FR3110709A1 - Procédé et système de surveillance en continu de la contamination radioactive atmosphérique - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique d’un milieu (1) mis en œuvre à partir d’un système de surveillance (10) de la contamination radioactive atmosphérique, le système de surveillance (10) comprenant un moniteur de mesure (100) de la contamination radioactive atmosphérique, ci-après CAM, et un dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200). Le procédé comprend notamment des étapes de mesure, à partir du dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200), d’au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu (1)et de la détermination, à partir de l’au moins une grandeur caractéristique, d’au moins un facteur de correction k d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel. L’invention concerne en outre un système de surveillance (10) permettant la mise en œuvre d’un tel procédé. Figure pour l’abrégé : figure 1
Description
L’invention concerne le domaine de la surveillance de la contamination radioactive atmosphérique dans le but d’assurer la radioprotection des travailleurs, la surveillance des sites et des rejets.
Ainsi l’invention a plus précisément pour objet un procédé de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique, un procédé d’étalonnage d’un système de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique, un système de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique et un kit pour un système de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique.
État de l’art antérieur
Dans le contexte de certains sites industriels, tels que des centrales nucléaires en activité ou des chantiers de décontamination et/ou démantèlement de sites dédiés au nucléaire, par exemple, des centrales nucléaires, il est nécessaire de surveiller la contamination radioactive atmosphérique afin d’assurer la radioprotection des travailleurs lors d’opérations pouvant remettre en suspension des aérosols générés (par exemple lors d’opérations de découpe, soudage ou décontamination) et vérifier l’innocuité des éventuels rejets. Il est connu de faire une telle surveillance à partir de moniteurs de mesure en continu de la contamination radioactive atmosphérique, ci-après nommé CAM.
Un CAM est configuré pour réaliser un prélèvement atmosphérique dans un milieu, tel que l’air des sites industriels précités que sont par exemple les chantiers de décontamination et/ou démantèlement, et pour mesurer au moins une première grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel ceci afin de déterminer un état de contamination dudit milieu en radionucléides artificiels.
Par état de contamination du milieu on entend ci-dessus et dans le reste de ce document une caractéristique de la contamination radioactive atmosphérique du milieu celle-ci pouvant être par exemple, une mesure d’activité relative aux rayonnements alpha artificiel, un état de dépassement d’un ou plusieurs seuils d’activité considérés comme indicatifs d’une contamination du milieu, ou encore un indicateur de contamination déduit à partir d’au moins une première grandeur d’activité.
Une telle configuration est conforme aux normes internationales de la Commission Internationale Electrotechnique, plus connue sous son sigle anglais IEC pour « International Electrotechnical Commission » précisant les conditions d’essais des dispositifs de surveillance de la contamination. Or ces normes ont été établies pour des conditions d’essais stationnaires bien précises avec une dimension de taille d’aérosols radioactifs naturels, soit 0,2 µm, et ne considérant pas un état d’empoussièrement dans l’air de l’ambiance qui ne sont pas représentatives des caractéristiques généralement observées sur les milieux r où des opérations basiques (découpe de matériaux, nettoyage des poussières, etc.) sont réalisées. Ces différences de caractéristiques en termes de dimension et de concentration induisent des biais de mesures principalement dus à l’accumulation rapide d’une quantité importante de particules sur le filtre de prélèvement du CAM non considérée par la norme et qui peut donc être à l’origine, en raison de la dégradation du spectre en énergie qui en découle, de détections d’état de contamination erronés du milieu.
On notera qu’il est fait mention ci-dessus et dans le reste de ce document de respectivement une activité relative aux rayonnements alpha artificiel et d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel. Cette première activité relative aux rayonnements alpha artificiel correspond à l’activité liée à des éléments peu ou pas présents dans le milieu à l’état naturel et qui sont donc liés à un procédé d’origine humaine, tels que par exemple l’isotope 239 du plutonium,239Pu, et l’isotope 241 de l’américium,241Am. L’activité relative aux rayonnements alpha naturel correspond à l’activité liée à des éléments omniprésents dans le milieu à l’état naturelle, c’est-à-dire essentiellement l’isotope 222 du radon222Rn et ses descendants solides (218Po,214Po). On notera qu’il est possible de discriminer l’activité relative aux rayonnements alpha artificiel de l’activité relative aux rayonnements alpha naturel au moyen de fenêtres d’énergies du rayonnement considéré, ces activités étant prépondérantes dans des fenêtres d’énergies distinctes (les rayonnements alpha naturel présentent une énergie supérieure à ceux des rayonnements alpha artificiel).
Afin de prendre en compte la présence de ces aérosols et ainsi de détecter ou non des états de contamination, deux solutions sont actuellement mises en œuvre.
La première solution consiste à équiper le CAM d’un sélecteur afin de supprimer les particules d’une taille supérieure à une dimension donnée. Cette solution permet d’éviter que la mesure d’activité ne soit dégradée par la présence des particules relativement « grosses » (généralement supérieures à 10 µm). Néanmoins, si cette première solution s’affranchit de la présence de particules de grandes tailles et permet d’obtenir un état de contamination représentatif en ce qui concerne les particules de plus petites tailles, elle n’est pas adaptée dans le cas où les particules de grandes tailles, c’est-à-dire d’une dimension supérieure à ladite dimension donnée, sont-elles mêmes à l’origine des rayonnements alpha artificiel.
On note que, par particules, en l’absence de spécification selon laquelle il s’agit de particules alpha, on entend les particules composant les aérosols et par abus de langage dénommées poussières qui sont donc distinctes des particules alpha qui sont des rayonnements ionisants.
La deuxième solution consiste à corriger l’influence du surcroit d’activité relatif aux rayonnements alpha naturel, mesuré dans la fenêtre dédiée à la mesure des alphas artificiels, liés à la présence de ces particules au moyen d’un facteur de correction k. Un CAM selon cette deuxième solution est en outre configuré pour mesurer au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative uniquement aux rayonnements alpha naturel et pour déterminer un état de contamination radioactive du milieu en radionucléides artificiels à partir de la première grandeur d’activité après compensation de l’activité naturelle à partir d’au moins un facteur de correction k et d’au moins une deuxième grandeur d’activité. Il en résulte donc, avec cette deuxième solution, une prise en compte de l’activité naturelle permettant d’obtenir un état de la contamination artificielle du milieu plus réaliste.
Néanmoins, cette deuxième solution est encore sujette, en fonction de la granulométrie et de la concentration en aérosols, à l’obtention d’états de contamination erronés du milieu. Cela n’est pas acceptable puisqu’un tel état de contamination erroné peut entrainer l’arrêt des sites industriels surveillé et des chantiers qui peuvent s’y dérouler sans que cela soit nécessaire, situation pénalisante pour l’exploitant du site industriel considéré.
Ainsi, il n’existe pas, à l’heure actuelle, de solution adaptée pour permettre une surveillance d’un milieu quand celui-ci est soumis à des concentrations ou des tailles d’aérosol différentes de celle préconisées dans les essais normatifs pour la compensation de la radioactivité naturelle.
L’invention vise à remédier à ces inconvénients et a ainsi pour but de fournir un procédé de surveillance de la radioactivité artificielle d’un milieu qui soit moins sujet, vis-à-vis des procédés de surveillance actuelle, à la fourniture d’état de contamination erroné dudit milieu.
A cet effet l’invention concerne un procédé de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique d’un milieu mis en œuvre à partir d’un système de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique, le système de surveillance comprenant un moniteur de mesure de la contamination radioactive atmosphérique, ci-après CAM, et un dispositif de comptage et de classification en taille de particules,
le procédé comprenant les étapes suivantes :
- réalisation, par le CAM, d’un prélèvement atmosphérique dans le milieu,
- mesure, à partir du dispositif de comptage et de classification en taille des particules, d’au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu,
- détermination, à partir de l’au moins une grandeur caractéristique, d’au moins un facteur de correction k d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel,
- mesure, par le CAM, d’au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel,
- détermination d’un état de contamination du milieu en radionucléides artificiels à partir de la première grandeur brute d’activité après compensation de l’activité naturelle à partir de l’au moins un facteur de correction k et de l’au moins une deuxième grandeur d’activité.
le procédé comprenant les étapes suivantes :
- réalisation, par le CAM, d’un prélèvement atmosphérique dans le milieu,
- mesure, à partir du dispositif de comptage et de classification en taille des particules, d’au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu,
- détermination, à partir de l’au moins une grandeur caractéristique, d’au moins un facteur de correction k d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel,
- mesure, par le CAM, d’au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel,
- détermination d’un état de contamination du milieu en radionucléides artificiels à partir de la première grandeur brute d’activité après compensation de l’activité naturelle à partir de l’au moins un facteur de correction k et de l’au moins une deuxième grandeur d’activité.
Avec un tel procédé, il est possible de précisément prendre en compte le bruit de fond, lié à l’activité naturelle dans la fenêtre des alpha artificiels, dans le milieu et prélevé par le CAM ceci quel que soit la configuration dudit aérosol. En effet, avec la mesure offerte par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules, il est possible de connaître les caractéristiques de l’aérosol et de fournir un facteur de correction k adapté à ces caractéristiques. Il en résulte que l’état de contamination du milieu déterminé à partir du procédé est plus précise que celui déterminé avec les procédés de l’art antérieur et que les risques de détecter une contamination erronée du milieu est particulièrement réduit vis-à-vis de ces mêmes procédés. On notera, de plus, qu’un tel procédé autorise, conformément aux réglementations en vigueur en France, une surveillance en continu du milieu.
Par configuration de l’aérosol il est entendu, ci-dessus et dans le reste de ce document, le diamètre médian de ces particules, la quantité de ces particules par volume d’air, voire une masse de ces particules par volumes d’air. On peut également noter que dans cette configuration, peut également tenir compte d’une répartition en taille de ces mêmes particules.
Le dispositif de comptage et de classification en taille de particules est un compteur de particules sélectionné dans le groupe comportant les compteurs de particules du type optique, les compteurs de particules basé sur un chargement électrique des particules, le dispositif de comptage et de classification en taille de particules étant préférentiellement un compteur de particules du type optique.
Un tel dispositif présente l’avantage de fournir une mesure fiable de la configuration de l’aérosol ceci notamment pour un coût relativement contenu lorsqu’il s’agit d’un compteur de particules du type optique.
L’au moins une grandeur caractéristique peut comprendre une grandeur quantitative des particules, telles qu’une concentration, et une grandeur dimensionnelle desdites particules, telle qu’un diamètre médian des particules.
De telles grandeurs autorisent une bonne qualification de la configuration de l’aérosol et ainsi une détermination, en utilisant par exemple une base de données établie expérimentalement, du facteur de correction k adaptée à la situation.
La première grandeur d’activité brute peut être une grandeur d’activité, telle qu’un nombre de désintégration alpha pendant une durée de temps donnée dans une première plage d’énergie correspondant aux rayonnements alpha artificiel, et la deuxième grandeur d’activité étant une grandeur d’activité, telle qu’un nombre de désintégration alpha pendant une durée de temps donnée, dans une deuxième plage d’énergie correspondant aux rayonnements alpha naturel, ladite deuxième plage d’énergie étant en dehors d’une plage d’énergie correspondant aux rayonnements alpha artificiel.
L’état de contamination du milieu déterminé peut être sélectionné dans le groupe comportant :
- une première grandeur de contamination corrigée déterminée par une correction de la première grandeur de contamination à partir de la deuxième grandeur de contaminateur et du facteur de correction k,
- une variable à au moins un premier et un deuxième états correspondant à un dépassement ou non d’un seuil de contamination , ce dépassement de seuil étant déterminé sur la base d’une première grandeur de contamination corrigée déterminée par une correction de la première grandeur de contamination à partir de la deuxième grandeur de contaminateur et du facteur de correction k,
- une variable à au moins un premier et un deuxième états correspondant à un dépassement ou non d’un seuil de contamination, ce dépassement de seuil étant déterminé sur la base de la première grandeur brut de contamination, la valeur dudit seuil étant une valeur corrigée à partir de la deuxième grandeur de contaminateur et du facteur de correction k.
- une première grandeur de contamination corrigée déterminée par une correction de la première grandeur de contamination à partir de la deuxième grandeur de contaminateur et du facteur de correction k,
- une variable à au moins un premier et un deuxième états correspondant à un dépassement ou non d’un seuil de contamination , ce dépassement de seuil étant déterminé sur la base d’une première grandeur de contamination corrigée déterminée par une correction de la première grandeur de contamination à partir de la deuxième grandeur de contaminateur et du facteur de correction k,
- une variable à au moins un premier et un deuxième états correspondant à un dépassement ou non d’un seuil de contamination, ce dépassement de seuil étant déterminé sur la base de la première grandeur brut de contamination, la valeur dudit seuil étant une valeur corrigée à partir de la deuxième grandeur de contaminateur et du facteur de correction k.
L’étape de détermination, à partir de l’au moins une grandeur caractéristique, de l’au moins un facteur de correction k est une étape consistant à comparer l’au moins une grandeur caractéristique à une base de données afin de déterminer le facteur de correction k adapté pour la plage de grandeurs caractéristiques dans laquelle se trouve l’au moins une grandeur caractéristique.
Avec une telle base de données, il est aisé de déterminer le facteur de correction k quelle que soit la configuration de l’aérosol déterminée à partir du dispositif de comptage de particules.
L’invention concerne en outre un procédé d’étalonnage pour un système de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique, le système de surveillance comprenant un moniteur de mesure de la contamination radioactive atmosphérique, ci-après CAM et un dispositif de comptage de particules, le procédé d’étalonnage comprenant :
- soumission du système de surveillance à au moins un milieu présentant une activité artificielle respective connue et, pour chaque milieu d’activité artificielle connue, à au moins deux configurations d’aérosol donnés présentant chacune une activité naturelle connue, les deux configurations d’aérosol présentant au moins une grandeur caractéristique distinct,
- pour chaque milieu d’activité artificielle et pour chaque configuration d’aérosol, réalisation, par le CAM, d’un prélèvement atmosphérique dans le, et mesure, pour chaque prélèvement, d’au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel,
- pour chaque milieu d’activité artificielle et pour chaque configuration d’aérosol, mesure, à partir du dispositif de comptage et de classification en taille des particules, de l’au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu,
- pour chaque configuration d’aérosol associée à l’au moins une grandeur caractéristique, détermination, à partir de l’activité artificielle attendue pour lesdits milieux d’activité artificielle, des premières grandeurs brutes d’activité, des deuxièmes grandeurs d’activité, d’un facteur de correction k respectif d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel.
- soumission du système de surveillance à au moins un milieu présentant une activité artificielle respective connue et, pour chaque milieu d’activité artificielle connue, à au moins deux configurations d’aérosol donnés présentant chacune une activité naturelle connue, les deux configurations d’aérosol présentant au moins une grandeur caractéristique distinct,
- pour chaque milieu d’activité artificielle et pour chaque configuration d’aérosol, réalisation, par le CAM, d’un prélèvement atmosphérique dans le, et mesure, pour chaque prélèvement, d’au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel,
- pour chaque milieu d’activité artificielle et pour chaque configuration d’aérosol, mesure, à partir du dispositif de comptage et de classification en taille des particules, de l’au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu,
- pour chaque configuration d’aérosol associée à l’au moins une grandeur caractéristique, détermination, à partir de l’activité artificielle attendue pour lesdits milieux d’activité artificielle, des premières grandeurs brutes d’activité, des deuxièmes grandeurs d’activité, d’un facteur de correction k respectif d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel.
Un tel procédé permet d’obtenir un étalonnage adapté pour un système de surveillance conforme à l’invention.
L’invention concerne en outre un système de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique dans un milieu comprenant :
- un moniteur de mesure de la contamination radioactive atmosphérique, ci-après CAM, le CAM étant configuré pour réaliser un prélèvement atmosphérique dans le milieu et pour mesurer au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel, le CAM étant en outre configuré pour un état de contamination du milieu en radionucléides artificiels à partir de la première grandeur brute d’activité après compensation de l’activité naturelle à partir de l’au moins un facteur de correction k et de l’au moins une deuxième grandeur d’activité,
le système de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique comprenant en outre :
- un dispositif de comptage et de classification en taille des particules configuré pour mesurer au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu,
- le système de surveillance étant configuré pour que le facteur de correction k soit déterminé à partir de l’au moins une grandeur caractéristique mesurée par le dispositif de comptage.
- un moniteur de mesure de la contamination radioactive atmosphérique, ci-après CAM, le CAM étant configuré pour réaliser un prélèvement atmosphérique dans le milieu et pour mesurer au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel, le CAM étant en outre configuré pour un état de contamination du milieu en radionucléides artificiels à partir de la première grandeur brute d’activité après compensation de l’activité naturelle à partir de l’au moins un facteur de correction k et de l’au moins une deuxième grandeur d’activité,
le système de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique comprenant en outre :
- un dispositif de comptage et de classification en taille des particules configuré pour mesurer au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu,
- le système de surveillance étant configuré pour que le facteur de correction k soit déterminé à partir de l’au moins une grandeur caractéristique mesurée par le dispositif de comptage.
Un tel système de surveillance selon l’invention étant apte à mettre en œuvre un procédé de surveillance selon l’invention, il permet d’obtenir les avantages qui sont liés à ce même procédé. De plus, un tel plus qu’un tel procédé dispositif, conformément aux réglementations en vigueur en France, une surveillance en continu du milieu.
Le système de surveillance peut comprendre une unité de traitement configurée pour communiquer avec le dispositif de comptage de particules afin de récupérer l’au moins une grandeur caractéristique mesurée par le dispositif de comptage et pour déterminer le facteur de correction k à partir de ladite grandeur caractéristique mesurée,
ladite unité de traitement étant en outre configurée pour fournir le facteur de correction k déterminé au CAM.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d’exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d’une figure à l’autre.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n’étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles.
La figure 1 illustre un système de surveillance 10 de la contamination radioactive atmosphérique selon l’invention pour surveiller l’atmosphère d’un milieu, tel qu’un chantier de décontamination et/ou démantèlement d’un site industriel susceptible de présenter une contamination radioactive. Avec un tel système 10, cette surveillance peut être réalisée, si nécessaire et en conformité avec les règlementations en vigueur en France, en continu.
Un tel système de surveillance comprend, comme illustré sur la figure 1 :
- un moniteur de mesure 100 de la contamination radioactive atmosphérique, ci-après CAM, le CAM 100 étant configuré pour réaliser un prélèvement atmosphérique dans le milieu 1 et pour mesurer au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel, le CAM 100 étant en outre configuré pour un état de contamination du milieu 1 en radionucléides artificiels à partir de la première grandeur brute d’activité après compensation de l’activité naturelle à partir de l’au moins un facteur de correction k et de l’au moins une deuxième grandeur d’activité,
- un dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 configuré pour mesurer au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu 1,
- une unité de traitement 300, montrée uniquement sur la figure 2, configurée pour communiquer avec le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 afin de récupérer l’au moins une grandeur caractéristique mesurée par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules et pour déterminer le facteur de correction k à partir de ladite grandeur caractéristique mesurée, l’unité de traitement est en outre configurée pour fournir le facteur de correction k déterminé au CAM.
Le CAM 100 selon ce premier mode de réalisation est une un CAM 100 conforme à l’art antérieur selon la deuxième solution décrite. Ainsi, selon le principe de fonctionnement d’un tel CAM 100 et comme illustré sur le schéma fonctionnel de la figure 2, un CAM est plus précisément conformé pour :
- 1 10-effectuer un prélèvement atmosphérique dans le milieu 1 ceci, par exemple, en faisant passer un volume d’air prédéfinie au travers d’un filtre faisant office de surface de dépôt pour le prélèvement,
-1 20 -réaliser une mesure du rayonnement alpha émis par le prélèvement déposé sur le filtre afin d’obtenir une mesure d’activité du prélèvement,
-12 5 -déterminer à partir de ladite mesure d’une activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel, cette activité pouvant correspondre à un comptage lié aux particules alpha reçu par unité de temps dans une première fenêtre d’énergie correspondant aux rayonnements alpha artificiel, est une première grandeur brute d’activité,
-121-déterminer à partir de la mesure d’une activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel, cette activité pouvant correspondre à un nombre de particules alpha reçu par minutes dans une deuxième fenêtre d’énergie correspondant uniquement aux rayonnements alpha naturel, est une deuxième grandeur d’activité,
-122-estimer à partir de la deuxième grandeur d’activité et du facteur de correction k fourni par l’unité de traitement 300, d’une valeur de correction de l’activité naturelle dans la première fenêtre d’énergie,
-126-compenser la première grandeur brute d’activité avec la valeur de correction d’activité, cette compensation pouvant être réalisée soit en soustrayant la valeur de correction de l’activité naturelle dans la première fenêtre d’énergie à la première grandeur brute d’activité, soit par l’utilisation de cette valeur de correction de l’activité naturelle en tant que niveau de bruit pour déterminer un seuil de première grandeur brute d’activité à partir de laquelle une contamination du milieu 1 est détectée,
- 1 30 -détermination d’un état de contamination du milieu 1, cette détermination pouvant correspondre à la fourniture d’une mesure corrigée de l’activé liée aux rayonnements, par exemple par un affichage dédié ou par une transmission à central de surveillance centralisant plusieurs systèmes de surveillance, et/ou par la détermination du dépassement de la première grandeur d’activité, que celle-ci soit brute ou corrigée, d’un seuil correspondant à une contamination du milieu 1 est dépassé, le CAM 100 étant alors configuré, par exemple, pour, par exemple une alarme sonore ou visuelle.
- 1 10-effectuer un prélèvement atmosphérique dans le milieu 1 ceci, par exemple, en faisant passer un volume d’air prédéfinie au travers d’un filtre faisant office de surface de dépôt pour le prélèvement,
-1 20 -réaliser une mesure du rayonnement alpha émis par le prélèvement déposé sur le filtre afin d’obtenir une mesure d’activité du prélèvement,
-12 5 -déterminer à partir de ladite mesure d’une activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel, cette activité pouvant correspondre à un comptage lié aux particules alpha reçu par unité de temps dans une première fenêtre d’énergie correspondant aux rayonnements alpha artificiel, est une première grandeur brute d’activité,
-121-déterminer à partir de la mesure d’une activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel, cette activité pouvant correspondre à un nombre de particules alpha reçu par minutes dans une deuxième fenêtre d’énergie correspondant uniquement aux rayonnements alpha naturel, est une deuxième grandeur d’activité,
-122-estimer à partir de la deuxième grandeur d’activité et du facteur de correction k fourni par l’unité de traitement 300, d’une valeur de correction de l’activité naturelle dans la première fenêtre d’énergie,
-126-compenser la première grandeur brute d’activité avec la valeur de correction d’activité, cette compensation pouvant être réalisée soit en soustrayant la valeur de correction de l’activité naturelle dans la première fenêtre d’énergie à la première grandeur brute d’activité, soit par l’utilisation de cette valeur de correction de l’activité naturelle en tant que niveau de bruit pour déterminer un seuil de première grandeur brute d’activité à partir de laquelle une contamination du milieu 1 est détectée,
- 1 30 -détermination d’un état de contamination du milieu 1, cette détermination pouvant correspondre à la fourniture d’une mesure corrigée de l’activé liée aux rayonnements, par exemple par un affichage dédié ou par une transmission à central de surveillance centralisant plusieurs systèmes de surveillance, et/ou par la détermination du dépassement de la première grandeur d’activité, que celle-ci soit brute ou corrigée, d’un seuil correspondant à une contamination du milieu 1 est dépassé, le CAM 100 étant alors configuré, par exemple, pour, par exemple une alarme sonore ou visuelle.
On notera que, bien entendu et conformément au CAM de l’art antérieur, le CAM 100 selon l’invention peut être adapté pour mesurer des activités liées à d’autre particules ionisantes que les alphas, telles par exemple les particules béta. De la même manière, s’il est décrit ci-dessus que le CAM 100 est adapté pour mesurer qu’une seule première grandeur brute d’activité lié au alpha
Le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 est agencé dans le milieu 1 afin de caractériser la présence d’aérosol dans l’air et ainsi permettre, selon le principe de l’invention, une correction des mesures effectuées par le CAM 100. Afin que le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 permette de caractériser la configuration de l’aérosol auquel est soumis le CAM 100, le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 est positionné au plus près du CAM 100. Ainsi, dans le présent mode de réalisation et comme illustré sur la figure 1, le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 est intégré dans le CAM 100 avec un agencement dans lequel le dispositif de comptage 200 intercepte une partie du flux d’air prélevé par le CAM 100. Bien entendu, cette configuration, particulièrement avantageuse, n’est fournie qu’à titre d’exemple, d’autres agencements du dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 joints ou disjoints du CAM 100 sont parfaitement envisageables sans que l’on sorte du cadre de l’invention.
Dans le présent mode de réalisation, le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 est un dispositif optique basé sur la diffusion de la lumière par les particules. Bien entendu, si un tel dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 optique est avantageux dans le cadre de l’invention, d’autre dispositif de comptage et de classification en taille de particules, tels que le comptage basé sur les charges électriques portées par les particules et leur classification en taille par effet inertiel ou électrostatique(ou compteurs de particules basé sur un chargement électrique des particules), sont envisageables sans que l’on sorte du cadre de l’invention.
Selon l’invention, le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 est, suivant le schéma fonctionnel de la figure 2, conformé pour :
- 2 10 -réaliser un prélèvement d’un volume d’air du milieu 1,
- 2 20 -déterminer d’au moins une grandeur caractéristique des particules se trouvant dans le volume d’air prélevé, cette ou ces grandeurs caractéristiques pouvant être une grandeur quantitative des particules, telles qu’une concentration, et une grandeur dimensionnelle desdites particules, telle qu’un diamètre médian des particules.
- 2 10 -réaliser un prélèvement d’un volume d’air du milieu 1,
- 2 20 -déterminer d’au moins une grandeur caractéristique des particules se trouvant dans le volume d’air prélevé, cette ou ces grandeurs caractéristiques pouvant être une grandeur quantitative des particules, telles qu’une concentration, et une grandeur dimensionnelle desdites particules, telle qu’un diamètre médian des particules.
On notera que, selon une possibilité de l’invention l’étape 201 ci-dessus peut être une étape commune avec le CAM lorsque le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 est intégré au CAM, la mesure du dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 étant alors réalisée sur au moins une partie du volume d’air prélevé par le CAM.
Le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 est préférentiellement configuré pour mettre en œuvre les étapes -201- et -202- en continu de manière à permettre une surveillance en continu de l’aérosol auquel est soumis le CAM 100, mais peut également, être configuré pour effectuer ces étapes à des intervalles de temps régulier afin de connaître l’évolution de l’aérosol auquel est soumis le CAM 100. Selon une variante de l’invention, il est également envisageable que le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 soit configuré pour effectuer ces étapes de manière ponctuelle.
On notera que dans le présent mode de réalisation, le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 est configuré pour déterminer à la fois une concentration en particules et un diamètre médian des particules. Bien entendu, d’autres configurations du dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 sont envisageables sans que l’on sorte du cadre de l’invention. Ainsi, par exemple, le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 peut être adapté pour fournir un nombre, une masse, ou un nombre de charges électrique (par particules) de particules par unité de volumes pour plusieurs plages de dimensions de particules.
La ou les grandeurs caractéristiques des particules du milieu 1 sont communiquées à l’unité de traitement 300 par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200.
L’unité de traitement 300 est configurée pour, comme illustré sur le schéma fonctionnel de la figure 2 :
- 3 10 -déterminer, à partir de la ou des grandeurs caractéristiques fournies par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200, le facteur de correction k d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel,
- 3 20 -transmettre le facteur k déterminé au CAM afin de compenser de manière adéquate la part de l’activité liée aux rayonnements alpha naturel dans la première grandeur d’activité brute.
- 3 10 -déterminer, à partir de la ou des grandeurs caractéristiques fournies par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200, le facteur de correction k d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel,
- 3 20 -transmettre le facteur k déterminé au CAM afin de compenser de manière adéquate la part de l’activité liée aux rayonnements alpha naturel dans la première grandeur d’activité brute.
Cette détermination du facteur de correction peut être réalisée, par exemple, par une comparaison de la ou des grandeurs caractéristiques fournies par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules avec une base de données associant des plages de grandeur caractéristique avec un facteur de correction k. En variante, l’unité de traitement peut être adaptée pour calculer un tel facteur de correction à partir de la ou desdites grandeurs caractéristique et d’une relation mathématique préalablement établie.
Dans le présent mode de réalisation, dans le cas où les grandeurs caractéristiques fournies par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules sont une concentration et un diamètre médian, l’unité de traitement 300 peut déterminer le facteur de correction à partir d’une base de données à deux entrées qui peut se présenter sous la forme du tableau suivant :
| d≤d1 | d1≤d<d2 | … | dn≤d | |
| C≤C1 | k1 ,1 | k1 , 2 | … | k1 , n |
| C1≤C<C2 | k2 ,1 | k2 , 2 | …. | k2 , n |
| … | … | … | …. | … |
| Cn≤C | kn ,1 | kn , 2 | …. | kn , n |
Dans ce tableau, les colonnes correspondent à une plage de diamètres médians et les lignes correspondent à une plage de concentrations en particules. Ainsi, par exemple, pour des particules de concentration C comprise entre C1 et C2 et présentant un diamètre médian inférieur à d1, l’unité de traitement sélectionnera la valeur k2 ,1.
On notera, comme cela sera décrit dans le cadre du procédé d’étalonnage d’un système de surveillance, que l’unité de traitement 300 peut en outre être configurée pour permettre la constitution de cette base de données. Selon cette possibilité, qui pourra par exemple être mise en œuvre en usine dans le cadre du montage du système de surveillance, l’unité de traitement 300 peut être configurée pour calculer le facteur de correction pour une configuration donnée d’aérosol à partir des mesures réalisées par le CAM 100 et, éventuellement, du dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200.
Selon une possibilité de l’invention, si l’unité de traitement 300 est décrite dans le présent mode de réalisation, comme une unité distincte du CAM 100 ceci notamment pour permettre une adaptation des systèmes de surveillance de l’art antérieur, il est également envisageable qu’elle soit directement intégrée au CAM 100 sous la forme, par exemple, d’une sous-unité de l’électronique de commande du CAM 100.
Selon une autre possibilité de l’invention, il est également envisageable, ceci pour faciliter l’adaptation d’un système de surveillance de l’art antérieur, sans que l’on sorte du cadre l’invention, que l’unité de traitement 300 soit intégrée au dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 sous la forme, par exemple, d’une sous-unité de l’électronique de commande du dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200.
Selon une autre possibilité, l’unité de traitement 330 peut être fournie par l’intermédiaire d’un produit programme installé dans un ordinateur faisant office de système d’acquisition pour le CAM et pour le dispositif de comptage et de classification en taille de particules sans que l’on sorte du cadre de l’invention.
Ainsi, selon les deux possibilités ci-dessus, l’invention concerne également un kit pour un système de surveillance CAM 100 comprenant un dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 et une unité de traitement 300 ceci afin de permettre une adaptation d’un système de surveillance selon l’art antérieur.
Un système de surveillance 10 selon l’invention est adapté pour mettre en œuvre un procédé de surveillance d’un milieu 1. Un tel procédé de surveillance comprend, comme illustré sur la figure 3, les étapes suivantes :
-501 -réalisation, par le CAM 100, d’un prélèvement atmosphérique dans le milieu 1 par, par exemple, en faisant passer un volume d’air prédéfinie au travers d’un filtre faisant office de surface de dépôt pour le prélèvement,
-502-mesure, par le CAM 100, de l’activité du prélèvement atmosphérique, par exemple en réalisant une mesure du rayonnement alpha émis par le prélèvement déposé sur le filtre afin d’obtenir une mesure d’activité du prélèvement,
-511-parallèlement et/ou préalablement aux étapes-501-et-502-, réalisation par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 d’un prélèvement d’un volume d’air du milieu 1 et détermination, par ce même dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 d’au moins une grandeur caractéristique des particules se trouvant dans le volume d’air prélevé, cette ou ces grandeurs caractéristiques pouvant être une grandeur quantitative des particules, telles qu’une concentration, et une grandeur dimensionnelle desdites particules, telle qu’un diamètre médian des particules,
-512-détermination, à partir de la ou des grandeurs caractéristiques fournies par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200, le facteur de correction k d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel,
- 503-, une fois les étapes-502-et-512-mise en œuvre,détermination à partir de ladite mesure d’une activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel, cette activité pouvant correspondre à un nombre de particules alpha reçu par minutes dans une première fenêtre d’énergie correspondant aux rayonnements alpha artificiel, est une première grandeur brute d’activité,
-504-détermination à partir de la mesure d’une activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel, cette activité pouvant correspondre à un nombre de particules alpha reçu par minutes dans une deuxième fenêtre d’énergie correspondant uniquement aux rayonnements alpha naturel, est une deuxième grandeur d’activité,
-505-estimation à partir de la deuxième grandeur d’activité et du facteur de correction k préalablement obtenu, d’une valeur de correction de l’activité naturelle dans la première fenêtre d’énergie,
-506 -estimation à partir de la deuxième grandeur d’activité et du facteur de correction k déterminé, d’une valeur de correction de l’activité naturelle dans la première fenêtre d’énergie,
- 507 -compensation de la première grandeur brute d’activité avec la valeur de correction d’activité, cette compensation pouvant être réalisée soit en soustrayant la valeur de correction de l’activité naturelle dans la première fenêtre d’énergie à la première grandeur brute d’activité, soit par l’utilisation de cette valeur de correction de l’activité naturelle en tant que niveau de bruit pour déterminer un seuil de première grandeur.
-501 -réalisation, par le CAM 100, d’un prélèvement atmosphérique dans le milieu 1 par, par exemple, en faisant passer un volume d’air prédéfinie au travers d’un filtre faisant office de surface de dépôt pour le prélèvement,
-502-mesure, par le CAM 100, de l’activité du prélèvement atmosphérique, par exemple en réalisant une mesure du rayonnement alpha émis par le prélèvement déposé sur le filtre afin d’obtenir une mesure d’activité du prélèvement,
-511-parallèlement et/ou préalablement aux étapes-501-et-502-, réalisation par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 d’un prélèvement d’un volume d’air du milieu 1 et détermination, par ce même dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 d’au moins une grandeur caractéristique des particules se trouvant dans le volume d’air prélevé, cette ou ces grandeurs caractéristiques pouvant être une grandeur quantitative des particules, telles qu’une concentration, et une grandeur dimensionnelle desdites particules, telle qu’un diamètre médian des particules,
-512-détermination, à partir de la ou des grandeurs caractéristiques fournies par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200, le facteur de correction k d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel,
- 503-, une fois les étapes-502-et-512-mise en œuvre,détermination à partir de ladite mesure d’une activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel, cette activité pouvant correspondre à un nombre de particules alpha reçu par minutes dans une première fenêtre d’énergie correspondant aux rayonnements alpha artificiel, est une première grandeur brute d’activité,
-504-détermination à partir de la mesure d’une activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel, cette activité pouvant correspondre à un nombre de particules alpha reçu par minutes dans une deuxième fenêtre d’énergie correspondant uniquement aux rayonnements alpha naturel, est une deuxième grandeur d’activité,
-505-estimation à partir de la deuxième grandeur d’activité et du facteur de correction k préalablement obtenu, d’une valeur de correction de l’activité naturelle dans la première fenêtre d’énergie,
-506 -estimation à partir de la deuxième grandeur d’activité et du facteur de correction k déterminé, d’une valeur de correction de l’activité naturelle dans la première fenêtre d’énergie,
- 507 -compensation de la première grandeur brute d’activité avec la valeur de correction d’activité, cette compensation pouvant être réalisée soit en soustrayant la valeur de correction de l’activité naturelle dans la première fenêtre d’énergie à la première grandeur brute d’activité, soit par l’utilisation de cette valeur de correction de l’activité naturelle en tant que niveau de bruit pour déterminer un seuil de première grandeur.
Le système de surveillance 10 selon l’invention est également adapté pour mettre en œuvre un procédé d’étalonnage d’un tel système, comme illustré sur la figure 4, les étapes suivantes :
-601-fourniture d’une pluralité de configurations d’aérosol représentative de plages d’intérêts d’au moins une grandeur caractéristique de particules,
-602-fourniture d’au moins un milieu 1 présentant une activité artificielle respective connue et soumission du système de surveillance 10 audit milieu 1,
-603-soumission du milieu 1 et au système de surveillance à chacune des configurations d’aérosol, réalisation d’un prélèvement respectif par le CAM pour chaque configuration d’aérosol, et mesure , pour chaque prélèvement, d’au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel,
-604-parallèlement à la mesure d’activité par le CAM, lors de la soumission du milieu 1 et au système de surveillance à chacune des configurations d’aérosol, mesure, à partir du dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 et pour chaque configuration d’aérosol, de l’au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu 1,
-605-pour chaque configuration d’aérosol associé à l’au moins une plage caractéristique, détermination, à partir de l’activité artificielle attendue pour lesdits milieu d’activité artificielle, des premières grandeurs brutes d’activité, des deuxièmes grandeurs d’activité, d’un facteur de correction k respectif d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel,
-606-à partir des facteurs de correction k, formation d’une base de donnée permettant la détermination, à partir de l’au moins une grandeur caractéristique, d’au moins un facteur de correction k d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel.
-601-fourniture d’une pluralité de configurations d’aérosol représentative de plages d’intérêts d’au moins une grandeur caractéristique de particules,
-602-fourniture d’au moins un milieu 1 présentant une activité artificielle respective connue et soumission du système de surveillance 10 audit milieu 1,
-603-soumission du milieu 1 et au système de surveillance à chacune des configurations d’aérosol, réalisation d’un prélèvement respectif par le CAM pour chaque configuration d’aérosol, et mesure , pour chaque prélèvement, d’au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel,
-604-parallèlement à la mesure d’activité par le CAM, lors de la soumission du milieu 1 et au système de surveillance à chacune des configurations d’aérosol, mesure, à partir du dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 et pour chaque configuration d’aérosol, de l’au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu 1,
-605-pour chaque configuration d’aérosol associé à l’au moins une plage caractéristique, détermination, à partir de l’activité artificielle attendue pour lesdits milieu d’activité artificielle, des premières grandeurs brutes d’activité, des deuxièmes grandeurs d’activité, d’un facteur de correction k respectif d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel,
-606-à partir des facteurs de correction k, formation d’une base de donnée permettant la détermination, à partir de l’au moins une grandeur caractéristique, d’au moins un facteur de correction k d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel.
On notera qu’une telle opération d’étalonnage peut être réalisée soit en usine, lors de la fabrication du système de surveillance 10, soit par l’utilisateur, par exemple lors de l’adaptation d’un système de surveillance de l’art antérieur par l’ajout d’un dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 et d’une unité de traitement 300.
Afin d’illustrer un exemple des mises en œuvre de l’invention et montrer l’avantage de l’invention vis-à-vis d’un système de surveillance 10 selon l’art antérieur, les inventeurs ont soumis un système de surveillance selon l’invention à deux configurations d’aérosol différents et ont comparé, à partir des mesures obtenues par le CAM 100, les états de contamination du milieu 1 qui seraient obtenus par un système de surveillance de l’art antérieur et un système de surveillance selon l’invention utilisant un facteur de correction adapté en fonction des mesures du dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200.
Dans le cadre de cette comparaison, les inventeurs ont utilisé un système de surveillance comprenant :
- un moniteur de mesure de la contamination radioactive atmosphérique (CAM) ABPM 203M commercialisé par l’entreprise MIRION Technologies™,
- un dispositif de comptage et de classification en taille de particules optique Grimm model 1.109 commercialisé par l’entreprise Grimm Aerosol technik GMbH & co™.
- un moniteur de mesure de la contamination radioactive atmosphérique (CAM) ABPM 203M commercialisé par l’entreprise MIRION Technologies™,
- un dispositif de comptage et de classification en taille de particules optique Grimm model 1.109 commercialisé par l’entreprise Grimm Aerosol technik GMbH & co™.
La figure 5A illustre graphiquement l’évolution de respectivement la concentration massique de particules (C - 701) et l’activité volumique alpha artificiel (Aα_art - 702) mesurées par respectivement le CAM 100 et le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 lors de la soumission au premier aérosol composé de particules dont le diamètre médian est égal à 5,6 µm.
La figure 5B illustre graphiquement le traitement de la mesure effectué par le CAM par un système de surveillance selon l’art antérieur ceci pour un facteur de correction k=0,09 classiquement utilisé en montrant respectivement la mesure de comptage brute d'alpha artificiel (c_α art - 711) fournie par le CAM 100, la concentration en particules (C - 712) fournie par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200, le bruit de fond (c_α art - 713) de la mesure de comptage brute d'alpha artificiel correspondant aux alpha naturel estimé à partir du facteur de correction k=0,09, le seuil de décision (c_α art - 714), correspondant à une suspicion d’état contaminé du milieu 1 déterminé à partir du facteur de correction k=0,09 et la limite de détection (c_α art - 715) du système de surveillance déterminé à partir du facteur de correction k=0,09 correspondant à une suspicion forte d’état contaminé du milieu 1. On notera qu’usuellement, la limite de détection correspond à une probabilité de contamination doublée vis-à-vis du seuil de décision.
On peut voir, que dans une telle configuration conforme à l’art antérieur, un système de surveillance détecte une activité d’alpha artificiel 711 dépassant régulièrement le seuil de détection 714 et donc une suspicion d’état contaminé du milieu à surveiller.
La figure 5C illustre graphiquement le traitement de la mesure effectué par le CAM par un système de surveillance selon l’invention ceci pour un facteur de correction k adapté fourni par l’unité de traitement 300 en montrant respectivement la mesure de comptage brute d'alpha artificiel (c_α art - 721) fournie par le CAM 100, la concentration en particules (C - 722) fournie par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200, le bruit de fond (c_α art - 723) de la mesure de comptage brute d'alpha artificiel correspondant aux alpha naturel estimé à partir du facteur de correction adapté, le seuil de décision (c_α art - 724), correspondant à la suspicion d’un état contaminé du milieu 1 déterminé à partir du facteur de correction adapté et la limite de détection (c_α art - 725) du système de surveillance déterminé à partir du facteur de correction adapté.
Ainsi, avec un facteur de correction adapté, l’activité alpha brute 721 suit, comme il se doit, le bruit de fond 723 estimé. De ce fait, l’activité alpha brute 721 reste bien inférieure au seuil de décision et aucune suspicion d’état contaminé du milieu n’est identifié en l’absence d’activité réellement liée à des éléments artificiels.
La figure 6A illustre graphiquement l’évolution de respectivement la concentration massique de particules (C - 731) et l’activité volumique alpha artificiel (Aα_art - 732) mesurées par respectivement le CAM 100 et le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200 lors de la soumission au deuxième aérosol composé de particules dont le diamètre médian est égal à 7,9 µm.
La figure 6B illustre graphiquement le traitement de la mesure effectué par le CAM par un système de surveillance selon l’art antérieur ceci pour un facteur de correction k=0,09 classiquement utilisé en montrant respectivement la mesure de comptage brute d'alpha artificiel (c_α art - 741) fournie par le CAM 100, la concentration en particules (C - 742) fournie par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200, le bruit de fond (c_α art - 743) de la mesure de comptage brute d'alpha artificiel correspondant aux alpha naturel estimé à partir du facteur de correction k=0,09, le seuil de décision (c_α art - 744), correspondant à un état contaminé du milieu 1 déterminé à partir du facteur de correction k=0,09 et la limite de détection (c_α art - 745) du système de surveillance déterminé à partir du facteur de correction k=0,09.
On peut voir, que dans une telle configuration conforme à l’art antérieur, un système de surveillance détecte une activité d’alpha artificiel 741 restant au-dessus du seuil de décision et dépassant même par moment la limite de détection correspondant à une suspicion forte d’état contaminé du milieu.
La figure 6C illustre graphiquement le traitement de la mesure effectué par le CAM par un système de surveillance selon l’invention ceci pour un facteur de correction k adapté fourni par l’unité de traitement 300 en montrant respectivement la mesure de comptage brute d'alpha artificiel (c_α art - 751) fournie par le CAM 100, la concentration en particules (C - 752) fournie par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules 200, le bruit de fond (c_α art - 753) de la mesure de comptage brute d'alpha artificiel correspondant aux alpha naturel estimé à partir du facteur de correction adapté, le seuil de décision (c_α art - 754), correspondant à une suspicion d’état contaminé du milieu 1 déterminé à partir du facteur de correction adapté et la limite de détection (c_α art - 755) du système de surveillance déterminé à partir du facteur de correction adapté.
Ainsi, avec un facteur de correction k adapté, l’activité alpha brute 751 reste proche du bruit de fond 752 sur toute la durée de la mesure. De ce fait, si comme pour l’art antérieur, l’activité alpha brute passe quatre fois au-dessus du seuil de décision, cette détection d’une suspicion d’état contaminé n’est que fugitif et n’est pas constant contrairement à ce qui est observé pour l’art antérieur.
Ainsi, dans le cadre de ces deux configurations d’aérosol, on observe une amélioration significative concernant la fiabilité de la détection d’une suspicion d’état contaminé du milieu 1 vis-à-vis de l’art antérieur.
Claims (10)
- Procédé de surveillance de la contamination radioactive atmosphérique d’un milieu (1) mis en œuvre à partir d’un système de surveillance (10) de la contamination radioactive atmosphérique, le système de surveillance (10) comprenant un moniteur de mesure (100) de la contamination radioactive atmosphérique, ci-après CAM, et un dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200),
le procédé comprenant les étapes suivantes :- réalisation, par le CAM (100), d’un prélèvement atmosphérique dans le milieu (1),
- mesure, à partir du dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200), d’au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu (1),
- détermination, à partir de l’au moins une grandeur caractéristique, d’au moins un facteur de correction k d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel,
- mesure, par le CAM (100), d’au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel,
- détermination d’un état de contamination du milieu (1) en radionucléides artificiels à partir de la première grandeur brute d’activité après compensation de l’activité naturelle à partir de l’au moins un facteur de correction k et de l’au moins une deuxième grandeur d’activité.
- Procédé de surveillance selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200) est un compteur de particules sélectionné dans le groupe comportant les compteurs de particules du type optique, les compteurs de particules basé sur un chargement électrique des particules, le dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200) étant préférentiellement un compteur de particules du type optique.
- Procédé de surveillance selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’au moins une grandeur caractéristique comprend une grandeur quantitative des particules, telles qu’une concentration, et une grandeur dimensionnelle desdites particules, telle qu’un diamètre médian des particules.
- Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel la première grandeur d’activité brute est une grandeur d’activité, telle qu’un nombre de désintégration alpha pendant une durée de temps donnée dans une première plage d’énergie correspondant aux rayonnements alpha artificiel, et dans lequel la deuxième grandeur d’activité est une grandeur d’activité, telle qu’un nombre de désintégration alpha pendant une durée de temps donnée, dans une deuxième plage d’énergie correspondant aux rayonnements alpha naturel, ladite deuxième plage d’énergie étant en dehors d’une plage d’énergie correspondant aux rayonnements alpha artificiel.
- Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’état de contamination du milieu (1) déterminé est sélectionné dans le groupe comportant :
- une première grandeur de contamination corrigée déterminée par une correction de la première grandeur de contamination à partir de la deuxième grandeur de contaminateur et du facteur de correction k,
- une variable à au moins un premier et un deuxième états correspondant à un dépassement ou non d’un seuil de contamination , ce dépassement de seuil étant déterminé sur la base d’une première grandeur de contamination corrigée déterminée par une correction de la première grandeur de contamination à partir de la deuxième grandeur de contaminateur et du facteur de correction k,
- une variable à au moins un premier et un deuxième états correspondant à un dépassement ou non d’un seuil de contamination, ce dépassement de seuil étant déterminé sur la base de la première grandeur brut de contamination, la valeur dudit seuil étant une valeur corrigée à partir de la deuxième grandeur de contaminateur et du facteur de correction k.
- Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’étape de détermination, à partir de l’au moins une grandeur caractéristique, de l’au moins un facteur de correction k est une étape consistant à comparer l’au moins une grandeur caractéristique à une base de données afin de déterminer le facteur de correction k adapté pour la plage de grandeurs caractéristiques dans laquelle se trouve l’au moins une grandeur caractéristique.
- Procédé d’étalonnage pour un système de surveillance (10) de la contamination radioactive atmosphérique, le système de surveillance (10) comprenant un moniteur de mesure (100) de la contamination radioactive atmosphérique, ci-après CAM et un dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200), le procédé d’étalonnage comprenant :
- soumission du système de surveillance (10) à au moins un milieu (1) présentant une activité artificielle respective connue et, pour chaque milieu (1) d’activité artificielle connue, à au moins deux configurations d’aérosol donnés présentant chacune une activité naturelle connue, les deux configurations d’aérosol présentant au moins une grandeur caractéristique distinct,
- pour chaque milieu (1) d’activité artificielle et pour chaque configuration d’aérosol, réalisation, par le CAM (100), d’un prélèvement atmosphérique dans le milieu (1), et mesure, pour chaque prélèvement, d’au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel,
- pour chaque milieu (1) d’activité artificielle et pour chaque configuration d’aérosol, mesure, à partir du dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200), de l’au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu(1),
- pour chaque configuration d’aérosol associée à l’au moins une grandeur caractéristique, détermination, à partir de l’activité artificielle attendue pour lesdits milieux d’activité artificielle, des premières grandeurs brutes d’activité, des deuxièmes grandeurs d’activité, d’un un facteur de correction k respectif d’une activité relative aux rayonnements alpha artificiel vis-à-vis d’une activité relative aux rayonnements alpha naturel.
- Système de surveillance (10) de la contamination radioactive atmosphérique dans un milieu (1) comprenant :
- un moniteur de mesure (100) de la contamination radioactive atmosphérique, ci-après CAM, le CAM (100) étant configuré pour réaliser un prélèvement atmosphérique dans le milieu (1) et pour mesurer au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel, le CAM (100) étant en outre configuré pour un état de contamination du milieu (1)en radionucléides artificiels à partir de la première grandeur brute d’activité après compensation de l’activité naturelle à partir de l’au moins un facteur de correction k et de l’au moins une deuxième grandeur d’activité,
- un dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200) configuré pour mesurer au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu (1),
- Système de surveillance (10) de la contamination radioactive atmosphérique selon la revendication 8, dans lequel le système de surveillance comprend une unité de traitement (300) configurée pour communiquer avec le dispositif de comptage de particules et de classification en taille de particules (200) afin de récupérer l’au moins une grandeur caractéristique mesurée par le dispositif de comptage et de classification en taille de particule et pour déterminer le facteur de correction k à partir de ladite grandeur caractéristique mesurée,
et dans lequel ladite unité de traitement est en outre configurée pour fournir le facteur de correction k déterminé au CAM. - Kit pour un système de surveillance (10) de la contamination radioactive atmosphérique comprenant un moniteur de mesure (100) de la contamination radioactive atmosphérique, ci-après CAM, le CAM (100) étant configuré pour réaliser un prélèvement atmosphérique dans le milieu (1) et pour mesurer au moins une première grandeur brute d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha artificiel et d’au moins une deuxième grandeur d’activité du prélèvement atmosphérique relative aux rayonnements alpha naturel, le CAM (100) étant en outre configuré pour un état de contamination du milieu (1)en radionucléides artificiels à partir de la première grandeur brute d’activité après compensation de l’activité naturelle à partir de l’au moins un facteur de correction k et de l’au moins une deuxième grandeur d’activité,
Le kit étant caractérisé en ce qu’ il comprend –
- un dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200) configuré pour mesurer au moins une grandeur caractéristique des particules présentes dans le milieu (1),- une unité de traitement (300) configurée pour fournir au CAM (100) un facteur de correction k déterminé à partir de de l’au moins une grandeur caractéristique mesurée par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200).
- une unité de traitement (300) configurée pour fournir au CAM (100) un facteur de correction k déterminé à partir de de l’au moins une grandeur caractéristique mesurée par le dispositif de comptage et de classification en taille de particules (200).
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