FR2645651A1 - Installation for quantitative determination of radioisotopes in a liquid medium in flow - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne une installation mobile de
détermination quantitative in situ par spectométrie gamma
des radioéléments contenus dans un milieu liquide.The invention relates to a mobile installation of
in situ quantitative determination by gamma spectometry
radioelements contained in a liquid medium.
Le domaine d'application de l'invention est celui de la mesure in situ de la pollution par des radioélements d'un milieu liquide tel que la mer. une étendue d'eau douce, notamment une nappe Phréatique ou un réservoir. The field of application of the invention is that of in situ measurement of pollution by radioelements of a liquid medium such as the sea. An expanse of fresh water, in particular a water table or a reservoir.
n connalt des dispositifs de mesure radiologique par spectrométrie gamma comportant des détecteurs à semiconducteur. notamment au germanium. n connalt devices for radiological measurement by gamma spectrometry comprising semiconductor detectors. especially germanium.
Si les détecteurs à semi-conducteur assurent une identification exacte des éléments radioactifs présents dans un échantillon. il reste à déterminer le plus précisément possible la quantité de chaque radioélément identifié. Il est, Par conséquent. nécessaire de constituer un échantillon représentatif du milieu a analyser et d'étalonner l'appareil de mesure. If the semiconductor detectors ensure an exact identification of the radioactive elements present in a sample. it remains to determine as precisely as possible the quantity of each radioelement identified. It is, therefore. necessary to constitute a representative sample of the medium to be analyzed and to calibrate the measuring device.
Compte tenu de la -limite de détection qui v-arie suivant le radloélément détecté (par exemple inférieure à 200 mB/l pour 137 cs. et inférieure à 7 mBe pour 106 Ru, Rh). on ne peut déceler de faibles concentrations d'activité que par Prélèvement d'échantillons et mesure en laboratoire éventuellement après concentration chimique des radioéléments. Une telle méthode est donc limitée à des contrôles d'échantillons espacés dans le temps et elle n'est pas rapide. Taking into account the detection limit which varies according to the radelement detected (for example less than 200 mB / l for 137 cs. And less than 7 mBe for 106 Ru, Rh). low concentrations of activity can only be detected by taking samples and measuring in the laboratory, possibly after chemical concentration of the radioelements. Such a method is therefore limited to checks of samples spaced over time and it is not rapid.
Le brevet français 2 248 518 décrit un procédé de contrôle continu de très faibles concentrations d'activité dans des liquides en écoulement, et en particulier dans l'eau. selon lequel on préleve et retient des substances radioactives dans le courant de liquide en amont du détecteur de rayonnement ou à l'aide de moyens de filtrage et d'absorption et on détermine l'accroissement par unité de temps du rayonnement provenant de cette zone. French patent 2 248 518 describes a process for the continuous control of very low activity concentrations in flowing liquids, and in particular in water. according to which radioactive substances are withdrawn and retained in the liquid stream upstream of the radiation detector or by means of filtering and absorption means and the increase per unit of time of the radiation coming from this zone is determined.
Selon un mode de réalisation. le détecteur de forme cylindrique fait saillie dans le courant de liquide dans lequel on interpose des filtres et une résine échangeuse d'ions. According to one embodiment. the cylindrical detector protrudes into the liquid stream in which filters and an ion exchange resin are interposed.
Si ce procédé présente l'avantage de réduire considérablement la contamination de la surface du détecteur resPonsable de l'altération de l'exactitude et de la diminution de la sensibilité du détecteur. il ne présente cependant pas la simplicité requise pour une installation transportable. ni la rapidité d'exécution de l'analyse, en raison des opérations de filtrage et d'absorption qu'il implique. If this process has the advantage of considerably reducing the contamination of the surface of the detector responsible for altering the accuracy and reducing the sensitivity of the detector. however, it does not have the simplicity required for a transportable installation. nor the speed of execution of the analysis, due to the filtering and absorption operations it involves.
L'invention a pour but de proposer une installation pour l'analyse en continu de faibles teneurs de radioéléments contenus dans un milieu liquide qui permet d'obtenir rapidement des résultats précis et d'effectuer l'analyse in situ, ce qui implique que cette installation soit transportable. The object of the invention is to propose an installation for the continuous analysis of low contents of radioelements contained in a liquid medium which makes it possible to quickly obtain precise results and to carry out the analysis in situ, which implies that this installation is transportable.
L'exploitation rigoureuse d'un spectre obtenu par spectrométrie gamma nécessite une interprétation qui, si elle n'est pas réalisée avec des moyens de calcul puissants demande un délai de l'ordre de la journée par un spécialiste expérimenté et entrante. The rigorous exploitation of a spectrum obtained by gamma spectrometry requires an interpretation which, if not carried out with powerful computing means, requires a delay of the order of the day by an experienced and incoming specialist.
De plus, cette façon d'opérer ne permet pas d'exercer une surveillance en continu du milieu liquide à analyser. In addition, this way of operating does not allow continuous monitoring of the liquid medium to be analyzed.
L'embarquement des moyens de calcul nécessaires nécessite de disposer de volumes importants et de moyens dé protection coC- teux car il s'agit de matériel fragile.Boarding the necessary calculation means requires large volumes and costly protection means because they are fragile material.
Par ailleurs, il est nécessaire d'adapter la géométrie du dispositif de mesure de façon à avoir une sensibilité maximale et un encombrement réduit. Furthermore, it is necessary to adapt the geometry of the measuring device so as to have maximum sensitivity and a reduced bulk.
Pour ce faire, l'invention a pour objet une installation de détermination quantitative in situ par spectrométrie gamma des radioéléments contenus dans un milieu liquide en écoulement, du type comportant un réservoir renfermant ltéchantillon liquide à analyser, un dispositif de détection à semi-conducteur, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans un caisson étanche et transportable, en combinaison avec le réservoir et le dispositif de détection, un appareillage permettant le codage du spectre obtenu et la transmission de celui-ci par modulateur-démodulateur vers un centre d'analyse extérieur au caisson assurant la retransmission des résultats d'analyse vers l'installation à l'aide du modulateur-démodulateur. To do this, the subject of the invention is an installation for quantitative in situ determination by gamma spectrometry of radioelements contained in a flowing liquid medium, of the type comprising a reservoir containing the liquid sample to be analyzed, a semiconductor detection device, characterized in that it comprises, in a sealed and transportable box, in combination with the reservoir and the detection device, an apparatus allowing the coding of the spectrum obtained and the transmission of the latter by modulator-demodulator to a center of analysis outside the box ensuring the retransmission of the analysis results to the installation using the modulator-demodulator.
La mesure est effectuée à l'aide d'un dispositif de détection. The measurement is carried out using a detection device.
Les matériels utilisés sont les dispositifs de detec- tion disponibles sur le marché, les moyens existants de codage et de transmission à distance de signaux. The materials used are the detection devices available on the market, the existing means of coding and remote signal transmission.
La mesure de la quantité de chaque radioélément présent dans le milieu implique de concilier deux exigences oppo suées, à savoir l'existence de radioéléments en quantité suffisante et l'absence d'absorption du rayonnement émis avant sa détection. Measuring the quantity of each radioelement present in the medium involves reconciling two opposing requirements, namely the existence of radioelements in sufficient quantity and the absence of absorption of the radiation emitted before its detection.
Etant donné que l'on écarte, pour les raisons précédemment évoquées, la solution consistant à concentrer chimiquement l'échantillon, il faut, par conséquent, disposer'un volume d'échantillon suffisamment important pour renfermer des radioéléments en quantité mesurable et suffisamment petit pour éviter l'absorption. Since the solution consisting in chemically concentrating the sample is discarded, for the reasons mentioned above, it is therefore necessary to have a sample volume large enough to contain radioelements in measurable quantities and small enough to avoid absorption.
En outre, la précision de la mesure nécessite dassu- rer une bonne adaptation entre le détecteur et le réservoir contenant l'échantillon à analyser. In addition, the accuracy of the measurement requires ensuring a good adaptation between the detector and the reservoir containing the sample to be analyzed.
La capacité qui a été choisie comme étant optimale pour le réservoir est d'environ 120 litres. The capacity which has been chosen as being optimal for the tank is approximately 120 liters.
Le liquide à analyser circule dans le réservoir disposé autour du détecteur. The liquid to be analyzed circulates in the reservoir arranged around the detector.
La circulation est assurée par un dispositif de pompage. Circulation is ensured by a pumping device.
La géométrie du réservoir et sa situation par rapport au dispositif de détection ont été choisies de manière à faciliter l'étalonnage de celui-ci et conférer une précision maximale à la mesure, tant du point de vue qualitatif que quantitatif. The geometry of the reservoir and its location with respect to the detection device were chosen so as to facilitate the calibration of the latter and to confer maximum precision to the measurement, both from a qualitative and quantitative point of view.
Le réservoir entourant le dispositif de détection, il nty a donc pas lieu de réaliser un étalonnage en milieu infini ce qui représente une opération coûteuse et délicate comme dans le cas où le dispositif de détection est immergé dans le liquide. The tank surrounding the detection device, there is therefore no need to carry out a calibration in an infinite medium which represents a costly and delicate operation as in the case where the detection device is immersed in the liquid.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront dans la description suivante d'un exemple non limitatif de réalisation, en référence aux figures 1,2 et 3 qui représentent respectivement une coupe schématique longitudinale et transversale d'un réservoir d'analyse intégrant le dispositif de détection et un schéma de l'installation. Other characteristics and advantages of the invention will appear in the following description of a nonlimiting exemplary embodiment, with reference to FIGS. 1, 2 and 3 which respectively represent a schematic longitudinal and transverse section of an analysis tank integrating the detection device and a diagram of the installation.
Le liquide à analyser 1 pénètre par un orifice 2 dans la partie inférieure d'un réservoir 3 et est véhiculé par un dispositif de pompage jusqu'à un orifice d'évacuation situé dans la partie supérieure du réservoir. The liquid to be analyzed 1 enters through an orifice 2 in the lower part of a tank 3 and is conveyed by a pumping device to a discharge orifice located in the upper part of the tank.
Ce liquide est analysé grâce au dispositif de détection 5. This liquid is analyzed using the detection device 5.
Le dispositif de détection 5 comprend un scintillateur de forme cylindrique percé suivant son axe d'un tunnel dans lequel est placé le détecteur muni d'un cryostat permettant d'assurer les conditions de vide et de température nécessaires au fnnotinnnement. The detection device 5 comprises a scintillator of cylindrical shape pierced along its axis with a tunnel in which is placed the detector provided with a cryostat making it possible to ensure the vacuum and temperature conditions necessary for the fnnotinnnement.
Un analyseur multicanaux traite les signaux obtenus. A multi-channel analyzer processes the signals obtained.
Un microordinateur 6 assure le codage du spectre. A microcomputer 6 ensures the coding of the spectrum.
Ce microordinateur est couplé à un système de trans- mission par modulateur-démodulateur, tel qu'un radiotéléphone 7. This microcomputer is coupled to a modulator-demodulator transmission system, such as a radiotelephone 7.
L'énergie électrique nécessaire au fonctionnement de ces appareils est fournie, soit par un onduleur, soit par un groupe électrogène 8. The electrical energy necessary for the operation of these devices is supplied either by an inverter or by a generator 8.
Le matériel décrit ci-dessus est logé à l'intérieur d'un caisson de manière à être aisément exploité par un technicien qui dispose également d'une table de travail et de volumes de stockage pour les accessoires et la documentation nécessaires. The equipment described above is housed inside a box so that it can be easily operated by a technician who also has a work table and storage volumes for the necessary accessories and documentation.
Les branchements électriques et téléphoniques se font au travers de presse-étoupes 9. The electrical and telephone connections are made through cable glands 9.
Les raccordements du circuit de liquide se font à l'extérieur du caisson. The liquid circuit connections are made outside the box.
Le groupe électrogène est intégré au caisson et accessible seulement par une trappe extérieure. The generator is integrated into the box and accessible only by an external hatch.
Le caisson est un caisson étanche, isotherme, monté sur patins 10 goupillé sur sa remorque de transport de façon à en entre facilement désolidarisé et muni de ses sangles de levage et de fixation. The box is a sealed, insulated box mounted on pads 10 pinned on its transport trailer so that it can easily be detached and fitted with its lifting and fixing straps.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le caisson est un cube d'environ 1,80 m d'aréte. According to a preferred embodiment, the box is a cube of about 1.80 m of edge.
L'ensemble pèse à peine une tonne tout équipé. The whole weighs barely a ton fully equipped.
I1 est conçu pour être embarqué sur les bâtiments de surface militaires ou sur les navires civils. I1 peut aussi entre tracté derrière un véhicule léger et entre transporté par avion. It is designed to be embarked on military surface vessels or on civilian ships. I1 can also between towed behind a light vehicle and between transported by plane.
Le spectre obtenu est codé, puis transmis par liaison modulateur-démodulateur connecté soit sur une paire téléphonique, soit sur un radiotéléphone situé dans l'installation avec son antenne. The spectrum obtained is coded, then transmitted by modulator-demodulator link connected either on a telephone pair, or on a radiotelephone located in the installation with its antenna.
Ce spectre est acheminé vers un laboratoire et inter prété grâce à un ordinateur par comparaison avec les spectres stockés dans une bibliothèque de données. This spectrum is routed to a laboratory and interpreted by a computer by comparison with the spectra stored in a data library.
Les résultats sont ensuite retransmis vers l'installation d'origine. The results are then forwarded to the original installation.
L'ensemble de l'opération dure 30 minutes avec la qualité d'un travail de laboratoire, alors que précédemment la lecture du spectre était faite soit manuellement, ce qui impliquait au moins une demi-journée de travail par un technicien qualifié, soit par ordinateur en laboratoire après un enregistrement sur place et un transport durant globalement 24 heures. The whole operation lasts 30 minutes with the quality of laboratory work, while previously the spectrum was read either manually, which involved at least half a day of work by a qualified technician, or by computer in the laboratory after on-site registration and transport for a total of 24 hours.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8904505A FR2645651B1 (en) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | INSTALLATION FOR QUANTITATIVE DETERMINATION OF RADIOELEMENTS IN A FLOWING LIQUID MEDIUM |
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| FR8904505A FR2645651B1 (en) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | INSTALLATION FOR QUANTITATIVE DETERMINATION OF RADIOELEMENTS IN A FLOWING LIQUID MEDIUM |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2645651A1 true FR2645651A1 (en) | 1990-10-12 |
| FR2645651B1 FR2645651B1 (en) | 1991-06-07 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR8904505A Expired - Fee Related FR2645651B1 (en) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | INSTALLATION FOR QUANTITATIVE DETERMINATION OF RADIOELEMENTS IN A FLOWING LIQUID MEDIUM |
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|---|---|
| FR (1) | FR2645651B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT409308B (en) * | 1998-05-13 | 2002-07-25 | Oesterr Forsch Seibersdorf | Method and arrangement for monitoring the radio activity of drinking water |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2248518A1 (en) * | 1973-10-18 | 1975-05-16 | Kraftwerk Union Ag | |
| US4590377A (en) * | 1984-06-11 | 1986-05-20 | Irt Corporation | In situ isotopic meat grader |
| FR2617983A1 (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-13 | Electricite De France | Device for measuring gamma activity of a radioactive liquid |
-
1989
- 1989-04-06 FR FR8904505A patent/FR2645651B1/en not_active Expired - Fee Related
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| AT409308B (en) * | 1998-05-13 | 2002-07-25 | Oesterr Forsch Seibersdorf | Method and arrangement for monitoring the radio activity of drinking water |
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| FR2645651B1 (en) | 1991-06-07 |
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