WO2009074740A2 - Dispositif et procede de controle de la contamination radioactive d'un utilisateur - Google Patents

Dispositif et procede de controle de la contamination radioactive d'un utilisateur Download PDF

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WO2009074740A2
WO2009074740A2 PCT/FR2008/001328 FR2008001328W WO2009074740A2 WO 2009074740 A2 WO2009074740 A2 WO 2009074740A2 FR 2008001328 W FR2008001328 W FR 2008001328W WO 2009074740 A2 WO2009074740 A2 WO 2009074740A2
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Jean-Michel Picard
Michel Latu
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Saphymo,
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/167—Measuring radioactive content of objects, e.g. contamination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/18—Measuring radiation intensity with counting-tube arrangements, e.g. with Geiger counters

Definitions

  • the present invention relates to a device for controlling the contamination of a user by a radioactive element emitting beta radiation, comprising a gantry passage of the user between a zone subject to contamination called hot zone, and an area less prone to contamination and / or directly accessible to the public, called cold zone.
  • It also relates to a contamination control method implementing such a device. It finds a particularly important application although not exclusive in the field of the detection of the contamination of individuals working in a controlled zone, inside a nuclear installation, detection allowing a control of the presence of radioactive elements emitting radiation beta and / or gamma, and this on their entire body.
  • Devices or devices are already known for subjecting an individual to controls for detecting the contamination of his body and / or clothing with radioactive products emitting beta radiation, comprising a casing substantially in the form of a cupboard or portico , on the inner side of which are arranged a plurality of proportional flow gas meter panels adapted to detect the radiation emitted substantially over the height of the individual placed vis-à-vis. Those exposed to the risk of contamination are then successively controlled on the anterior and posterior side, an order being given to the person to turn 180 ° once the control of a face performed.
  • a first disadvantage comes from the very use of gas proportional meters, which require a permanent gas flow in the meters to ensure good reliability of measurements.
  • a continuous flow is indeed necessary to minimize the risk, either not to allow the detection, or on the contrary to generate false alarms, generating considerable nuisance in the day-to-day work of users.
  • a second disadvantage of known portals is related to the complexity of the maintenance operations concerning them.
  • the maintenance operator must indeed, by design devices continuously fed, to intervene on meters located on the internal face of the gantry, from inside the latter located in a potentially contaminated hot zone.
  • contamination of the interior of the gantry such an operation can be particularly complex, long and make the control means unavailable for a time requiring the provision of dubbing facilities.
  • the gantries of the prior art then sought to provide sufficient number of flat detectors. to compensate for the malfunction of one of them, while allowing a more precise detection of the location of the contamination, each proportional counter detector being associated with a specific anode corresponding to a determined geographical detection area.
  • this device In addition to the fact that this device relates to the counting of neutrons, and not ⁇ radiation, it requires continuous recycling for continuous gas purification, and is complex and expensive, especially because of the coating. It does not allow the detection of ⁇ radiation constituting parasites it seeks instead to avoid.
  • the present invention aims to overcome these disadvantages. It aims to propose a solution that better meets those previously known to the requirements of the practice, in particular in that it proposes a device and a method considerably limiting the gas consumption of the beta radiation detectors, in that it allows maintenance facilitated, in particular only from the cold zone, while allowing a fine control of the location of the contamination and this by considerably limiting the shadows, for an improved cost and reliability.
  • the present invention proposes in particular a device for controlling the contamination of a user by a radioactive element, comprising a passage gantry of the user provided with at least two counter panels proportional to gas circulation specific to detecting the radioactivity emitted substantially over the height of the user placed opposite, the gas circuits of the panels being connected in series and the gas supply circuit of the two panels comprising a gas supply valve and means opening / closing control of said valve, characterized in that the radioactive element being of the beta radiation emitter type, said panels are suitable for detecting the beta rays, in that each proportional counter panel comprises a shaped frame parallelepipedic cathode gas holding tank and at least five parallel anodes disposed regularly through said frame, in that the device further comprises a sheet of conductive polymer entirely fixed by gluing means on the entire upper edge of said tank, and a protective grid of conductive metal of the said fixed panel and electrically connected to said frame by taking said sandwich sheet, and in that the control means and the valve are arranged to supply the panels with gas at
  • a discontinuous power supply comprising a first phase of a first determined duration of supply at a flow rate of a few liters per hour, and a second phase of a second period of complete shutdown of the supply.
  • the low gas consumption is thus obtained thanks to the combination of a gluing seal of panels fed in series and a discontinuous feed rate; the risks of leakage are further minimized by the limited number of panels due to the number of significant anodes per panel.
  • the gantry has four panels arranged and joined by two, side by side, whose gas circuits are connected in series.
  • the limitation of the panels to four, which requires a panel height of the order of 1 m, is here possible thanks to the excellent sealing due at gluing, the detection fineness is ensured thanks to the large number of anodes per panel.
  • the shadow areas are also reduced to a minimum
  • the bonding means are formed of a double-sided adhesive tape.
  • each panel comprises at least eight anodes respectively connected to an electronic collection and processing circuit specific to each anode suitable for attacking a central unit for controlling and controlling an alarm.
  • the panels are fixed in a support frame and are arranged laterally in a plane parallel to the direction of passage of the user, said support being mounted on a horizontal sliding rail integral with the rest of the frame and being arranged to be extracted from a only block of the rest of the gantry from only one of the lateral faces of said gantry by simple sliding. Thanks to the simplicity of the sealed assembly according to the invention such an arrangement on a sliding rail, for extraction in a single block, could be developed; - The gas circuits of the panels are connected and isolatable from each other by sealed self-sealing quick connectors;
  • the device furthermore comprises at least one scintillating plastic block for detecting gamma radiation; it has four gamma detection blocks arranged in parallel and behind the beta detection panels; it furthermore comprises correlation means between measurement of the gamma detector (s) and measurement of the beta detector (s), and alarm in the event of incoherence between signals;
  • the device comprises means for controlling the gas flow supply according to the following cycle: between five and fifteen minutes of supply of gas at a flow rate of between 4 l / h and 8 l / h, and advantageously for ten minutes at a flow rate of the order of 6 1 / h, between 30 and 70 min without power and advantageously 50 min.
  • the gas consumption is reduced by a factor of five or even a factor of ten compared to the prior art.
  • the invention also provides a method implementing the device as described above. It also proposes a method for controlling the contamination of a user by a radioactive element emitting beta radiation, comprising a user passage gantry provided with at least two gas flow proportional counter panels capable of detecting the beta spokes emitted substantially over the height of the user placed opposite, characterized in that the series-connected panels are fed discontinuously, the fixing and the sealing of each panel between its parallelepiped-shaped tubular frame. retention of the cathode gas, and a conductive polymer sheet attached thereto being provided by gluing means over the entire upper edge of said vessel.
  • the gas is circulated between four panels arranged in series and contiguous two by two, side by side.
  • sealing is effected by means of a double-sided adhesive tape.
  • the panels being fixed in a support frame and arranged laterally in a plane parallel to the direction of passage of the user, said support being mounted on a horizontal sliding rail integral with the rest of the gantry, the panels are maintained by extraction of a single block, the rest of the frame, from a single side faces of said frame by simple sliding.
  • the device further comprising at least one plastic scintillator radiation detection block gamma, it correlates between measurement of the gamma detector (s) and measurement of the beta detector (s), and an alarm is triggered in the event of incoherence between signals.
  • an anomaly signal is triggered in case of increase of the background noise.
  • the background noise is the noise generated by natural ⁇ and Y radiation.
  • the supply of gas flow is controlled according to the following cycle: between about five and about fifteen minutes of gas supply at a flow rate of between about 4 1 / h and of the order of 8 1 / h, and advantageously during the order of ten minutes at a flow rate of about 6 1 / h, between about 30 minutes and about 70 minutes without power and advantageously of the order of 50 minutes.
  • the supply of gas flow is controlled according to the following cycle: for ten minutes at a rate of the order of 6 1 / h, and without power for 50 minutes.
  • Figure 1 is a perspective view of a gantry according to a first embodiment of the invention of the hot zone side.
  • Figure 2 is a rear perspective view of the gantry of Figure 1, partly open, the cold zone side.
  • Figure 3 is a rear perspective view from another angle, the gantry of Figure 2, showing the proportional counters panels in the extracted position for maintenance access.
  • FIG. 4 is a front view, in principle, of four counter panels according to the embodiment of the invention more particularly described here.
  • Figure 5 is an exploded perspective view showing the mounting of the meter panel according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 6 gives a schematic diagram of the beta and gamma detector means according to one embodiment of the device of the invention.
  • FIGS. 1, 2 and 3 show a gantry 1 formed of a metallic parallelepipedic box 2, comprising a hot zone side access face 3, provided with an inlet opening 4 closed by a pivoting barrier 5, for access by a user.
  • the gantry comprises an opposite exit face 6 of the user, closed by a transparent sliding door 7, on the cold zone side, which opens once the control operations are performed in a positive manner.
  • the gantry comprises, in a manner known per se, other control devices than those which will be described more precisely below in connection with the invention.
  • a reader 8 of electronic dosimeters allowing the user to know the dose equivalent he has undergone when he was in a hot zone, disposed outside the box 2. It also comprises a horizontal plate 9, formed by a gas flow proportional counter arranged to detect the beta contamination of the feet, a device for detecting the presence of the user (not shown) of the positioning sensors for the hands, feet and upper body, and safety detectors (not shown) for the exit door 7.
  • a computer screen 10 displays the detection information on the cabin.
  • the gantry further comprises a sliding lateral face 11, formed by four proportional counters panels 12.
  • Figure 3 shows the four panels 12, integral with a rectangular frame mounted on sliding rails 11 'in the extraction position by the rear side cold side of the gantry.
  • the counter 9 for the feet is also extractable on this side, as are the gamma counters which will be detailed below.
  • the set of parts and electronic cards and motorization is also accessible by this rear face when the shutter and protection panel is removed, as shown in Figure 2.
  • the panels 12 are identical, rectangular and interconnected in series by a gas supply network (Argon + CO 2 ).
  • the network 13 comprises upstream and downstream, respectively, a flowmeter 14 and a flowmeter 15 through on-off valves 16 and 17, remotely controlled by a central control unit 18 programmed to inject gas at 19, for example composed of 90% Argon and 10% CO 2 , discontinuously according to the invention.
  • the panels are interconnected to the network by snap-in quick couplings 20, for example of the type manufactured by the company STAUBLI.
  • each panel 12 for example 1 m by 40 cm, is formed of a metal frame 21 forming a parallelepiped cathode, forming a vessel whose walls are 13 mm in height and for example provided with new stiffeners 22 delimiting ten elements of identical surface 23 on the bottom of the frame.
  • Gas is introduced at a rate of 24 at a set rate.
  • each side proportional beta counter panel has ten anodes 25 in the form of parallel wires extending over the width of the frame.
  • the anodes are for example brought to a voltage of 1500 V relative to the cathode which is grounded. They are arranged regularly and transversely to the panel.
  • This further comprises a sheet 26 of conductive polymer, for example material known under the trademark MYLAR, which completely covers the surface of the frame with the upper edge 27 to which it is fixed by gluing. More specifically, in the embodiment of the invention more particularly described here, the sheet is fixed by means of a double-sided adhesive tape 28, for example of the same width e_ the edge of the frame, for example double-sided tape manufactured by the company 3M.
  • the panel further comprises a protective grid 29 of stainless steel formed, in known manner, honeycomb and the same surface as the frame.
  • the grid is fixed by metal screws 30 through the MYLAR, on the upper edge 27 of said frame, to ensure electrical continuity.
  • plastic scintillation counters of gamma radiation known in themselves, for example two or four detectors directly. placed on the back of ⁇ radiation detectors.
  • a spare side panel 12 'and a spare foot panel 9', both full of gas, as in series with the gantry gas circuit, are provided so as to allow the rapid exchange of a panel no need for gas circulation for several hours to purge air.
  • the circuit 31 comprises a circuit 32 of detectors ⁇ 33 and 34, namely four identical detectors ⁇ 33, corresponding to the four panels 12, each provided with ten anodes 35 and a small counter ⁇ 4
  • detectors are connected via a circuit 36 to a microprocessor processing card 37 of the signals detected to be connected, via a data bus 38, to a central control unit 39, or a microcomputer, and to implement a alarm, in case of detection beyond a determined threshold, by loudspeaker 40, also used to give instructions to the user.
  • the circuit 31 further comprises a detection circuit ⁇ 41, provided with four scintillation blocks 42, each block being connected to a central unit 43, itself connected to the CPU 39, for correlation between ⁇ measurements and ⁇ measurements.
  • an inverter 44 and a rail 45 for supporting the relays, the 24V supply, etc. are provided on the rear face, on the cold zone side, to allow maintenance access, after opening the panel (not shown) of rear protection.
  • the user who has intervened in a controlled zone may have been contaminated with radioactive particles emitting beta radiation and / or gamma radiation. In general these types of contamination go hand in hand. The whole body and clothes of the user must be controlled, including feet, hands and hair.
  • the user is in front of the gate 5 of the gantry which opens for example automatically.
  • a presence detector for example, integrated into the cabin ceiling, signals to the computer (Central Unit) the presence of the user, who is given instructions to be pressed against the panels and to place them. his feet and his hands in the right places.
  • Central Unit Central Unit
  • Optical detectors control the correct positioning of the hands (axis at 25 mm from the outer surface of the support plate of the panels 12), the feet (axis at 20 mm from the outer surface of the support plate of the panels 12) and the positioning of the back or face (25 mm axis of the outer surface of the support plate panels 12).
  • Barrier 5 closes and control begins first from the front then from the back.
  • the screen of the computer 10 possibly enables the user to visualize the zones of panels corresponding to a detection of contamination due to the production of additional ions in the panel at the level of a specific anode. , by avalanche effect, according to the principle of amplification of the ionization chambers of a gas proportional counter.
  • Each panel is supplied with gas (Argon + CO 2 ) with a determined rhythm, regardless of the entry or not of a user in the cabin.
  • a flow rate of, for example, 51 / h is injected for ten minutes, by simultaneous opening and then closing of the valves 16 and 17 in the panels 12 connected in series, which then remain without power for fifty minutes.
  • the beta detection of the feet can also be mounted in series or apart from beta detector panels of the body contamination.
  • the central unit is arranged to detect an abnormal variation in the number of ionization in the panels that react to natural irradiation, which triggers an alarm to involve maintenance. Simultaneously with the detection of beta contamination, detection of gamma radiation is performed by four plastic scintillation detectors of known type.
  • the Central Unit asks the user to exit the gantry.
  • the foot 9 and side panels 12 are extracted simply by sliding them on rails 11 'before disassembly by means of quick couplers allowing the replacement of a panel by an advantageous replacement panel and located behind the lead screen, while in state already filled with gas, which allows an extremely fast replacement.
  • the present invention is not limited to the embodiments more particularly described. On the contrary, it encompasses all the variants and in particular those where the gantry comprises other additional detectors.

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Abstract

II s'agit d'un dispositif (1) et d'un procédé de contrôle de la contamination d'un utilisateur par un élément radioactif émetteur de rayonnements beta, comportant un portique (2) de passage de l'utilisateur muni d'au moins deux panneaux (12) de compteur proportionnel à circulation de gaz propre à détecter les rayons beta émis sensiblement sur la hauteur de l'utilisateur placé en vis à vis. Les circuits de gaz des panneaux sont reliés en série, chaque panneau (12) du compteur proportionnel comportant un cadre (21) en forme de cuve parallélépipédique de rétention du gaz formant cathode, au moins cinq anodes (25) parallèles disposées régulièrement au travers dudit cadre, une feuille (26) de polymère conducteur fixée entièrement par des moyens (28) de collage sur la totalité du bord supérieur de ladite cuve, et une grille (29) de protection en métal conducteur du dit panneau fixée et reliée électriquement audit cadre en prenant ladite feuille en sandwich. Le circuit d'alimentation en gaz des deux panneaux comporte une vanne (16) d'alimentation en gaz et des moyens (18) de commande d'ouverture/fermeture de la vanne agencés pour alimenter les panneaux en gaz selon un rythme déterminé.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE CONTROLE DE LA CONTAMINATION RADIOACTIVE D'UN UTILISATEUR
La présente invention concerne un dispositif de contrôle de la contamination d'un utilisateur par un élément radioactif émetteur de rayonnements beta, comportant un portique de passage de l'utilisateur entre une zone sujette à contamination dite zone chaude, et une zone moins sujette à contamination et/ou directement accessible au public, dite zone froide .
Elle concerne également un procédé de contrôle de la contamination mettant en œuvre un tel dispositif. Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine de la détection de la contamination des individus travaillant en zone contrôlée, à l'intérieur d'une installation nucléaire, détection permettant un contrôle de la présence d'éléments radioactifs émetteurs de rayonnement beta et/ou gamma, et ce sur l'ensemble de leur corps.
On connaît déjà des appareils ou dispositifs permettant de faire subir à un individu des contrôles pour détecter la contamination de son corps et/ou de ses vêtements par des produits radioactifs émetteurs de rayonnements beta, comprenant une enveloppe sensiblement en forme d'armoire ou de portique, sur le côté intérieur de laquelle sont disposés plusieurs panneaux de compteurs proportionnels à circulation de gaz propres à détecter les rayonnements émis sensiblement sur la hauteur de l'individu placé en vis-à-vis . Les personnes exposées au risque de contamination sont alors contrôlées successivement du côté antérieur et du côté postérieur, un ordre étant donné à la personne pour se tourner de 180° une fois le contrôle d'une face effectué.
De tels appareils présentent cependant plusieurs inconvénients .
Un premier inconvénient vient de l'utilisation même des compteurs proportionnels à gaz, qui nécessitent une circulation de gaz permanente dans les compteurs pour garantir une bonne fiabilité des mesures. Un débit continu est en effet nécessaire pour minimiser le risque, soit de ne pas permettre la détection, soit au contraire d'engendrer des fausses alarmes, génératrices de nuisances considérables dans le travail au jour le jour des utilisateurs.
Un deuxième inconvénient des portiques connus est lié à la complexité des opérations de maintenance les concernant. L'opérateur de maintenance doit en effet, de par la conception des dispositifs alimentés en continu, intervenir sur des compteurs situés sur la face interne du portique, à partir de l'intérieur de ce dernier situé en zone chaude potentiellement contaminée . En cas de contamination de l' intérieur du portique, une telle opération peut donc être particulièrement complexe, longue et rendre les moyens de contrôle indisponibles pendant un temps nécessitant de prévoir le doublage des installations. Pour limiter les risques de pannes et de mauvaise détection, en cas de détérioration partielle, les portiques de l'art antérieur ont alors cherché à prévoir des détecteurs plats en nombre suffisants pour compenser le mauvais fonctionnement de l'un d'entre eux, tout en autorisant une détection plus précise de l'emplacement de la contamination, chaque détecteur compteur proportionnel étant associé à une anode spécifique correspondant à un secteur géographique de détection déterminée.
Une telle disposition présente cependant l'inconvénient d'augmenter les zones d'ombres, qui sont les zones de jonction entre panneaux compteurs et qui structurellement sont bien évidemment incapables de détecter une émission de rayonnements.
On connaît également (DE 32 22 442 Al) un dispositif de contrôle muni de panneaux de compteur à circulation de gaz placés en série revêtus intérieurement de lithium. Les dimensions des panneaux sont calculées pour bloquer statistiquement un produit de réaction avec le lithium, et obtenir ainsi une discrimination entre événements d' ionisation forte et événements d' ionisation plus faible.
Outre le fait que ce dispositif concerne le comptage de neutrons, et non de rayonnements β, il nécessite un recyclage permanent pour purification du gaz en continu, et se révèle complexe et coûteux, notamment du fait du revêtement. Il ne permet pas la détection de rayonnements β constitutifs de parasites qu'il cherche au contraire à éviter.
On connaît aussi (US 4,862,005), un appareil de détection de contamination d'outils, comportant un panneau de détection horizontal muni d'une alimentation continue en gaz. Ni le problème des fuites, ni celui de la consommation et/ou celui lié à la nécessité d'une surface de détection verticale importante, ne sont traités.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients. Elle vise à proposer une solution répondant mieux que celles antérieurement connues aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle propose un dispositif et un procédé limitant considérablement la consommation en gaz des détecteurs de rayonnement beta, en ce qu'elle autorise une maintenance facilitée, notamment uniquement à partir de la zone froide, tout en permettant un contrôle fin de l'emplacement de la contamination et ce en limitant considérablement les zones d'ombre, pour un coût et une fiabilité améliorées.
Dans ce but, la présente invention propose notamment un dispositif de contrôle de la contamination d'un utilisateur par un élément radioactif, comportant un portique de passage de l'utilisateur muni d'au moins deux panneaux de compteur proportionnel à circulation de gaz propre à détecter la radioactivité émise sensiblement sur la hauteur de l'utilisateur placé en vis à vis, les circuits de gaz des panneaux étant reliés en série et le circuit d'alimentation en gaz des deux panneaux comportant une vanne d'alimentation en gaz et des moyens de commande d'ouverture/fermeture de ladite vanne, caractérisé en ce que l'élément radioactif étant de type émetteur de rayonnement béta, lesdits panneaux sont propres à détecter les rayons béta, en ce que chaque panneau de compteur proportionnel comporte un cadre en forme de cuve parallélépipédique de rétention du gaz formant cathode et au moins cinq anodes parallèles disposées régulièrement au travers dudit cadre, en ce que le dispositif comporte de plus une feuille de polymère conducteur fixée entièrement par des moyens de collage sur la totalité du bord supérieur de ladite cuve, ainsi qu'une grille de protection en métal conducteur du dit panneau fixée et reliée électriquement audit cadre en prenant ladite feuille en sandwich, et en ce que les moyens de commande et la vanne sont agencés pour alimenter les panneaux en gaz selon un rythme déterminé.
Par rythme déterminé, il faut entendre une alimentation discontinue comportant une première phase d'une première durée déterminée d'alimentation à un débit de quelques litres heure, et une deuxième phase d'une deuxième durée d'arrêt complet de 1' alimentation.
La faible consommation en gaz est ainsi obtenue grâce à la combinaison d'une étanchéité par collage de panneaux alimentés en série et d'un débit d'alimentation discontinue ; les risques de défaut d' étanchéité sont encore minimisés grâce au nombre limité de panneaux du fait du nombre d'anodes important par panneau.
Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
- le portique comporte quatre panneaux disposés et accolés deux par deux, cote à cote, dont les circuits de gaz sont raccordés en série . La limitation des panneaux à quatre, ce qui nécessite une hauteur de panneau de l'ordre de 1 m, est ici possible grâce à l'excellente étanchéité due au collage , la finesse de détection étant assurée grâce au nombre important d'anodes par panneau.
Avec quatre panneaux, tels que disposes en mosaïque, les zones d'ombre sont par ailleurs réduites au minimum ;
- les moyens de collage sont formes d'une bande adhesive double face.
La simplicité d'un tel collage et sa facilité de mise en œuvre, ne laissait pas présumer de l'étancheite obtenue, réalisée classiquement par joint torique. chaque panneau comporte au moins huit anodes reliées respectivement a un circuit électronique de collecte et de traitement spécifique à chaque anode propre à attaquer une unité centrale de contrôle et de commande d'une alarme.
Rien ne suggérait un tel nombre d'anodes par panneau dans l'art antérieur, pour de telles applications, compte tenu notamment des soucis d' étanchéite avec les compteurs proportionnels à circulation de gaz traditionnels ;
- les panneaux sont fixés dans un cadre de support et sont disposes latéralement dans un plan parallèle au sens de passage de l'utilisateur, ledit support étant monté sur un rail coulissant horizontal solidaire du reste du portique et étant agence pour être extrait d'un seul bloc du reste du portique a partir d'une seule des faces latérales dudit portique par simple coulissement . Grâce à la simplicité du montage étanche selon l'invention une telle disposition sur rail coulissant, pour extraction d'un seul bloc, a pu être développée ; - les circuits de gaz des panneaux sont reliés et isolables les uns des autres par raccords rapides auto-obturants étanches ;
- le dispositif comporte de plus au moins un bloc plastique scintillateur de détection de rayonnement gamma ; il comporte quatre blocs de détection gamma disposés en parallèle et derrière les panneaux de détection beta ; - il comporte de plus des moyens de corrélation entre mesure du ou des détecteurs gamma et mesure du ou des détecteurs beta, et d'alarme en cas d' incohérence entre signaux ;
- il comporte des moyens de signal d' anomalie en cas d'augmentation du bruit de fond.
Ce moyen de contrôle est apparu extrêmement efficace du fait du fonctionnement discontinu selon 1' invention ;
- le dispositif comporte des moyens de commande de l'alimentation en débit gazeux selon le cycle suivant : entre cinq et quinze minutes d'alimentation en gaz à un débit compris entre 4 1/h et 8 1/h, et avantageusement pendant dix minutes à un débit de l'ordre de 6 1/h, entre 30 et 70 mn sans alimentation et avantageusement 50 mn.
La consommation en gaz est réduite d' un facteur cinq, voire d'un facteur dix par rapport à l'art antérieur.
L' invention propose également un procédé mettant en œuvre le dispositif tel que décrit ci-dessus. Elle propose aussi un procédé de contrôle de la contamination d'un utilisateur par un élément radioactif émetteur de rayonnements beta, comportant un portique de passage de l'utilisateur muni d'au moins deux panneaux de compteur proportionnel à circulation de gaz propre à détecter les rayons beta émis sensiblement sur la hauteur de l'utilisateur placé en vis à vis, caractérisé en ce que on alimente les panneaux reliés en série de façon discontinue, la fixation et l'étanchéité de chaque panneau entre son cadre en forme de cuve parallélépipédique de rétention du gaz formant cathode, et une feuille de polymère conducteur fixée dessus, étant réalisée par des moyens de collage sur la totalité du bord supérieur de ladite cuve.
Avantageusement, on fait circuler le gaz entre quatre panneaux disposés en série et accolés deux par deux, cote à cote.
Dans un mode de réalisation avantageux, on réalise l'étanchéité par le biais d'une bande adhésive double face .
Egalement avantageusement, les panneaux étant fixés dans un cadre de support et disposés latéralement dans un plan parallèle au sens de passage de l'utilisateur, ledit support étant monté sur un rail coulissant horizontal solidaire du reste du portique, on réalise la maintenance des panneaux par extraction d'un seul bloc, du reste du portique, à partir d'une seule des faces latérales dudit portique par simple coulissement .
Dans une autre mode de réalisation avantageux, le dispositif comportant de plus au moins un bloc plastique scintillateur de détection de rayonnements gamma, on corrèle entre mesure du ou des détecteurs gamma et mesure du ou des détecteurs beta, et on déclenche une alarme en cas d'incohérence entre signaux. Avantageusement, on déclenche un signal d'anomalie en cas d'augmentation du bruit de fond.
Le bruit de fond est le bruit généré par les rayonnements β et Y naturels. Egalement avantageusement, on commande l'alimentation en débit gazeux selon le cycle suivant : entre de l'ordre de cinq et de l'ordre de quinze minutes d' alimentation en gaz à un débit compris entre de l'ordre de 4 1/h et de l'ordre de 8 1/h, et avantageusement pendant de l'ordre de dix minutes à un débit de l'ordre de 6 1/h, entre de l'ordre de 30 mn et de l'ordre de 70 mn sans alimentation et avantageusement de l'ordre de 50 mn.
Par de l'ordre de on entend plus ou moins 5%.
Plus particulièrement, on commande l'alimentation en débit gazeux selon le cycle suivant : pendant dix minutes à un débit de l'ordre de 6 1/h, et sans alimentation pendant 50 mn.
L' invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels : La figure 1 est une vue en perspective d'un portique selon un premier mode de réalisation de l'invention du côté zone chaude. La figure 2 est une vue arrière en perspective du portique de la figure 1, en partie ouvert, du côté zone froide. La figure 3 est une vue arrière en perspective sous un autre angle, du portique de la figure 2, montrant les panneaux compteurs proportionnels en position extraite pour accès maintenance. La figure 4 est un schéma de face, de principe, de quatre panneaux compteurs selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici.
La figure 5 est une vue en perspective éclatée montrant le montage du panneau compteur selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 6 donne un schéma de principe des moyens détecteurs beta et gamma selon un mode de réalisation du dispositif de l'invention. Les figures 1, 2 et 3 montrant un portique 1 formé d'un caisson parallélépipédique 2 métallique, comprenant une face 3 d'accès du côté zone chaude, muni d'une ouverture d'entrée 4 fermée par une barrière pivotante 5, pour accès par un utilisateur. Le portique comporte une face opposée 6 de sortie de l'utilisateur, fermée par une porte coulissante transparente 7, du côté zone froide, qui s'ouvre une fois les opérations de contrôle effectuées de façon positive . Le portique comporte de façon connue en elle-même d'autres dispositifs de contrôle que ceux qui vont être décrits plus précisément ci-après en rapport avec l'invention.
En particulier, il comporte par exemple un lecteur 8 de dosimètres électroniques, permettant à l'utilisateur de connaître l'équivalent de dose qu' il a subie quand il était en zone chaude, disposé à l'extérieur du caisson 2. II comporte également une plaque 9 horizontale, formée par un compteur proportionnel à circulation de gaz agencée pour détecter la contamination beta des pieds, un dispositif détecteur de la présence de l'utilisateur (non représenté) des détecteurs de positionnement des mains, des pieds et du haut du corps, et des détecteurs de sécurité (non représentés) pour la porte de sortie 7. Un écran d'ordinateur 10 permet de visualiser les informations de détection sur la cabine.
Le portique comporte de plus une face latérale coulissante 11, formée par quatre panneaux de compteurs proportionnels 12.
La figure 3 montre les quatre panneaux 12, solidaires d' un cadre rectangulaire monté sur des rails coulissants 11' en position d'extraction par la face arrière, côté zone froide du portique.
Le compteur 9 pour les pieds est également extractible de ce côté, tout comme les compteurs gamma qui seront détaillés ci-après. L'ensemble des pièces et cartes électroniques et de motorisation est également accessible par cette face arrière quand le panneau d'obturation et de protection est enlevé, comme représenté sur la figure 2. En référence à la figure 4, les panneaux 12 sont identiques, rectangulaires et reliés entre eux en série par un réseau d'alimentation en gaz (Argon + CO2) .
Le réseau 13 comporte en amont et en aval, respectivement, un débitmètre 14 et un débitmètre 15 par le biais de vannes 16 et 17 tout ou rien, télécommandées par une unité centrale de commande 18 programmée pour injecter du gaz en 19, par exemple composé à 90% d'Argon et 10% de CO2, de façon discontinue selon l'invention.
De façon à les rendre désolidarisables, les panneaux sont raccordés entre eux au réseau par des raccords rapides 20 encliquetables, étanches, par exemple du type fabriqués par la société STAUBLI.
En référence à la figure 5, chaque panneau 12, par exemple de 1 m sur 40 cm, est formé d'un cadre métallique 21 formant cathode, parallélépipédique, formant une cuve dont les parois sont de 13 mm de hauteur et par exemple muni de neufs raidisseurs 22 délimitant dix éléments de surface identique 23 sur le fond du cadre.
Du gaz est introduit en 24 à un débit selon • un rythme déterminé.
Dans le mode de réalisation plus particulièrement décrit ici, chaque panneau de compteur beta proportionnel latéral comporte dix anodes 25 en forme de fils parallèles s' étendant sur la largeur du cadre.
Les anodes sont par exemple portées à une tension de 1500 V par rapport à la cathode qui est à la masse. Elles sont disposées régulièrement et transversalement par rapport au panneau. Celui-ci comporte de plus une feuille 26 en polymère conducteur, par exemple en matériau connu sous la marque MYLAR, qui vient recouvrir entièrement la surface du cadre avec le bord supérieur 27 auquel il est fixé par collage. Plus précisément, dans le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici, la feuille est fixée par l'intermédiaire d'un ruban adhésif double face 28, par exemple de même largeur e_ que le bord du cadre, par exemple du scotch double face fabriqué par la société 3M.
Le panneau comporte de plus une grille de protection 29 en acier inox formée, de façon connue, en nids d'abeilles et, de la même surface que le cadre .
La grille est fixée par des vis métalliques 30 au travers du MYLAR, sur le bord supérieur 27 dudit cadre, pour assurer la continuité électrique. En plus des quatre compteurs de rayonnement β permettant de détecter la contamination du corps de l'utilisateur de façon latérale, il est prévu des compteurs dit à scintillation plastique de rayonnements gamma, connus en eux-mêmes, par exemple deux, ou quatre détecteurs directement placées au dos des détecteurs de rayonnement β.
Un panneau latéral 12' de rechange et un panneau 9' de rechange pour les pieds, tous les deux pleins de gaz, car en série avec le circuit de gaz du portique, sont prévus de façon à permettre l'échange rapide d'un panneau sans nécessité de circulation de gaz pendant plusieurs heures pour le purger d'air.
Ils sont placés parallèlement aux panneaux 12 et derrière des plaques de plomb (non représentées) . On va maintenant décrire en référence à la figure 6, le schéma électrique et électronique du dispositif de détection selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici (cf. également figure 2) . Le circuit 31 comporte un circuit 32 de détecteurs β 33 et 34, à savoir quatre détecteurs β 33 identiques, correspondant aux quatre panneaux 12, muni chacun de dix anodes 35 et un petit compteur β 4
pour les pieds 34, muni quant à lui de quatre anodes parallèles seulement .
Ces détecteurs sont connectés via un circuit 36 à une carte 37 de traitement microprocesseur des signaux détectés pour être reliés, via un bus de données 38, à une unité centrale de contrôle 39, ou un micro ordinateur, et de mise en œuvre d'une alarme, en cas de détection au delà d'un seuil déterminé, par haut parleur 40, également utilisé pour donner des instructions à l'utilisateur.
Le circuit 31 comporte de plus un circuit de détection γ 41, muni de quatre blocs 42 à scintillation, chaque bloc étant relié à une unité centrale 43, elle-même connectée à l'UC 39, pour corrélation entre mesures β et mesures γ.
De façon connue en elle-même, un onduleur 44 et un rail 45 de support des relais, de l'alimentation 24V etc, sont prévus sur la face arrière, du côté zone froide, pour permettre un accès maintenance, après ouverture du panneau (non représenté) de protection arrière .
On va maintenant décrire la mise en œuvre du dispositif selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement envisagé ici en référence aux figures 1 à 3.
L'utilisateur qui est intervenu en zone contrôlée (zone chaude) peut avoir été contaminé en particules radioactives émettrices de rayonnements beta et/ou de rayonnement gamma. En général ces types de contamination vont de pair. L'ensemble du corps et des vêtements de l'utilisateur doit donc être contrôlé, en incluant les pieds, les mains et les cheveux.
Pour ce faire, l'utilisateur se présente devant la barrière 5 du portique qui s'ouvre par exemple automatiquement.
Il pénètre alors à l'intérieur de la cabine 2, et vient se placer devant les panneaux 12, la porte coulissante 7 donnant sur la zone froide étant fermée. Un détecteur de présence par exemple intégré au plafond de la cabine, signale à l'ordinateur (Unité Centrale) la présence de l'utilisateur, à qui il est donné des instructions pour qu'il se plaque contre les panneaux et qu' il place ses pieds et ses mains aux bons endroits.
Des détecteurs optiques contrôlent le bon positionnement des mains (axe à 25 mm de la surface externe de la tôle support des panneaux 12), des pieds (axe à 20 mm de la surface externe de la tôle support des panneaux 12) et du positionnement du dos ou de face (axe à 25 mm de la surface externe de la tôle support des panneaux 12) .
La barrière 5 se referme et le contrôle commence d'abord de face puis de dos. A la fin du contrôle l'écran de l'ordinateur 10 permet éventuellement à l'utilisateur de visualiser les zones de panneaux correspondant à une détection de contamination du fait de la production d' ions additionnels dans le panneau au niveau d'une anode spécifique, par effet d'avalanche, selon le principe d'amplification des chambres d'ionisation d'un compteur proportionnel à gaz . Chaque panneau est alimenté en gaz (Argon + CO2) avec un rythme déterminé, indépendamment de l'entrée ou non d'un utilisateur dans la cabine.
Pour ce faire, un débit par exemple de 51/h est injecté pendant dix minutes, par ouverture simultanée, puis refermeture des vannes 16 et 17 dans les panneaux 12 montés en série, qui restent ensuite sans alimentation pendant cinquante minutes. Avec la configuration de l'invention, il est donc possible d'avoir un débit moyen de 11/h, de cinq à dix fois moindre que dans l'art antérieur. La détection beta des pieds peut également être monté en série ou à part des panneaux détecteur beta de la contamination du corps . En cas de fuite du gaz, l'unité centrale est agencée pour détecter une variation anormale du nombre d' ionisation dans les panneaux qui réagissent à l'irradiation naturelle, ce qui déclenche une alarme pour faire intervenir la maintenance. Simultanément à la détection d'une contamination beta, une détection des rayonnements gamma est réalisée par quatre détecteurs à scintillation plastique de type connu.
Leur surface de détection couvre l'ensemble du corps et descend à 95 mm sous la surface du plancher. Enfin on notera que des plaques de plomb sont disposées au dos des panneaux 12 pour diminuer le bruit de fond et de ce fait améliorer les performances . La combinaison des mesures effectuées par les cartes 37 et 42 des détecteurs β et γ permet de les corréler dans l'Unité centrale 39 et enclenche une alarme 40, en cas d'incohérence entre ces mesures, de façon automatique. En cas de détection de contamination, l'utilisateur ressort du côté zone chaude et se décontamine la partie identifiée par l'ordinateur et signalée sur l'écran et par le biais du haut parleur.
En cas de non contamination, l'Unité centrale demande à l'utilisateur de sortir du portique.
Puis la porte 7 s'ouvre automatiquement pour laisser sortir l'utilisateur constaté non contaminé. Sinon la porte ne s'ouvre pas.
On a représenté sur les figures 2 et 3 la face arrière de la cabine.
Celle-ci permet un accès direct et complet aux différents compteurs et à leurs unités de commande à partir de la zone froide.
Les panneaux de pieds 9 et latéraux 12 sont extraits simplement en les faisant coulisser sur des rails 11' avant démontage grâce à des raccords rapides permettant le remplacement d'un panneau par un panneau de rechange avantageux et situé derrière l'écran en plomb, tout en état déjà rempli de gaz, ce qui permet un remplacement extrêmement rapide.
Comme il va de soi et comme il résulte également de ce qui précède, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation plus particulièrement décrits. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes et notamment celles où le portique comporte d'autres détecteurs supplémentaires .

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (1) de contrôle de la contamination d'un utilisateur par un élément radioactif, comportant un portique (2) de passage de l'utilisateur muni d'au moins deux panneaux de compteur proportionnel à circulation de gaz propre à détecter la radioactivité émise sensiblement sur la hauteur de l'utilisateur place en vis à vis, les circuits de gaz des panneaux étant reliés en série et le circuit d'alimentation en gaz des deux panneaux comportant une vanne (16) d'alimentation en gaz et des moyens (18) de commande d'ouverture/fermeture de ladite vanne, caractérisé en ce que l'élément radioactif étant de type émetteur de rayonnement béta, lesdits panneaux sont propres a détecter les rayons beta, en ce que chaque panneau (12) de compteur proportionnel comporte un cadre (21) en forme de cuve parallélépipédique de rétention du gaz formant cathode et au moins cinq anodes (25) parallèles disposées régulièrement au travers dudit cadre, en ce que le dispositif comporte de plus une feuille (26) de polymère conducteur fixée entièrement par des moyens (28) de collage sur la totalité du bord supérieur (27) de ladite cuve, ainsi qu'une grille (29) de protection en métal conducteur du dit panneau fixée et reliée électriquement audit cadre en prenant ladite feuille en sandwich, et en ce que les moyens de commande et la vanne sont agencés pour alimenter les panneaux en gaz selon un rythme discontinu déterminé.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérise en ce que le portique comporte quatre panneaux disposés et accolés deux par deux, cote à cote, dont les circuits de gaz sont raccordés en série.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (28) de collage sont formés d'une bande (28) adhésive double face.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque panneau comporte au moins huit anodes (25) reliées respectivement à un circuit électronique (37) de collecte et de traitement spécifique à chaque anode propre à attaquer une unité centrale (39) de contrôle et de commande d'une alarme.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les panneaux (12) sont fixés dans un cadre de support et sont disposés latéralement dans un plan parallèle au sens de passage de l'utilisateur, ledit support étant monté sur un rail (H') coulissant horizontal solidaire du reste du portique et étant agencé pour être extrait d'un seul bloc du reste du portique à partir d'une seule des faces latérales dudit portique par simple coulissement .
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les circuits de gaz des panneaux sont reliés et isolables les uns des autres par raccords rapides auto- obturants étanches (20) .
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte de plus au moins un bloc (42) plastique scintillateur de détection de rayonnement gamma.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte quatre blocs (42) de détection gamma disposés en parallèle et derrière les panneaux de détection beta.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que il comporte de plus des moyens (39) de corrélation entre mesure du ou des détecteurs gamma et mesure du ou des détecteurs beta, et d'alarme en cas d'incohérence entre signaux.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu' il comporte des moyens (39, 40) de signal d'anomalie en cas d'augmentation du bruit de fond.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte des moyens (18) de commande de l'alimentation en débit gazeux selon le cycle suivant : entre de l'ordre de cinq et de l'ordre de quinze minutes d'alimentation en gaz à un débit compris entre de l'ordre de 4 1/h et de l'ordre de 8 1/h, et avantageusement pendant de l'ordre de dix minutes à un débit de l'ordre de 6 1/h, entre de l'orde de 30 et de l'ordre de 70 mn sans alimentation et avantageusement de l'ordre de 50 mn.
12. Procédé de contrôle de la contamination d'un utilisateur par un élément radioactif émetteur de rayonnements beta, comportant un portique (2) de passage de l'utilisateur muni d'au moins deux panneaux (12) de compteur proportionnel à circulation de gaz propre à détecter les rayons beta émis sensiblement sur la hauteur de l'utilisateur placé en vis à vis, caractérisé en ce que on alimente les panneaux (12) reliés en série de façon discontinue, la fixation et l'étanchéité de chaque panneau (12) entre son cadre (21) en forme de cuve parallélépipédique de rétention du gaz formant cathode, et une feuille (26) de polymère conducteur fixée dessus étant réalisée par des moyens de collage sur la totalité du bord supérieur (27) de ladite cuve .
13. Procédé de contrôle selon la revendication 12, caractérisé en ce que on fait circuler le gaz entre quatre panneaux disposés en série et accolés deux par deux, cote à cote.
14. Procédé selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que on réalise le collage étanche par le biais d'une bande (28) adhésive double face.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que les panneaux (12) étant fixés dans un cadre de support et disposés latéralement dans un plan parallèle au sens de passage de l'utilisateur, ledit support étant monté sur un rail (H' ) coulissant horizontal solidaire du reste du portique et étant agencé on réalise la maintenance des panneaux par extraction d'un seul bloc, du reste du portique, à partir d'une seule des faces latérales dudit portique par simple coulissement .
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que, le dispositif (1) comportant de plus au moins un bloc (42) plastique scintillateur de détection de rayonnement gamma, on corrèle entre mesure du ou des 2
détecteurs gamma et mesure du ou des détecteurs beta, et on déclenche une alarme en cas d' incohérence entre signaux.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que on déclenche un signal d'anomalie en cas de variation du bruit de fond.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 17, caractérisé en ce que on commande l'alimentation en débit gazeux selon le cycle suivant : entre cinq et quinze minutes d'alimentation en gaz à un débit compris entre 4 1/h et 8 1/h, entre 30 et 70 mn sans alimentation.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que on commande l'alimentation en débit gazeux selon le cycle suivant : pendant de l'ordre de dix minutes à un débit de l'ordre de 6 1/h, et sans alimentation pendant de l'ordre de 50 mn.
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