet 28 est d'ailleurs calculé pour que la totalité du liquide soit évacué pendant que le compartiment effectue la rotation correspondant à la rampe 32.
Lorsque le conduit 24 arrive Idans la position 24d de la fig. 3, la fin de la rampe 32 libère le clapet 28 qui, sous l'action du ressort 30, referme l'orifice d'évacuation. Le compartiment est prêt à être à nouveau rempli par le tube perforé 36. Chaque compartiment est d'ailleurs pourvu d'un trop-plein 58 communiquant, par un conduit 60, avec la goulotte 26 dans laquelle ce conduit 60 se déplace lors du mouvement du plateau 4.
Le ressort 30 de rappel du clapet 28 est, par exemple, fixé sur ce conduit radial 60 en un point plus proche du plateau que ledit clapet 28.
Le débit du tube 36 peut être réglé pour obtenir dans tous les compartiments remplis successivement le même niveau de liquide. Cette quantité de liquide au repos dans le compartiment plein passe ensuite régulièrement sous le compteur qui se trouve sur une surface plane, uniforme et transmet les indications reçues à l'ensemble électronique.
Cet ensemble électronique entièrement transistorisé comprend plusieurs circuits: un circuit d'alimentation 3a (fig. 1) permettant de donner au compteur une tension réglable pouvant varier de 500 à 8000 volts par exempie, affichée sur un voltmètre 50 ; un circuit 3b d', anti- coïncidence des impulsions provenant des deux étages du compteur permettant également de faire une discrimination sur le signal ou de travailler en sélection une bande, et un intégrateur 3c à grande constante de temps permettant d'afficher en courant linéaire les activités variant dans une gamme importante, 104 par exemple.
La valeur de cette gamme est indiquée sur un cadran 52 placé à côté de l'indicateur d'activité 54. La valeur de la gamme peut être réglée manuellement d'après les données déjà connues ou se faire automatiquement, l'intégrateur parcourant successivement toutes les gammes jusqu'à celle qui correspond à l'activité mesurée.
L'arrivée de l'aiguille de l'indicateur 54 à l'extrémité du oadran provoque, en effet, immédiatement le passage dans la gamme voisine, suivante ou précédente. Cet intégrateur peut ainsi jouir, par exemple, de huit sensibilités allant de 1 impulsion/sec à 3000 impulsions/sec.
Il dispose également de plusieurs constantes de temps commutables manuellement. Un enregistreur 56 permet de connaître à chaque instant la courbe de variation de la radio activité des masses liquides rejetées.
La surveillance peut ainsi être continue, la rotation du plateau et l'alimentation par le tube perforé 36 étant régulière et ininterrompue, et instantanée car les impulsions fournies par le compteur sont immédiatement traduites par l'ensemble électronique. Par ailleurs, la mesure ne risque pas d'être influence par des pertllr- bations dans la surface du liquide, ni les projections de celui-ci sur le compteur.
De plus, cette mesure concerne bien les masses liquides arrivant à l'instant donné et elles seules, aucun résidu liquide ne pouvant subsister dans le compartiment après la vidange de celui-ci, la circulation du liquide en vue de cette vidange réalisant même un balayage du compartiment considéré avant son nouveau remplissage.
Pour permettre toutefois le nettoyage des divers organes de l'appareil, le bâti 6 est monté sur un châssis 62 portant des galets 64 coulissant dans des rails fixés sur les deux parois latérales opposées de l'armoire 1. Des goupilles, non représentées, permettent d'immobiliser l'ensemble pendant le fonctionnement. L'appareil peut ainsi être sorti de l'armoire 1, comme le montre la fig. 1, et nettoyé ou démonté si nécessaire. Le bâti 6 est, de préférence, monté sur le châssis 62 par l'intermédiaire de vis 68, au nombre de trois par exemple, permettant le réglage de la position du plateau et notamment de son niveau.
Cet appareil bien que particulièrement destiné à la mesure de l'activité des eaux résiduaires des centres nucléaires est également adaptable à la mesure de la radio-activité des eaux de consommation. L'armoire 1 d'un encombrement relativement réduit peut par exemple être montée sur roulettes et être déplaçable.