FR2994860A1 - PASSIVE TRITIUM SAMPLING DEVICE - Google Patents

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FR2994860A1 FR1258303A FR1258303A FR2994860A1 FR 2994860 A1 FR2994860 A1 FR 2994860A1 FR 1258303 A FR1258303 A FR 1258303A FR 1258303 A FR1258303 A FR 1258303A FR 2994860 A1 FR2994860 A1 FR 2994860A1
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/02Treating gases

Abstract

L'invention concerne un dispositif (100) de prélèvement de tritium présent dans un environnement gazeux (E), comprenant : - un réservoir (110) en communication de fluide avec l'environnement gazeux, et - une quantité de matériau adsorbant (120), disposée à l'intérieur dudit réservoir (110), adaptée pour adsorber le tritium contenu dans l'environnement gazeux, le dispositif comprenant au moins une ouverture de communication (131) de fluide entre le réservoir et l'environnement gazeux, le dispositif étant caractérisé en ce que: - la géométrie de l'ouverture de communication de fluide (131) est adaptée, en fonction de la durée du prélèvement, pour que la quantité de matériau adsorbant ne soit pas saturée à l'issue du prélèvement, et, le matériau adsorbant est conformé de manière à présenter une surface d'échange de révolution avec l'environnement gazeux.The invention relates to a device (100) for extracting tritium present in a gaseous environment (E), comprising: - a reservoir (110) in fluid communication with the gaseous environment, and - a quantity of adsorbent material (120) disposed within said reservoir (110) adapted to adsorb tritium contained in the gaseous environment, the device comprising at least one fluid communication opening (131) between the reservoir and the gaseous environment, the device being characterized in that: - the geometry of the fluid communication opening (131) is adapted, depending on the duration of the sampling, so that the amount of adsorbent material is not saturated at the end of the sampling, and, the adsorbent material is shaped so as to have a surface of exchange of revolution with the gaseous environment.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne l'étude et le suivi des radionucléides dans l'environnement, et notamment les dispositifs de piégeage et de mesure d'une quantité de tritium contenu dans l'air.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to the study and monitoring of radionuclides in the environment, and in particular devices for trapping and measuring a quantity of tritium contained in the air.

ETAT DE LA TECHNIQUE Le tritium est l'isotope radioactif de l'hydrogène comprenant trois nucléons (un proton et deux neutrons). Il est représenté par le symbole chimique T, et se présente dans l'environnement sous trois formes chimiques : - l'eau tritiée, HTO, forme la plus abondante, - le tritium gazeux, HT, - le tritium organique, noté OBT, pouvant apparaître suite à des échanges environnementaux ou des réactions métaboliques d'êtres vivants. La quantité de tritium dans l'environnement ayant augmenté avec le développement de l'utilisation de l'énergie nucléaire, il existe un besoin croissant d'analyser sa concentration et son comportement, notamment dans l'atmosphère. On connaît déjà des dispositifs de piégeage de tritium contenu dans l'air. On connait notamment des dispositifs, appelés barboteurs dont un exemple 10 est illustré schématiquement en figure 1, comprenant des pots remplis d'eau 11 dans lesquels on injecte un flux d'air F à très bas débit - de l'ordre de 30 litres par heure en moyenne - sur une période longue de plusieurs jours. Le tritium contenu dans l'air est piégé par échange dans l'eau contenue dans les différents pots 11. Elle est ensuite analysée pour obtenir une indication de l'activité moyenne du tritium dans l'air au cours de la période de prélèvement.STATE OF THE ART Tritium is the radioactive isotope of hydrogen comprising three nucleons (a proton and two neutrons). It is represented by the chemical symbol T, and occurs in the environment in three chemical forms: - Tritiated water, HTO, forms the most abundant, - Tritium gas, HT, - Organic tritium, noted OBT, which can appear following environmental exchanges or metabolic reactions of living beings. As the amount of tritium in the environment has increased with the development of the use of nuclear energy, there is a growing need to analyze its concentration and behavior, particularly in the atmosphere. Tritium trapping devices contained in the air are already known. In particular, devices known as "bubblers", an example of which is illustrated schematically in FIG. 1, comprise pots filled with water 11 in which an air stream F is injected at a very low flow rate - of the order of 30 liters per cubic meter. hour on average - over a period of several days. The tritium contained in the air is trapped by exchange in the water contained in the different pots 11. It is then analyzed to obtain an indication of the average activity of tritium in the air during the sampling period.

Ce dispositif présente néanmoins des inconvénients. Tout d'abord, il s'agit d'un dispositif « actif », c'est-à-dire qui nécessite un apport d'énergie permanent, ce qui représente une contrainte matérielle. Ce dispositif est également coûteux et nécessite des interventions de maintenance. En outre, la quantité de tritium contenue dans la vapeur d'eau initialement présente dans l'air est grandement diluée puisqu'elle est mélangée au volume d'eau contenu dans les pots, cette dilution limitant la sensibilité de la mesure. Un autre type de dispositif de piégeage de tritium a été développé, illustré schématiquement en figure 2, consistant à condenser la vapeur d'eau contenue dans l'air, pour récupérer le tritium présent dans l'air sous forme d'eau tritiée. Ce dispositif 20 est un système ouvert comprenant une canalisation 21 baignant dans l'air ambiant représenté sous forme de flux d'air F, dans laquelle circule un gaz g liquéfié à une température négative, et sur laquelle se condense la vapeur d'eau présente dans l'air en contact avec la canalisation. Le dispositif comprend en outre une ventilation 22 pour assurer le renouvellement de l'air ambiant à proximité de la canalisation. On peut récupérer, à la fin du prélèvement, l'eau condensée Ec pour analyser la quantité de tritium qu'elle contient. Ce type de dispositif permet de réaliser des prélèvements d'air sur des périodes plus courtes (moins d'une heure), et donc ne permet pas d'obtenir une valeur moyennée de la quantité de tritium présent dans l'air sur des périodes de l'ordre de la semaine ou plus. Ce dispositif présente les inconvénients d'être un système actif, coûteux à utiliser et difficile à mettre en place. On connaît encore, en référence à la figure 3, un autre dispositif de prélèvement de tritium. Ce dispositif est passif, c'est-à-dire qu'il ne requiert aucune source d'énergie. Il comporte un réservoir 31 à l'intérieur duquel est placé un cylindre de matériau adsorbant 32, adapté pour prélever du tritium contenu dans l'air par adsorption. Cependant, ce dispositif ne présente pas la même efficacité de prélèvement du tritium tout au long de la durée du prélèvement. En effet, le matériau adsorbant parvient rapidement, après une période de trois à quatre jours, à un état de saturation dans les couches superficielles du matériau absorbant, en contact avec l'environnement. Ceci empêche d'exploiter les résultats pour en déduire une activité moyenne de tritium dans l'environnement pendant une période de prélèvement dépassant la durée-seuil de saturation, typiquement 15 jours. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention a pour but de pallier au moins un des inconvénients cités ci- avant.This device nevertheless has disadvantages. First, it is an "active" device, that is to say that requires a permanent supply of energy, which represents a material constraint. This device is also expensive and requires maintenance interventions. In addition, the amount of tritium contained in the water vapor initially present in the air is greatly diluted since it is mixed with the volume of water contained in the pots, this dilution limiting the sensitivity of the measurement. Another type of tritium trapping device has been developed, illustrated schematically in FIG. 2, consisting in condensing the water vapor contained in the air, in order to recover the tritium present in the air in the form of tritiated water. This device 20 is an open system comprising a duct 21 bathed in the ambient air, represented in the form of an air flow F, in which circulates a gas g liquefied at a negative temperature, and on which the water vapor present is condensed. in the air in contact with the pipe. The device further comprises a ventilation 22 to ensure the renewal of ambient air near the pipe. At the end of sampling, the condensed water Ec can be recovered to analyze the quantity of tritium that it contains. This type of device makes it possible to take air samples over shorter periods (less than one hour), and therefore does not make it possible to obtain an average value of the quantity of tritium present in the air over periods of the order of the week or more. This device has the disadvantages of being an active system, expensive to use and difficult to implement. Another tritium sampling device is still known with reference to FIG. This device is passive, that is to say it does not require any source of energy. It comprises a reservoir 31 inside which is placed a cylinder of adsorbent material 32, adapted to take tritium contained in the air by adsorption. However, this device does not have the same efficiency of sampling tritium throughout the duration of the sampling. Indeed, the adsorbent material quickly reaches, after a period of three to four days, to a state of saturation in the surface layers of the absorbent material, in contact with the environment. This prevents the results from being exploited to derive an average activity of tritium in the environment during a sampling period exceeding the saturation threshold, typically 15 days. PRESENTATION OF THE INVENTION The object of the invention is to overcome at least one of the disadvantages mentioned above.

Un but de l'invention est ainsi de proposer un dispositif passif de prélèvement de tritium dans un environnement gazeux, permettant d'obtenir une valeur de l'activité moyenne du tritium tout au long du prélèvement. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de prélèvement de tritium économique, facile et rapide à déployer dans un environnement.An object of the invention is thus to propose a passive device for sampling tritium in a gaseous environment, making it possible to obtain a value of the average activity of tritium throughout the sampling. Another object of the invention is to provide an economical tritium sampling device, easy and fast to deploy in an environment.

A cet égard, l'invention propose un dispositif de prélèvement de tritium présent dans un environnement gazeux, comprenant : - un réservoir en communication de fluide avec l'environnement gazeux, et une quantité de matériau adsorbant, disposée à l'intérieur dudit réservoir, adaptée pour adsorber le tritium contenu dans l'environnement gazeux, le dispositif comprenant au moins une ouverture de communication de fluide entre le réservoir et l'environnement gazeux, le dispositif étant caractérisé en ce que: - la géométrie de l'ouverture de communication de fluide est adaptée, en fonction de la durée du prélèvement, pour que la quantité de matériau adsorbant ne soit pas saturée à l'issue du prélèvement, et, - le matériau adsorbant est conformé de manière à présenter une surface d'échange de révolution avec l'environnement gazeux.In this respect, the invention proposes a device for sampling tritium present in a gaseous environment, comprising: a reservoir in fluid communication with the gaseous environment, and a quantity of adsorbent material disposed inside said reservoir, adapted to adsorb the tritium contained in the gaseous environment, the device comprising at least one fluid communication opening between the reservoir and the gaseous environment, the device being characterized in that: - the geometry of the communication opening of the fluid is adapted, depending on the duration of the sampling, so that the amount of adsorbent material is not saturated at the end of the sampling, and, the adsorbent material is shaped so as to have a surface of exchange of revolution with the gaseous environment.

Avantageusement, mais facultativement, le dispositif de prélèvement de tritium selon l'invention peut en outre comprendre au moins l'une des caractéristiques suivantes : - la surface de l'ouverture ou la surface cumulée des ouvertures de communication de fluide est inférieure à 400 mm2 pour un prélèvement de 10 jours, et à 200 mm2 pour un prélèvement de 20 jours. - la ou les ouvertures de communication sont ménagées dans un couvercle ou une membrane rapportée sur ledit réservoir. - la membrane est une membrane hydrophile. - Le dispositif comprend un couvercle circulaire rapporté sur le réservoir, les ouvertures de communication de fluide étant circulaires et disposées selon une disposition choisie parmi le groupe suivant : o ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, o ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, et une ouverture au centre du couvercle, o ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, et au milieu des côtés du polygone, o ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, au milieu des côtés du polygone, et au centre du couvercle, o ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, et sur au moins une diagonale du polygone de sorte que les ouvertures de ladite diagonale soient régulièrement réparties, o ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, au milieu des côtés du polygone, et sur au moins une diagonale du polygone de sorte que les ouvertures de ladite diagonale soient régulièrement réparties, o ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, au milieu des côtés du polygone, au centre du couvercle, et sur au moins une diagonale du polygone de sorte que les ouvertures de ladite diagonale soient régulièrement réparties, o ouvertures disposées en spirale, o ouvertures aléatoirement réparties sur le couvercle. - le réservoir comprend des parois latérales symétriques autour d'un axe du réservoir, et la surface d'échange du matériau adsorbant est de révolution autour dudit axe. - la surface d'échange du matériau adsorbant est cylindrique, tronconique ou conique. - Le dispositif comprend en outre une paroi perméable disposée à l'intérieur du réservoir, le matériau adsorbant étant disposé entre les parois latérales du réservoir et la paroi perméable de sorte que ladite paroi perméable définit la surface d'échange entre le matériau adsorbant et l'environnement gazeux. - la paroi perméable est une grille. - le matériau absorbant est choisi parmi le groupe suivant : gel de silice, tamis moléculaire, zéolithe, charbon actif.Advantageously, but optionally, the tritium sampling device according to the invention may further comprise at least one of the following characteristics: the surface of the opening or the cumulative surface of the fluid communication openings is less than 400 mm 2 for a 10-day collection, and 200 mm2 for a 20-day collection. - The one or more communication openings are formed in a lid or a membrane attached to said tank. the membrane is a hydrophilic membrane. - The device comprises a circular lid attached to the reservoir, the fluid communication openings being circular and arranged in an arrangement selected from the following group: o openings arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the lid, o openings arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the lid, and an opening in the center of the lid, o openings arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the lid, and in the middle of the sides of the polygon, o openings arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the cover, in the middle of the sides of the polygon, and in the center of the cover, o openings arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the cover, and on at least one diagonal of the polygon so that the openings of said diagonal are regularly distributed, o openings arranged at the vertices of a poly regular gone centered on the center of the lid, in the middle of the sides of the polygon, and on at least one diagonal of the polygon so that the openings of said diagonal are evenly distributed, o openings arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center cover, in the middle of the sides of the polygon, in the center of the lid, and on at least one diagonal of the polygon so that the openings of said diagonal are evenly distributed, o spirally arranged openings, o randomly distributed openings on the lid. - The reservoir comprises symmetrical side walls around an axis of the reservoir, and the exchange surface of the adsorbent material is of revolution about said axis. the exchange surface of the adsorbent material is cylindrical, frustoconical or conical. - The device further comprises a permeable wall disposed within the reservoir, the adsorbent material being disposed between the side walls of the reservoir and the permeable wall so that said permeable wall defines the exchange surface between the adsorbent material and the gaseous environment. the permeable wall is a grid. the absorbent material is chosen from the following group: silica gel, molecular sieve, zeolite, activated carbon.

L'invention propose également un procédé de prélèvement de tritium dans un environnement gazeux, comprenant les étapes consistant à : - déterminer une durée de prélèvement souhaitée, - sélectionner une géométrie d'ouvertures de communication d'un dispositif de prélèvement selon l'une des revendications précédentes en fonction de la durée de prélèvement souhaitée, et disposer le dispositif dans l'environnement gazeux, et - maintenir le dispositif dans l'environnement gazeux pendant toute la durée du prélèvement. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, au regard des figures annexées, données à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquelles : - la figure 1, déjà décrite, représente schématiquement un dispositif de piégeage de tritium de l'art antérieur appelé barboteur, - la figure 2, déjà décrite, représente schématiquement un dispositif de piégeage de tritium de l'art antérieur par condensation. - La figure 3, déjà décrite, représente schématiquement un dispositif de prélèvement passif de tritium de l'art antérieur. - Les figures 4a, 4b et 4c, représentent des vues en coupe transversale de trois modes de réalisation d'un dispositif de prélèvement de tritium selon l'invention. - Les figures 5a à 5e représentent plusieurs modes de réalisation de couvercles d'un dispositif de prélèvement selon l'invention. - La figure 6 représente la masse d'eau adsorbée par un dispositif selon l'invention pendant la durée du prélèvement.The invention also proposes a method of sampling tritium in a gaseous environment, comprising the steps of: - determining a desired sampling time, - selecting a geometry of communication openings of a sampling device according to one of the preceding claims depending on the desired sampling time, and arrange the device in the gaseous environment, and - maintain the device in the gaseous environment for the duration of the sampling. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other characteristics, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows, with reference to the appended figures, given by way of non-limiting examples and in which: FIG. 1 , already described, schematically shows a tritium trapping device of the prior art called bubbler, - Figure 2, already described, schematically shows a tritium trapping device of the prior art by condensation. FIG. 3, already described, schematically represents a passive tritium sampling device of the prior art. - Figures 4a, 4b and 4c show cross-sectional views of three embodiments of a tritium sampling device according to the invention. - Figures 5a to 5e show several embodiments of lids of a sampling device according to the invention. - Figure 6 shows the mass of water adsorbed by a device according to the invention for the duration of sampling.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION On a représenté en figures 4a et 4b des modes de réalisation d'un dispositif 100 de prélèvement passif de tritium dans un environnement gazeux E. Un tel dispositif comprend un réservoir 110, en communication de fluide avec l'environnement E, de sorte qu'une fois le dispositif placé dans l'environnement E, une partie E' de celui-ci se trouve à l'intérieur du réservoir. Dans le réservoir 110 est placé une quantité de matériau adsorbant 120. Le matériau adsorbant comprend de préférence du gel de silice, mais alternativement peut comprendre de la zéolithe ou du charbon actif.DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION FIGS. 4a and 4b show embodiments of a device 100 for the passive sampling of tritium in a gaseous environment E. Such a device comprises a tank 110, in communication of fluid with the environment E, so that once the device placed in the environment E, a part E 'thereof is inside the tank. In the tank 110 is placed a quantity of adsorbent material 120. The adsorbent material preferably comprises silica gel, but alternatively may comprise zeolite or activated carbon.

Ce matériau, quand il est en contact avec l'environnement gazeux E' à l'intérieur du dispositif 100, permet d'adsorber le tritium contenu dans celui-ci. Le dispositif 100 comprend très avantageusement une membrane ou un couvercle 130 rapporté sur le réservoir 110, dans lequel sont ménagées une ou plusieurs ouvertures de communication 131, permettant la communication de fluide entre l'environnement E et le réservoir 110. Cette communication de fluide peut également être réalisée par l'utilisation d'une membrane poreuse (non représentée) placée sur le réservoir, permettant des échanges gazeux entre le réservoir et l'environnement E.This material, when it is in contact with the gaseous environment E 'inside the device 100, makes it possible to adsorb the tritium contained therein. The device 100 advantageously comprises a membrane or a cover 130 attached to the tank 110, in which are formed one or more communication openings 131, allowing the communication of fluid between the environment E and the tank 110. This fluid communication can also be achieved by the use of a porous membrane (not shown) placed on the reservoir, allowing gaseous exchange between the reservoir and the environment E.

La Demanderesse a constaté, de façon surprenante, qu'un phénomène de saturation du matériau adsorbant pendant le prélèvement peut être évité en adaptant la géométrie de la ou des ouvertures de communication 131, à la fois en surface totale cumulée, en en position ou disposition des ouvertures. Ainsi, pour une durée de prélèvement d'environ 10 jours, la surface totale de l'ouverture de communication 131 entre le dispositif et l'environnement est de préférence inférieure à 600 mm2, et très avantageusement inférieure à 200 mm2. En référence à la figure 5, on a représenté des modes de réalisation préférés de dispositions d'une pluralité d'ouvertures de communication 131 sur un couvercle 130 rapporté sur le réservoir 110.The Applicant has found, surprisingly, that a phenomenon of saturation of the adsorbent material during the sampling can be avoided by adapting the geometry of the communication opening or openings 131, both in cumulated total surface, in position or disposition openings. Thus, for a sampling time of about 10 days, the total area of the communication opening 131 between the device and the environment is preferably less than 600 mm 2, and very advantageously less than 200 mm 2. Referring to Figure 5, there are shown preferred embodiments of arrangements of a plurality of communication openings 131 on a cover 130 attached to the tank 110.

Le couvercle 130 est de préférence circulaire, et le réservoir 110 présente avantageusement des parois latérales 111 symétriques autour d'un axe X-X du réservoir, le couvercle étant centré sur ledit axe. Le réservoir 110 peut être un solide de révolution autour dudit axe. En cas d'une unique ouverture de communication 131 sur le couvercle 130, cette ouverture est de préférence circulaire est centrée sur l'axe X-X, comme représenté en figure 5a. Si plusieurs ouvertures de communication 131 sont prévues, les ouvertures sont avantageusement circulaires et positionnées au sommet d'un polygone régulier centré sur l'axe X-X, comme le pentagone représenté en figure 5b.The cover 130 is preferably circular, and the reservoir 110 advantageously has symmetrical side walls 111 around an axis X-X of the reservoir, the cover being centered on said axis. The tank 110 may be a solid of revolution about said axis. In the case of a single communication opening 131 on the cover 130, this opening is preferably circular and centered on the X-X axis, as shown in FIG. 5a. If several communication openings 131 are provided, the openings are advantageously circular and positioned at the top of a regular polygon centered on the X-X axis, like the pentagon shown in FIG. 5b.

Une ouverture supplémentaire peut également se trouver au centre du couvercle 130 comme en figure Sc. Des ouvertures supplémentaires peuvent également être situées aux milieux d'un ou plusieurs côtés du polygone. En figure 5d, le polygone est un carré, dont tous les côtés présentent une ouverture en leur milieu.An additional opening may also be in the center of the cover 130 as in Fig. Sc. Additional openings may also be located at the midpoints of one or more sides of the polygon. In Figure 5d, the polygon is a square, all sides have an opening in the middle.

Des ouvertures supplémentaires peuvent également être prévues sur un ou plusieurs diagonales du polygone de sorte que les ouvertures de ladite diagonale soient régulièrement réparties, comme c'est le cas en figure 5e. Les ouvertures peuvent également être réparties de manière aléatoire ou en spirale sur le couvercle. Avantageusement, toutes les ouvertures agencées dans un couvercle 130 sont circulaires et de même diamètre. Le nombre des ouvertures et leur diamètre sont adaptés pour obtenir une surface cumulée inférieure à 400 mm2, par exemple, dans le cas d'un prélèvement d'une durée comprise entre 2 de 10 jours.Additional openings may also be provided on one or more diagonals of the polygon so that the openings of said diagonal are evenly distributed, as is the case in Figure 5e. The openings can also be randomly or spirally distributed on the lid. Advantageously, all the openings arranged in a cover 130 are circular and of the same diameter. The number of openings and their diameter are adapted to obtain a cumulative surface area of less than 400 mm 2, for example, in the case of a sampling lasting between 2 and 10 days.

Dans le cas d'un prélèvement de 20 jours, la surface cumulée des ouvertures est avantageusement inférieure à 200 mm2, de préférence inférieure à 190 mm2. Dans le cas où le dispositif de prélèvement doit être utilisé pour une durée plus courte, par exemple inférieure à 2 jours, la surface cumulée des ouvertures pourra être supérieure à 400 mm2, avantageusement supérieure à 1000 mm2. En outre, et de retour aux figures 4a et 4b, la Demanderesse a également constaté, de manière surprenante, que le fait que le matériau adsorbant soit conformé dans le réservoir de manière à présenter une surface d'échange de révolution avec l'environnement gazeux E' présent dans le réservoir, contribue à éviter un état de saturation de l'adsorbant. De préférence, le matériau présente une surface d'échange de révolution autour de l'axe X-X du réservoir, cette surface d'échange pouvant être cylindrique, comme en figure 4a, ou conique, comme en figure 4b. La surface d'échange peut également présenter une forme de tronçon de cône, comme en figure 4c.In the case of a sample of 20 days, the cumulative surface area of the openings is advantageously less than 200 mm 2, preferably less than 190 mm 2. In the case where the sampling device is to be used for a shorter duration, for example less than 2 days, the cumulative surface area of the openings may be greater than 400 mm 2, advantageously greater than 1000 mm 2. In addition, and returning to Figures 4a and 4b, the Applicant has also found, surprisingly, that the adsorbent material is shaped in the tank so as to have a surface of exchange of revolution with the gaseous environment E 'present in the tank, helps to avoid a state of saturation of the adsorbent. Preferably, the material has a surface of exchange of revolution about the axis X-X of the reservoir, this exchange surface may be cylindrical, as in Figure 4a, or conical, as in Figure 4b. The exchange surface may also have a cone section shape, as in FIG. 4c.

Pour obtenir le maintien en forme du matériau adsorbant, on utilise de préférence une paroi perméable 140, plaquée contre le matériau adsorbant de sorte que celui-ci se trouve maintenu entre les parois du réservoir et la paroi. La forme de la surface d'échange du matériau adsorbant avec l'environnement E' est ainsi définie par la paroi perméable 140.To maintain the shape of the adsorbent material, preferably a permeable wall 140 is used, pressed against the adsorbent material so that it is held between the walls of the reservoir and the wall. The shape of the exchange surface of the adsorbent material with the environment E 'is thus defined by the permeable wall 140.

Dans le cas où le matériau adsorbant choisi est granulaire, comme par exemple le gel de silice, la paroi 140 est avantageusement une grille dont la taille caractéristique des trous est inférieure à la taille caractéristique des grains du matériau adsorbant.In the case where the adsorbent material chosen is granular, such as for example silica gel, the wall 140 is advantageously a grid whose characteristic size of the holes is smaller than the characteristic grain size of the adsorbent material.

Selon un mode de réalisation préféré du dispositif de prélèvement de tritium, on utilise du matériau adsorbant de type tamis moléculaire (par exemple zéolithe) disposé selon une géométrie tronconique comme celle de la figure 4c. La surface cumulée des ouvertures 131 du couvercle est égale à 250 mm2.According to a preferred embodiment of the tritium sampling device, use is made of adsorbent material of molecular sieve type (for example zeolite) disposed in a frustoconical geometry such as that of Figure 4c. The cumulative surface of the openings 131 of the lid is equal to 250 mm 2.

Les résultats obtenus grâce à ce mode de réalisation sont illustrés en figure 6. On constate qu'ils permettent d'obtenir des mesures linéaires pendant une période de prélèvement de 20 jours (la linéarité étant déduite de la masse du matériau adsorbant tout au long du prélèvement), à une température de 22°C et avec un taux d'humidité relative de 50%/ Pour réaliser le prélèvement, on détermine tout d'abord une durée de prélèvement souhaitée, par exemple, 2, 10 ou 15 jours. Pour cette durée de prélèvement, on sélectionne la géométrie des ouvertures de communication 131 (en disposition et en surface cumulée) comme indiqué ci-avant, et on choisit une forme pour le matériau adsorbant (cône, tronçon de cône ou cylindre). Puis, on place le dispositif dans l'environnement pour toute la durée du prélèvement. A l'issue du prélèvement, le matériau adsorbant n'est pas parvenu à saturation, mais a au contraire adsorbé de façon linéaire le tritium présent dans l'environnement. On peut donc déduire de la quantité totale de tritium adsorbée pendant le prélèvement une quantité moyenne de tritium présent dans l'environnement au cours de ce prélèvement.The results obtained with this embodiment are illustrated in FIG. 6. It can be seen that they make it possible to obtain linear measurements during a sampling period of 20 days (the linearity being deduced from the mass of the adsorbent material throughout the sample), at a temperature of 22 ° C. and with a relative humidity of 50%. To carry out the sampling, a desired sampling time is first determined, for example 2, 10 or 15 days. For this sampling period, the geometry of the communication apertures 131 (in arrangement and cumulative surface area) is selected as indicated above, and a shape is chosen for the adsorbent material (cone, cone section or cylinder). Then, the device is placed in the environment for the duration of the sampling. At the end of the sampling, the adsorbent material did not reach saturation, but on the contrary adsorbed linearly the tritium present in the environment. It is therefore possible to deduce from the total amount of tritium adsorbed during the sampling an average amount of tritium present in the environment during this sampling.

Claims (11)

REVENDICATIONS1. Dispositif (100) de prélèvement de tritium présent dans un environnement gazeux, comprenant : - un réservoir (110) en communication de fluide avec l'environnement gazeux, et - une quantité de matériau adsorbant (120), disposée à l'intérieur dudit réservoir, adaptée pour adsorber le tritium contenu dans l'environnement gazeux, le dispositif (100) comprenant au moins une ouverture de communication (131) de fluide entre le réservoir et l'environnement gazeux, le dispositif étant caractérisé en ce que: - la géométrie de l'ouverture de communication (131) de fluide est adaptée, en fonction de la durée du prélèvement, pour que la quantité de matériau adsorbant ne soit pas saturée à l'issue du prélèvement, et, - le matériau adsorbant (120) est conformé de manière à présenter une surface d'échange de révolution avec l'environnement gazeux.REVENDICATIONS1. Tritium sampling device (100) present in a gaseous environment, comprising: - a reservoir (110) in fluid communication with the gaseous environment, and - a quantity of adsorbent material (120) disposed inside said reservoir , adapted to adsorb the tritium contained in the gaseous environment, the device (100) comprising at least one fluid communication opening (131) between the reservoir and the gaseous environment, the device being characterized in that: - the geometry the fluid communication opening (131) is adapted, depending on the duration of the sampling, so that the amount of adsorbent material is not saturated at the end of the sampling, and, - the adsorbent material (120) is shaped so as to have a surface of exchange of revolution with the gaseous environment. 2. Dispositif (100) de prélèvement de tritium selon la revendication 1, dans lequel la surface de l'ouverture ou la surface cumulée des ouvertures (131) de communication de fluide est inférieure à 400 mm2 pour un prélèvement de 10 jours, et à 200 mm2 pour un prélèvement de 20 jours.The tritium sampling device (100) according to claim 1, wherein the area of the opening or the cumulative area of the fluid communication openings (131) is less than 400 mm 2 for a 10 day sample, and 200 mm2 for a 20-day collection. 3. Dispositif (100) de prélèvement de tritium selon l'une des revendications précédentes, la ou les ouvertures de communication (131) sont ménagées dans un couvercle (130) ou une membrane rapportée sur ledit réservoir (110).3. Device (100) for sampling tritium according to one of the preceding claims, the or the communication openings (131) are formed in a cover (130) or a membrane attached to said reservoir (110). 4. Dispositif (100) de prélèvement selon la revendication précédente, dans lequel la membrane est une membrane hydrophile.4. Device (100) for sampling according to the preceding claim, wherein the membrane is a hydrophilic membrane. 5. Dispositif (100) de prélèvement selon l'une des revendications précédentes, comprenant un couvercle circulaire rapporté sur le réservoir (110), les ouvertures de communication de fluide (131) étant circulaires et disposées selon une disposition choisie parmi le groupe suivant :- ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, - ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, et une ouverture au centre du couvercle, - ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, et au milieu des côtés du polygone, - ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, au milieu des côtés du polygone, et au centre du couvercle, - ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, et sur au moins une diagonale du polygone de sorte que les ouvertures de ladite diagonale soient régulièrement réparties, - ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, au milieu des côtés du polygone, et sur au moins une diagonale du polygone de sorte que les ouvertures de ladite diagonale soient régulièrement réparties, - ouvertures disposées aux sommets d'un polygone régulier centré sur le centre du couvercle, au milieu des côtés du polygone, au centre du couvercle, et sur au moins une diagonale du polygone de sorte que les ouvertures de ladite diagonale soient régulièrement réparties, - ouvertures disposées en spirale, - ouvertures aléatoirement réparties sur le couvercle (130).5. Device (100) for sampling according to one of the preceding claims, comprising a circular lid attached to the reservoir (110), the fluid communication openings (131) being circular and arranged in a disposition selected from the following group: - apertures arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the lid, - apertures arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the lid, and an opening in the center of the lid, - apertures arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the lid, and in the middle of the sides of the polygon, - apertures arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the lid, in the middle of the sides of the polygon, and in the center of the lid, - openings arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the lid, and on at least one diagonal of the polygon so that the openings of said diagonal are regularly distributed, - apertures arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the cover, in the middle of the sides of the polygon, and on at least one diagonal of the polygon so that the openings of said diagonal are regularly distributed, - openings arranged at the vertices of a regular polygon centered on the center of the lid, in the middle of the sides of the polygon, in the center of the lid, and on at least one diagonal of the polygon so that the openings of said diagonal are regularly distributed, - openings arranged in spiral, - randomly distributed openings on the cover (130). 6. Dispositif (100) de prélèvement de tritium selon la revendication 1, dans lequel le réservoir comprend des parois latérales symétriques autour d'un axe du réservoir (110), et la surface d'échange du matériau adsorbant est de révolution autour dudit axe.6. Device (100) for sampling tritium according to claim 1, wherein the reservoir comprises symmetrical side walls around an axis of the reservoir (110), and the exchange surface of the adsorbent material is of revolution about said axis . 7. Dispositif (100) de prélèvement de tritium selon la revendication 6, dans 30 lequel la surface d'échange du matériau adsorbant (120) est cylindrique, tronconique ou conique.The tritium sampling device (100) according to claim 6, wherein the exchange surface of the adsorbent material (120) is cylindrical, frustoconical or conical. 8. Dispositif (100) de prélèvement de tritium selon l'une des revendications 6 ou 7, comprenant en outre une paroi perméable (140) disposée à l'intérieur duréservoir (110), le matériau adsorbant (120) étant disposé entre les parois latérales du réservoir (110) et la paroi perméable de sorte que ladite paroi perméable (140) définit la surface d'échange entre le matériau adsorbant et l'environnement gazeux.8. Device (100) for sampling tritium according to one of claims 6 or 7, further comprising a permeable wall (140) disposed inside reservoir (110), the adsorbent material (120) being disposed between the walls side of the reservoir (110) and the permeable wall so that said permeable wall (140) defines the exchange surface between the adsorbent material and the gaseous environment. 9. Dispositif (100) de prélèvement de tritium selon la revendication précédente, dans lequel la paroi perméable (140) est une grille.9. Device (100) for sampling tritium according to the preceding claim, wherein the permeable wall (140) is a grid. 10. Dispositif (100) de prélèvement de tritium selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le matériau absorbant (120) est choisi parmi le groupe suivant : gel de silice, tamis moléculaire, zéolithe, charbon actif.10. Tritium sampling device (100) according to one of the preceding claims, wherein the absorbent material (120) is selected from the following group: silica gel, molecular sieve, zeolite, activated carbon. 11. Procédé de prélèvement de tritium dans un environnement gazeux, comprenant les étapes consistant à: - Déterminer une durée de prélèvement souhaitée, - Sélectionner une géométrie d'ouvertures de communication (131) d'un dispositif (100) de prélèvement selon l'une des revendications précédentes en fonction de la durée de prélèvement souhaitée, et disposer le dispositif dans l'environnement gazeux, et - maintenir le dispositif dans l'environnement gazeux pendant toute la durée du prélèvement.11. A method of sampling tritium in a gaseous environment, comprising the steps of: - Determining a desired sampling time, - Selecting a geometry of communication openings (131) of a sampling device (100) according to the one of the preceding claims depending on the desired sampling time, and arrange the device in the gaseous environment, and - maintain the device in the gaseous environment for the duration of the sampling.
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