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Radioprotection et ingénierie nucléaire
12.2.3. Plomb (lead)
Le plomb est très utilisé pour les écrans γ (forte masse volumique, Z élevé).
Par contre, c’est un mauvais écran vis-à-vis des neutrons. En effet, le plomb, outre ses
mauvaises capacités modératrices et sa très faible section efficace d’absorption thermique
(170 mbarn), émet des γ de capture radiative de plus de 7 MeV et produit également des
réactions (n, 2n) comme beaucoup de matériaux de Z > 50.
En ce qui concerne la mise en œuvre, le plomb nécessite en général un coffrage du fait de
ces mauvaises propriétés mécaniques (même si on peut les améliorer en ajoutant de l’antimoine). On peut signaler de plus d’éventuels problèmes de retassures lors de la coulée,
phénomènes qui se traduisent par des variations de la masse volumique de l’écran.
La prise en compte des opérations liées au démantèlement des installations conduit à
privilégier des écrans en plomb non adhérent aux grandes structures fixes.
déb. irrad.
fin irrad.
(1 an)
refr. 2 : 1 h refr. 3 : 1 j refr. 4 : 1 a
refr. 5 :
100 a
Puissance α
(mW)
-
6,07 × 10 –2 1,73 × 10 –18 1,75 × 10 –18 1,85 × 10 –18 1,85 × 10 –18
Puissance β
(mW)
7,86 × 10 –17 9,17 × 10 3 6,87 × 10 3 5,86 × 10 2 2,20 × 10 1 9,41 × 10 –2
Puissance γ
(mW)
3,51 × 10 –16 1,89 × 10 4 1,49 × 10 4 2,05 × 10 3 4,72 × 10 2 1,02 × 10 –3
Puissance
totale (mW)
4,30 × 10 –16 2,80 × 10 4 2,17 × 10 4 2,64 × 10 3 4,94 × 10 2 9,51 × 10 –2
Tableau 12.9. Débit de dose de 1 kg d’acier inox Z2CN18-10.
déb. irrad.
fin irrad.
(1 an)
refr. 2 : 1 h refr. 3 : 1 j refr. 4 : 1 a
refr. 5 :
100 a
Dose (μSv/h)
-
3,33 × 10 10 2,61 × 10 10 2,96 × 10 9 8,22 × 10 8 1,63 × 10 3
Nuclide
58 Co
-
3 %
3 %
30 %
3 %
-
60 Co
-
2 %
3 %
25 %
78 %
87 %
51 Cr
-
-
-
5 %
-
-
64 Cu
-
-
-
2 %
-
-
59 Fe
-
-
-
6 %
-
-
54 Mn
-
-
-
8 %
13 %
-
56 Mn
-
90 %
88 %
2 %
-
-
59 Ni
-
-
-
-
-
13 %
180m Ta
100 %
-
-
-
-
-
182 Ta
-
1 %
2 %
15 %
6 %
-
183 Ta
-
-
-
8 %
-
-
Tableau 12.8. Activité de 1 kg d’acier inox Z 2 , CN 18-10 . (...)
Radioprotection et ingénierie nucléaire
12.2.3. Plomb (lead)
Le plomb est très utilisé pour les écrans γ (forte masse volumique, Z élevé).
Par contre, c’est un mauvais écran vis-à-vis des neutrons. En effet, le plomb, outre ses
mauvaises capacités modératrices et sa très faible section efficace d’absorption thermique
(170 mbarn), émet des γ de capture radiative de plus de 7 MeV et produit également des
réactions (n, 2n) comme beaucoup de matériaux de Z > 50.
En ce qui concerne la mise en œuvre, le plomb nécessite en général un coffrage du fait de
ces mauvaises propriétés mécaniques (même si on peut les améliorer en ajoutant de l’antimoine). On peut signaler de plus d’éventuels problèmes de retassures lors de la coulée,
phénomènes qui se traduisent par des variations de la masse volumique de l’écran.
La prise en compte des opérations liées au démantèlement des installations conduit à
privilégier des écrans en plomb non adhérent aux grandes structures fixes.
déb. irrad.
fin irrad.
(1 an)
refr. 2 : 1 h refr. 3 : 1 j refr. 4 : 1 a
refr. 5 :
100 a
Puissance α
(mW)
-
6,07 × 10 –2 1,73 × 10 –18 1,75 × 10 –18 1,85 × 10 –18 1,85 × 10 –18
Puissance β
(mW)
7,86 × 10 –17 9,17 × 10 3 6,87 × 10 3 5,86 × 10 2 2,20 × 10 1 9,41 × 10 –2
Puissance γ
(mW)
3,51 × 10 –16 1,89 × 10 4 1,49 × 10 4 2,05 × 10 3 4,72 × 10 2 1,02 × 10 –3
Puissance
totale (mW)
4,30 × 10 –16 2,80 × 10 4 2,17 × 10 4 2,64 × 10 3 4,94 × 10 2 9,51 × 10 –2
Tableau 12.9. Débit de dose de 1 kg d’acier inox Z2CN18-10.
déb. irrad.
fin irrad.
(1 an)
refr. 2 : 1 h refr. 3 : 1 j refr. 4 : 1 a
refr. 5 :
100 a
Dose (μSv/h)
-
3,33 × 10 10 2,61 × 10 10 2,96 × 10 9 8,22 × 10 8 1,63 × 10 3
Nuclide
58 Co
-
3 %
3 %
30 %
3 %
-
60 Co
-
2 %
3 %
25 %
78 %
87 %
51 Cr
-
-
-
5 %
-
-
64 Cu
-
-
-
2 %
-
-
59 Fe
-
-
-
6 %
-
-
54 Mn
-
-
-
8 %
13 %
-
56 Mn
-
90 %
88 %
2 %
-
-
59 Ni
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-
-
-
-
13 %
180m Ta
100 %
-
-
-
-
-
182 Ta
-
1 %
2 %
15 %
6 %
-
183 Ta
-
-
-
8 %
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Tableau 12.8. Activité de 1 kg d’acier inox Z 2 , CN 18-10 . (...)