FR2466781A1 - DEVICE FOR MEASURING RADIOACTIVE PARTICLES (ISOTOPES) PRESENTED IN GASES - Google Patents
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Abstract
Dispositif pour la mesure intégrante d'isotopes radioactifs et constitué par un plateau tournant 3 entraîné par un dispositif de commande 5 et présentant au moins une ouverture 3b, 3c, 3d pour loger les différents filtres 12, un récipient d'approvisionnement 6 pour les filtres qui est disposé au-dessus du plateau tournant 3, un conduit d'arrivée 7 pour le gaz prévu sur l'un des côtés du plateau tournant 3, un détecteur 10 avec un conduit de sortie pour le gaz prévu sur l'autre côté du plateau tournant 3, une gaine 9 pour l'éjection des filtres, une unité de commutation pour arrêter le dispositif de commande 5 lorsque la position de mesure est atteinte et une unité de valeur limite pour commander le changement des filtres lorsqu'une contamination déterminée de ces derniers est atteinte. (CF DESSIN DANS BOPI)Device for the integral measurement of radioactive isotopes and consisting of a turntable 3 driven by a control device 5 and having at least one opening 3b, 3c, 3d for housing the various filters 12, a supply container 6 for the filters which is arranged above the turntable 3, an inlet duct 7 for the gas provided on one side of the turntable 3, a detector 10 with an outlet duct for the gas provided on the other side of the turntable 3, a sheath 9 for ejecting the filters, a switching unit for stopping the control device 5 when the measuring position is reached and a limit value unit for controlling the change of the filters when a determined contamination of the latter is reached. (CF DRAWING IN BOPI)
Description
La présente invention se rapporte à un dispositifThe present invention relates to a device
pour la mesure de la quantité d'isotopes radioactifs. for the measurement of the quantity of radioactive isotopes.
Lors de la surveillance dginstallations concernant la technique nucléaires notamment de centrales nucléaires, on mesure aussi bien la pollution des eaux résiduaires que la teneur en aérosol de l'air et la teneur en gaz When monitoring nuclear installations, particularly nuclear power plants, both waste water pollution and aerosol content and gas content are measured.
rare de l'air sortant. Il est en outre nécessaire de dé- rare outgoing air. It is also necessary to de-
tecter de plus la présence éventuelle d'iode radioactif étant donné que celui-ci constitue un danger particulier in addition, to detect the possible presence of radioactive iodine, since this constitutes a particular hazard
pour l'environnement.for the environment.
Pendant le fonctionnement normal il est même sou- During normal operation it is even
haitable de déceler des concentrations d'une très faible activité radioactive, ce qui nécessite des appareils de detect concentrations of very low radioactive activity, which requires
détection extrêmement sensibles. Dans le cas de perturba- extremely sensitive detection. In the case of disturbance
tions on doit, en outre, pouvoir effectuer des mesures fi- In addition, it must be possible to carry out
dèles et de ce fait la gamme de mesure doit couvrir plu- and therefore the measurement range should cover several
sieurs puissances de dix. Des aérosols (matières en sus- ten powers of ten. Aerosols (substances in addition to
pension) et l'iode sont retenus par des filtres spéciaux, c'est pourquoi les détecteurs mesurent l'augmentation de pension) and iodine are retained by special filters, which is why detectors measure the increase in
l'activité à l'intérieur de ces matières filtrantes. the activity inside these filtering materials.
Il a été constaté, lors de perturbations qui se It was found during disturbances
sont déjà produites$ que l'activité dans les filtres de- have already been produced $ that the activity in the filters
vient très importante de sorte que la plage couverte par l'appareil de mesure est insuffisante. Dans ce cas le personnel de surveillance devrait en conséquence remplacer rapidement les filtres afin de permettre l'intégration comes very important so that the range covered by the measuring device is insufficient. In this case the monitoring staff should therefore quickly replace the filters to allow integration
parfaite de la radioactivité s'échappant dans l'atmosphère. perfect radioactivity escaping into the atmosphere.
Lors de perturbations le personnel est cependant occupé pleinement par d'autres problèmes ce qui a pour effet que les filtres ne sont pas changés. L'accès à l'endroit o During disruptions the staff is however fully occupied by other problems which has the effect that the filters are not changed. Access to the place o
se trouvent les détecteurs équipés de filtres n'est sou- the detectors equipped with filters are not
vent pas possible ou présente des risques importants en raison d'une radioactivité accrue. De ce fait on se trouve is not possible or poses significant risks due to increased radioactivity. So we are
confronté à des lacunes intolérables dans la surveillance. faced with intolerable deficiencies in surveillance.
La présente invention a donc pour objet d'éliminer ces lacunes et de rendre automatique la mesure de façon qu'il soit possible de contrôler parfaitement et sans The object of the present invention is therefore to eliminate these deficiencies and to make the measurement automatic so that it is possible to control perfectly and without
2466781'2466781 '
manipulation l'ensemble des activités radioactives. handling all radioactive activities.
Ces problèmes sont résolus conformément à l'inven- These problems are solved in accordance with the
tion par un dispositif de mesure qui est caractérisé en ce qu'il comporte un plateau tournant entraîné par un dispositif de commande et présentant au moins une ouver- ture pour loger les différents filtres, un récipient by a measuring device which is characterized in that it comprises a turntable driven by a control device and having at least one opening for accommodating the various filters, a container
d'approvisionnement pour les filtres qui est disposé au- supply for filters which is
dessus du plateau tournant, un conduit d'arrivée pour le above the turntable, an inlet duct for the
gaz prévu sur l'un des côtés du plateau tournant, un détec- gas provided on one of the sides of the turntable, a detection
teur avec un conduit de sortie pour le gaz prévu sur l'au- with an outlet pipe for the gas provided on the
tre côté du plateau tournant, une gaine pour l'éjection des filtres, une unité de commutation pour arrêter le dispositif de commande lorsque la position de mesure est atteinte et une unité de valeur limite pour commander le side of the turntable, a sheath for ejecting the filters, a switching unit for stopping the control device when the measuring position is reached and a limit value unit for controlling the
changement des filtres lorsque une contamination détermi- filter change when a determined contamination
née de ces derniers est atteinte.born of these is reached.
Dans une forme de réalisation préférée de l'inven- In a preferred embodiment of the invention,
tion, le plateau tournant, le récipient d'approvisionne- the turntable, the supply container,
ment en filtres et la gaine d'éjection sont enfermés de façon étanche à la pression ce qui permet de placer le filters and the ejection duct are sealed in a pressure-tight manner which allows the
dispositif de mesure à l'extérieur de l'enceinte du réac- measuring device outside the reaction chamber
teur auquel il est relié par un conduit de dérivation ou to which it is connected by a bypass duct or
bipasse afin de surveiller l'atmosphère régnant à l'in- bypass to monitor the prevailing atmosphere in the
térieur de cette enceinte.inside this enclosure.
Diverses autres caractéristiques de l'invention Various other features of the invention
ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. from the detailed description which follows.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux One embodiment of the subject of the invention is represented, by way of non-limiting example, to
dessins annexés.attached drawings.
La fig. 1 est une vue de dessus d'une unité de me- Fig. 1 is a top view of a unit of measurement
sure dont le plateau tournant comporte trois positions sure whose turntable has three positions
pour loger des filtres.to house filters
La fig. 2 est une coupe, à plus grande échelle, Fig. 2 is a section, on a larger scale,
pratiquée le long de la ligne brisée A-B de la fig. 1. along the broken line A-B of FIG. 1.
La fig. 3 est une vue de dessus d'un plateau tour- Fig. 3 is a top view of a turntable
nant à trois positions pour loger des filtres. three positions for housing filters.
La fig. 4 est une coupe du plateau tournant de la Fig. 4 is a section of the turntable of the
fig. 3.Fig. 3.
Comme cela ressort de la fig. 1, une plaque 2 de forme circulaire est fixée sur une plaque de base 1 de As is apparent from FIG. 1, a plate 2 of circular shape is fixed on a base plate 1 of
forme carrée. Un plateau tournantO3 dont le bord périphé- square shape. A turntable O3 whose peripheral edge
rique est réalisé sous forme de couronne dentée 3a, est logé entre ces deux plaques. Un pignon 4,qui est monté sur l'arbre de sortie d'un dispositif d'entraînement 5, It is made in the form of a ring gear 3a and is housed between these two plates. A pinion 4, which is mounted on the output shaft of a driving device 5,
engrène avec la couronne dentée 3a. Le dispositif d'en- meshes with the ring gear 3a. The device
trainement est constitué, de préférence, par un moteur- preferably consists of a motor-
réducteur à contacts de fin de course. Le plateau tournant 3 présente trois ouvertures circulaires 3b, 3c, 3d qui gearbox with limit switches. The turntable 3 has three circular openings 3b, 3c, 3d which
sont décalées de 1200 les unes par rapport aux autres. are offset by 1200 from each other.
Un récipient d'approvisionnement 6 en filtres est fixé à la plaque de recouvrement 2 par l'intermédiaire d'une bride 6a au-dessus de l'ouverture 3b. Un conduit d'alimentation en gaz 7,relié par une bride 7a à la A filter supply container 6 is attached to the cover plate 2 via a flange 6a above the opening 3b. A gas supply pipe 7 connected by a flange 7a to the
source du gaz à mesurer, est raccordé à la plaque de re- source of the gas to be measured, is connected to the
couvremexnt 2 au-dessus de l'ouverture 3c. Cover 2 above the opening 3c.
Un détecteur est placé en dessous de l'ouverture 3j. La sortie pour le gaz est prévue latéralement par rapport au détecteur et est reliéepar un conduit 8 et A detector is placed below the opening 3j. The outlet for the gas is provided laterally with respect to the detector and is connected by a conduit 8 and
une bride 8a, à un générateur de vide créant une dépression. a flange 8a, to a vacuum generator creating a depression.
Une gaine d'éjection 9,s'étendant obliquement vers le bas en étant orientée vers la droite, est raccordée à An ejection sheath 9, extending obliquely downwardly to the right, is connected to
la plaque de base 1 en dessous de l'ouverture 3d. the base plate 1 below the opening 3d.
La coupe de la fig. 2 montre la plaque de base 1, la plaque de recouvrement 2, le plateau tournant 3 situé The section of fig. 2 shows the base plate 1, the cover plate 2, the turntable 3 located
entre ces deux plaques, la couronne dentée 3a, les ouver- between these two plates, the ring gear 3a, the opening
tures 3b, 3c, 3d, le dispositif d'entrainement 5, le réci- 3b, 3c, 3d, the training device 5, the recess
pient d'approvisionnement 6 en filtres, la bride 6a, le conduit 7 avec la bride 7a, la gaine d'éjection oblique 9 6 supply of filters, the flange 6a, the duct 7 with the flange 7a, the oblique sheath 9
et le détecteur 10. Le détecteur est entouré par un blin- and detector 10. The detector is surrounded by a shield
dage en plomb afin de le soustraire à des rayons parasites. lead in order to shield it from parasitic rays.
Des éléments filtrants 12,dont l'élément inférieur 12a repose déjà dans l'ouverture 3b du plateau tournant 3, sont empilés à l'intérieur du récipient d'approvisionnement 6. Un autre élément filtrant 12b repose dans l'ouverture 3c en occupant la position de mesure au-dessus de la 2466781i fenêtre l0a du détecteur 10. Un élément filtrant 12c est représenté en trait interrompu dans l'ouverture 3d juste avant qu'il tombe dans la gaine d'éjection 9. Le plateau 3 tourne autour d'un axe 13 qui est placé au centre et entre les plaques 1 et 2. L'élément filtrant 12b est représenté en coupe et on voit qu'il est composé d'un anneau porteur 121 dont la face inférieure est fortement arrondie, de l'Mément filtrant proprement dit 122 et de plaques grillagées 123, 124 pour absorber les forces produites par le-courant de gaz. Pendant le temps d'exposition du filtre 12b au Filter elements 12, whose lower element 12a already rests in the opening 3b of the turntable 3, are stacked inside the supply container 6. Another filter element 12b rests in the opening 3c occupying the Measuring position above the sensor window 10a of the detector 10. A filter element 12c is represented in broken lines in the opening 3d just before it falls into the ejection duct 9. The plate 3 rotates around an axis 13 which is placed in the center and between the plates 1 and 2. The filter element 12b is shown in section and it is seen that it is composed of a carrier ring 121 whose underside is strongly rounded, of the Filter element proper 122 and mesh plates 123, 124 to absorb the forces produced by the gas stream. During the exposure time of filter 12b at
gaz, toutes les particules présentes dans le gaz de me- gases, all the particles present in the gas of
sure, notamment les particules radioactives, s'accumulent dans l'élément filtrant 122, de façon à permettre au certain radioactive particles accumulate in the filter element 122 so as to allow the
détecteur d'effectuer une mesure par intégration. detector to perform an integration measurement.
Lorsque la contamination du filtre atteint une When the filter contamination reaches a
valeur limite, pouvant etre réglée, le dispositif dten- limit value, which can be set, the device
tra;nement reçoit un signal de commande pour que le pla- tration receives a control signal so that the
teau tournant et, de ce fait égalementl'élément filtrant contaminé soient déplacés angulairelnent de 1200 dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce.que l'élément and, as a result, also the contaminated filter element are moved anticlockwise by 1200 in a clockwise direction until the element
filtrant se trouve au-dessus de la gaine d'éjection 9. The filter is located above the ejection duct 9.
Grâce à la face inférieure arrondie de l'anneau de support 121, l'élément filtrant contaminé glisse à l'intérieur Thanks to the rounded lower surface of the support ring 121, the contaminated filter element slides inside.
de la gaine 9 sans pivoter. Pendant cette opération l'élé- of the sheath 9 without pivoting. During this operation the
ment filtrant suivant, destiné à la mesure, est transporté par l'ouverture 3b vers-la position de mesure au-dessus du détecteur, tandis que l'ouverture inoccupée se place sous le récipient d'approvisionnement 6 pour recevoir un nouvel élément filtrant. Le dispositif d'entraînement 5 ou le plateau tournant 3 comporte des contacts coupant le circuit d'alimentation du moteur après chaque rotation de 1200 du plateau en attendant le prochain signal de commande. Le temps pendant lequel l'élément filtrant est exposé au gaz de mesure peut s'étendre sur plusieurs semaines ou mois lors d'un fonctionnement sans perturbations de l'installation mais en cas de panne très importante The filter element for the measurement is conveyed through the opening 3b to the measuring position above the detector, while the unoccupied opening is placed under the supply container 6 to receive a new filter element. The driving device 5 or the turntable 3 comprises contacts cutting the motor supply circuit after each rotation of 1200 of the tray while waiting for the next control signal. The time during which the filter element is exposed to the measurement gas can extend over several weeks or months during operation without disturbance of the installation but in case of very significant failure
ce temps peut se trouver réduit de plusieurs minutes. this time can be reduced by several minutes.
La fig. 3 montre le plateau tournant 3 avec sa Fig. 3 shows the turntable 3 with its
couronne dentée 3a et ses ouvertures 3b, 3c, 3d. ring gear 3a and its openings 3b, 3c, 3d.
La fig. 4 représente, en coupe, le plateau tour- Fig. 4 represents, in section, the turntable
nant 3 de la figo 3.3 of Fig. 3.
Il est possible d'informer facilement le personnel de surveillance sur le fonctionnement de l'unité de mesure en numérotant les éléments filtrants et en indiquant à distance le changement des éléments filtrants et leur Supervisory staff can be easily informed about the operation of the unit of measure by numbering the filter elements and remotely indicating the change of the filter elements and their
temps d'exposition au gaz.gas exposure time.
Les dispositifs de mesure de ce type équipés d'une pompe à gaz, d'un régulateur de débit et de vannes d'arrêt Measuring devices of this type equipped with gas pump, flow regulator and shut-off valves
sont insérés, de préférence, dans le circuit de dériva- are preferably inserted into the
tion (bipasse) de l'enceinte du réacteur. Etant donné que cette enceinte doit pouvoir supporter, selon des normes internationales,,une surpression de 5 bars à 1200C, le (bypass) of the reactor enclosure. Since this enclosure must be able to withstand, according to international standards, an overpressure of 5 bars at 1200C, the
dispositif de mesure doit également satisfaire à ces exi- measuring device must also satisfy these requirements.
gences. Des joints toriques 14, 15, 16, 17, 18, 19 assu- ments. O-rings 14, 15, 16, 17, 18, 19
rent l0étanchéité entre la plaque de base et la plaque de recouvrement ainsi qu'entre ces plaques et le récipient sealing between the base plate and the cover plate and between these plates and the container
d'approvisionnement, la gaine d'éjection et le détecteur. supply, the ejection duct and the detector.
Un autre dispositif d'étanchéité, non représenté, est Another sealing device, not shown, is
prévu sur l'arbre du pignon 4. Le récipient d'approvision- provided on the pinion shaft 4. The supply container
nement en filtres et la gaine d'éjection doivent, en outre, filters and the ejection duct must, in addition,
comporter des fermetures étanches à la pression. have pressure-tight closures.
Lorsqu'il s'avère nécessaire, en cas de perturba- Where necessary, in case of disturbance
tions, d'introduire sous une surpression,à l'intérieur tions, to introduce under an overpressure, inside
de l'enceinte, de nouveaux éléments filtrants et d'enle- of the enclosure, new filter elements and removal of
ver les éléments filtrants irradiés, il fait tout d'abord worm the irradiated filter elements, it does first
fermer les vannes d'arrêt du conduit de dérivation. close the shutoff valves of the bypass duct.
On peut constater d'après ce qui précède qu'un It can be seen from the foregoing that
changement de filtres ne peut pas être une cause d'inatten- filter change can not be a cause of unexpected
tion pour le personnel chargé de la surveillance, et ceci notamment même en cas de panne Une numérotation des éléments filtrantsdans l'ordre de leur éjection, permet de déterminer le fonctionnement de for monitoring personnel, especially in case of failure A numbering of the filter elements in the order of their ejection, allows to determine the operation of
l'installation. La mesure sélective des particules radio- installation. The selective measurement of radio
actives effectuée ensuite au laboratoire peut contribuer, dans une mesure non négligeable, à éclaircir les causes active activity in the laboratory can contribute, to a considerable extent, to
de panne.breakdown.
Il est avantageux de visualiser le débit de gaz It is advantageous to visualize the flow of gas
pendant la durée de la mesure par intégration et de pré- for the duration of the measure by integration and pre-
voir un régulateur pour maintenir constant le courant ga- see a regulator to keep the current steady
zeux et pour compenser l'encrassement des filtres. zeux and to compensate for the clogging of the filters.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, According to another embodiment of the invention,
le plateau tournant ne peut comporter qu'une seule ouver- the turntable may only have one opening
ture mais dans ce cas l'unité de commutation doit alors être programmée de façon que le plateau exécute à chaque but in this case the switching unit must be programmed so that the board executes at each
fois une révolution complète.once a complete revolution.
Afin de pouvoir contrôler le bon fonctionnement des In order to control the proper functioning of
dispositifs de mesure, il est possible d'amener un émet- measuring devices, it is possible to bring an emission
teur de référence devant le détecteur après chaque chan- reference transmitter in front of the detector after each change
gement de filtre ou avant chaque troisième changement, ce qui permet d'effectuer périodiquement une mesure de contrôle du détecteur. L'émetteur de référence peut être filter change or before each third change, which makes it possible to periodically carry out a control measurement of the detector. The reference issuer can be
pivoté devant la fenêtre du détecteur par des moyens élec- rotated in front of the detector window by electrical means.
tromagnétiques ou il peut être logé à l'intérieur d'un évidement supplémentaire du plateau tournant de façon que le détecteur délivre une impulsion de contrôle lors du tromagnetic or it can be housed inside an additional recess of the turntable so that the detector delivers a control pulse during the
passage de l'émetteur de référence. passage of the reference transmitter.
Lorsqu'on utilise des filtres volumineux comme ceux destinés, par exemple, à la mesure de l'iode, le plateau When using large filters such as those intended, for example, to measure iodine, the plateau
tournant est plus épais.turning is thicker.
Selon les mesures à effectuer le détecteur peut être constitué par un compteur à scintillations ou par une Depending on the measurements to be made, the detector may consist of a scintillation counter or a
chambre d'ionisation.ionization chamber.
2466781 32466781 3
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