Procédé et dispositif de détection d'uranium dans l'atmosphère
La présente invention concerne un procédé et un dispositif détecteur de l'uranium dans l'atmosphère. La principale utilité de ce genre de dispositif est la signalisation d'une augmentation dangereuse de la concentration en uranium.
I1 existe déjà des appareils qui utilisent un filtre sur lequel on intègre en enregistrant la radio-activité pendant un long intervalle de temps tandis qu'un deuxième délai important est encore nécessaire pour pouvoir distinguer la radio-activité naturelle due au radon de la radio-activité anormale due à l'uranium.
L'utilisation de ce genre d'appareils présente l'incon- vénient grave de ne pas permettre de signaler un accroissement anormal de la radio-activité ambiante avant un long délai et d'empêcher de faire évacuer rapidement les locaux contaminés ainsi que de retarder l'exécution des mesures nécessaires à réparer les avaries qui ont provoqué la modification de ladite radio-activité.
Sur d'autres appareils, le prélèvement et le comptage sont effectués simultanément, mais alors, l'activité lue sur le filtre représente la somme des activités du radon et de l'uranium éventuellement présents.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention, pallie les inconvénients venant d'être signalés. I1 permet de fournir très rapidement les indications concernant la radio-activité ambiante; de plus, il fonctionne de façon continue et sert à contrôler en permanence la radio-activité de l'atmosphère en tous les points critiques d'une installation.
Le procédé, objet de l'invention, est du type où l'on mesure la radio-activité de l'air et où l'on distingue celle due au radon de celle due à l'uranium par discrimination des pics caractéristiques de ces deux corps. I1 est caractérisé en ce que les mesures sont effectuées en radio-activité alpha, l'uranium étant repéré par les pics de l'uranium 234, de l'uranium 235 et de l'uranium 238 situés entre 4,19 et 4,72 MeV, ou en ce que les mesures sont effectuées en radio-activité gamma, l'uranium étant repéré par le pic de l'uranium 235 situé à 185 KeV.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs canalisations aboutissant en divers lieux où l'on désire surveiller la radio-activité ambiante, des moyens pour aspirer l'air par l'une de ces canalisations et l'envoyer sur un filtre se déplaçant par séquence, des moyens de mesure de la radio-activité du filtre et des moyens pour programmer l'aspiration de l'air dans chacune des canalisations successivement, le déplacement du filtre, et la mesure de sa radio-activité.
Les signaux issus du détecteur mesurant la radioactivité du filtre peuvent être appliqués à un discriminateur. Celui-ci donne un signal qui est fonction de la concentration en uranium, ledit signal étant appliqué à un enregistreur qui affiche alors ainsi la teneur en uranium et, en outre, peut actionner une alarme lorsque la concentration dépasse une valeur prédéterminée.
Afin de faciliter le contrôle du fonctionnement de ce dispositif, la canalisation active d'aspiration peut être signalée sur un tableau synoptique ainsi qu'éventuellement le dépassement d'une valeur déterminée pour la radio-activité due à l'uranium de l'air provenant de cette voie.
Un exemple de mise en oeuvre selon l'invention va être décrit ci-dessous en se référant aux dessins.
La fig. 1 est un bloc diagramme du dispositif d'alarme et de détection en continu de l'uranium dans l'atmosphère.
La fig. 2 est un schéma détaillé de la tête de mesure représentée schématiquement sur la fig. 1.
L'appareil que repsésente la fig. 1 a pour but de surveiller la radio-activité due à l'uranium de l'air aspiré successivemement dans chacune des canalisations 2-4-6-8 qui aboutissent à des locaux dans lesquels on désire contrôler la radio-activité ambiante. L'air est aspiré dans ces canalisations qui aboutissent toutes à un collecteur 10 réuni à une tête de mesure A dont les parois sont étanches. L'aspiration est obtenue grâce à l'utilisation d'une pompe 12 réunie à la tête de mesure, cette pompe étant actionnée par un moteur 15. L'air dont on surveille la radio-activité, qui est issu, comme on vient de l'expliquer, de ce collecteur 10, est envoyé sur un filtre en bande se déplaçant par séquence, tandis que la radioactivité de ce filtre est mesurée, la détection d'une radioactivité anormale étant signalée automatiquement.
On décrira d'ailleurs ultérieurement en détail cette tête de mesure qui fait l'objet de la fig. 2.
Le fonctionnement de la tête de mesure est piloté par le programmateur 14 qui sert également à commander dans un orde donné et à des instants prévus, les vannes électromagnétiques 16-18-20... 26-28-30 qui actionnent les vannes pneumatiques 32-34-36-38 commandées par air comprimé envoyé dans des canalisations 40 et fourni par un générateur 42 non représenté.
Le programmateur 14 est essentiellement constitué de neuf cames 67, 68 ... 75 montées sur un arbre commun 76, ces cames actionnant des contacts électriques 77, 78 ... 85. Le dernier de ceux-ci est réuni à la tête de mesure tandis que les autres sont respectivement reliés aux vannes électromagnétiques 16, 18 ... 30.
La radio-activité du filtre en bande est mesurée par l'ensemble 44 d'un scintillateur et d'un photomultiplicateur associés qui produisent les signaux transmis par l'amplificateur 46 au dispositif de mise en forme 48. Les signaux apparaissant à la sortie de ce dernier dispositif sont sélectionnés suivant leur amplitude par le discriminateur 50, puis les signaux non éliminés sont appliqués à l'intégrateur 52. Celui-ci est directement réuni, d'une part, à l'enregistreur 54, et d'autre part, au tableau 56 sur lequel est immédiatement signalé tout dépassement, dans un local donné de la radio-activité maximum admise.
Enfin, sur un tableau synoptique 58 qui est réuni au programmateur 14, est signalée celle des voies d'aspiration 2-4-6-8 qui est active.
Dans la tête de mesure 10 que présente en détail la fig. 2, l'air qui arrive dans le collecteur 10 est dirigé par un raccord souple 88 sur la bande de papier filtre 62 qui se déplace sur une table 60. L'air traverse le filtre, passe dans la canalisation 64 et son prolongement extérieur 66 aspiré par la pompe 12 (fig. 1), comme déjà expliqué.
La bande 62 (fig. 2) qui est stockée sur le rouleau 104 est entraînée par un rouleau entraîneur 108 qu'actionne le moteur 100. Avant de passer sur la table 60 la bande doit contourner le rouleau tenseur 106. Enfin, la bande filtre utilisée est stockée dans le magasin 112.
Les conditions favorables au déplacement du filtre 62 sur la table 60 et à l'étanchéité du dispositif de projection de l'air étudié sur le filtre sont remplies par soulèvement au-dessus de la table 60 ou abaissement à son contact d'une couronne 114 solidaire d'une embouchure en forme de sifflet 86 qui est adaptée au raccord souple 88 fixé au prolongement de la canalisation 10. Lorsque la couronne 114 entraînant l'embouchure 86 est soulevée, elle autorise le déplacement du filtre, tandis que, dans sa position basse, la couronne assure l'étanchéité du dispositif de distribution de l'air sur le filtre.
La couronne 114 est manoeuvrée au moyen d'oreilles symétriques 115. 115', qui sont soulevées par les quatre bossages 901... 904 de deux cames 90 et 90' également symétriques. On notera que la vue de la fig. 2 ne permet de voir que l'oreille 115 et la came 90. Les deux cames identiques sont entraînées par deux moteurs synchrones tels que 92 qui sont actionnés par le contact 85 du programmateur 14 (fig. 1).
A noter que les oreilles de la couronne actionnent, suivant qu'elles sont dans leur position haute ou basse, des minirupteurs 94 et 96 (fig. 2) pilotant respectivement le moteur qui actionne le rouleau 80 d'entraînement de la bande et le moteur 15 qui actionne la pompe 12.
On peut résumer le fonctionnement de la tête de mesure de la manière suivante. On supposera que les bossages 901 et 90'i des deux cames viennent d'atteindre la position haute en soulevant la couronne 114, par ses oreilles 115 et 115', et entraînent l'embouchure 86 du raccord 88. L'oreille 115 visible sur la fig. 2, qui actionnait jusqu'alors le minirupteur 96 de commande des pompes, actionne ensuite le minirupteur 94 de commande du moteur 80 d'entraînement de la bande de filtre.
Quand les cames 90 et 90' tournent par suite de l'action du programmateur 14 et en particulier de la came 75 de même forme que les précédentes, les oreilles ne sont plus soutenues par les bossages 901 et 90' et des ressorts de rappel non représentés appliquent la couronne sur la bande de filtre assurant l'étanchéité du système. Avant que les oreilles 115 et 115' de la couronne quittent leur position haute, la vanne électromagnétique 16 est ouverte par le programmateur; la vanne à air comprimé 32 ouvre la canalisation 2. Les cames 90 et 90' continuant de tourner, le minirupteur 94 précédemment fermé (conducteur) est ouvert (non conducteur), et le minirupteur 96 est fermé. Le moteur d'entraînement 100 de la bande est alors stoppé tandis que le moteur 15 de la pompe 12 est actionné.
Dans ces conditions,
I'air est aspiré dans la canalisation 2 et le scintillateur qui mesure la radio-activité du filtre envoie des signaux vers le dispositif électronique déjà décrit.
Lorsque les cames 90 et 90'continuent de tourner et un certain temps avant que le bossage 902 remplace le bossage 901 dans sa position haute, la vanne électromagnétique 18 commandant la fermeture de la vanne à air comprimé 32 est actionnée et la canalisation 2 est fermée. Puis le bossage 9 2 atteint la position haute et la séquence qui vient d'être décrite se renouvelle.
REVENDTCATIONS
I. Procédé de détection de l'uranium dans l'atmosphère du type où l'on mesure la radio-activité de l'air et où l'on distingue celle due au radon de celle due à l'uranium par discrimination des pics caractéristiques de ces deux corps, caractérisé en ce que les mesures sont effectuées en radio-activité alpha, L'uranium étant repéré par les pics de l'uranium 234, de l'uranium 235 et de l'uranium 238 situés entre 4,19 et 4,72MeV, ou en ce que les mesures sont effectuées en radio-activité gamma,
L'uranium étant repéré par le pic de l'uranium 235 situé à 185 KeV.