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Radioprotection et ingénierie nucléaire
On constate que la finalité des études de protection exige de résoudre deux grandes
classes de problèmes :
– la détermination du terme source de rayonnements qui revêt généralement deux aspects
essentiels :
– la détermination de la nature des radionucléides formés par les divers processus
nucléaires, leur concentrations, leurs masses et leurs activités,
– la détermination de la nature des rayonnements émis, leur caractérisation par une
distribution en espace, une distribution en énergie (spectre) et une distribution en angle
(isotropie ou anisotropie). On est conduit à faire la distinction entre sources de rayonnements instantanés émis lors d’une réaction nucléaire (γ de capture radiative, par
exemple) et sources de rayonnements différés dans le temps, associées à des processus
de désintégrations radioactives et donc obéissant à une loi d’évolution temporelle ;
– le transport ou propagation des rayonnements au point ou zone de calcul, les sources de
rayonnements étant connues. Plusieurs types de configurations sont mises en évidence :
– la propagation des rayonnements dans des milieux homogènes et/ou lamellaires :
ce sont des problèmes à atténuation pure,
– la propagation des rayonnements dans des milieux lacunaires c’est-à-dire comportant des vides : ce sont des problèmes à fuite de rayonnements,
– la propagation des rayonnements dans des milieux hétérogènes ou cas des géométries complexes : ce sont des problèmes qui combinent les phénomènes d’atténuation
et de diffusion des rayonnements.
On peut d’ores et déjà retenir que trois principes fondamentaux permettent de limiter
l’exposition aux rayonnements :
– la distance : la quantité de rayonnements reçue par unité de surface est d’autant plus
réduite que la distance entre la source et le sujet/objet est grande,
– l’écran de matière : l’interposition d’un écran de matière entre la source et le sujet/objet
réduit la quantité de rayonnements reçue par le sujet/objet. Cette réduction dépend de la
nature et de l’épaisseur de l’écran de matière,
– le temps : ce facteur intervient tout particulièrement pour les sources radioactives.
L’émission de rayonnements ou l’énergie dégagée issue de la radioactivité décroît sensiblement au bout d’un temps, qualifié de « temps de refroidissement », suffisamment long.
Il se rapporte également à la limitation de la durée de l’exposition aux rayonnements.
Il convient enfin de mentionner le problème de la détermination de l’incertitude associée
à la valeur d’une grandeur physique calculée : comment les incertitudes notamment sur
les données technologiques, sur les données physiques de base utilisées dans les calculs,
celles dues aux modélisations, se propagent-elles jusqu’à la grandeur d’intérêt calculée ?
En effet, la maîtrise des marges d’incertitude est un enjeu crucial à la fois pour la sûreté et
au plan économique.
Cette deuxième partie de l’ouvrage s’articule ainsi autour de trois axes principaux :
– la détermination des différentes sources de rayonnements rencontrées notamment sur
l’ensemble du cycle du combustible nucléaire,
– la méthodologie générale mise en œuvre dans une étude de protection,
– les méthodes, techniques et logiciels de calcul des grandeurs physiques intéressant la
protection.
Radioprotection et ingénierie nucléaire
On constate que la finalité des études de protection exige de résoudre deux grandes
classes de problèmes :
– la détermination du terme source de rayonnements qui revêt généralement deux aspects
essentiels :
– la détermination de la nature des radionucléides formés par les divers processus
nucléaires, leur concentrations, leurs masses et leurs activités,
– la détermination de la nature des rayonnements émis, leur caractérisation par une
distribution en espace, une distribution en énergie (spectre) et une distribution en angle
(isotropie ou anisotropie). On est conduit à faire la distinction entre sources de rayonnements instantanés émis lors d’une réaction nucléaire (γ de capture radiative, par
exemple) et sources de rayonnements différés dans le temps, associées à des processus
de désintégrations radioactives et donc obéissant à une loi d’évolution temporelle ;
– le transport ou propagation des rayonnements au point ou zone de calcul, les sources de
rayonnements étant connues. Plusieurs types de configurations sont mises en évidence :
– la propagation des rayonnements dans des milieux homogènes et/ou lamellaires :
ce sont des problèmes à atténuation pure,
– la propagation des rayonnements dans des milieux lacunaires c’est-à-dire comportant des vides : ce sont des problèmes à fuite de rayonnements,
– la propagation des rayonnements dans des milieux hétérogènes ou cas des géométries complexes : ce sont des problèmes qui combinent les phénomènes d’atténuation
et de diffusion des rayonnements.
On peut d’ores et déjà retenir que trois principes fondamentaux permettent de limiter
l’exposition aux rayonnements :
– la distance : la quantité de rayonnements reçue par unité de surface est d’autant plus
réduite que la distance entre la source et le sujet/objet est grande,
– l’écran de matière : l’interposition d’un écran de matière entre la source et le sujet/objet
réduit la quantité de rayonnements reçue par le sujet/objet. Cette réduction dépend de la
nature et de l’épaisseur de l’écran de matière,
– le temps : ce facteur intervient tout particulièrement pour les sources radioactives.
L’émission de rayonnements ou l’énergie dégagée issue de la radioactivité décroît sensiblement au bout d’un temps, qualifié de « temps de refroidissement », suffisamment long.
Il se rapporte également à la limitation de la durée de l’exposition aux rayonnements.
Il convient enfin de mentionner le problème de la détermination de l’incertitude associée
à la valeur d’une grandeur physique calculée : comment les incertitudes notamment sur
les données technologiques, sur les données physiques de base utilisées dans les calculs,
celles dues aux modélisations, se propagent-elles jusqu’à la grandeur d’intérêt calculée ?
En effet, la maîtrise des marges d’incertitude est un enjeu crucial à la fois pour la sûreté et
au plan économique.
Cette deuxième partie de l’ouvrage s’articule ainsi autour de trois axes principaux :
– la détermination des différentes sources de rayonnements rencontrées notamment sur
l’ensemble du cycle du combustible nucléaire,
– la méthodologie générale mise en œuvre dans une étude de protection,
– les méthodes, techniques et logiciels de calcul des grandeurs physiques intéressant la
protection.