12 - Les matériaux de protection et leur utilisation
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– épaisseur dixième vis-à-vis de neutrons en terme de flux de particules (valeur
indicative) :
– spectre de fission (formule de Cranberg) : 14,5 cm ;
– spectre de réaction (α, n) : 10 cm ;
– énergies des γ de capture radiative (extrait de Jaeger, 1968, vol. I, p. 85) :
– pour 100 captures sur l’hydrogène : environ 100 photons émis entre 2 et 3 MeV
(énergie maximale : 2,23 MeV) ;
– pour 100 captures sur le carbone : environ 100 photons émis entre 3 et 5 MeV
(énergie maximale : 4,95 MeV) ;
– activation (voir tableau 12.4 et figures 12.4 et 12.5) : le polyéthylène pur s’active très
peu, les produits d’activation sont de période très brève. La puissance dissipée par rayonnement est très faible : de l’ordre de 1 mW>kg –1 (rayonnement β) à la fin de l’année d’irradiation.
12.2.7. Air (20 °C, 1 bar)
L’air n’est pas un matériau de protection, mais il est néanmoins présent dans toutes les
installations nucléaires (réacteurs spatiaux exclus).
Il est quasiment transparent aux rayonnements. Son principal effet vis-à-vis d’eux est lié à
ses propriétés diffusantes (« effet de ciel » ou skyshine) qui peuvent conduire à contournement des protections.
Les données physiques sont :
– masse volumique : 0,001205 g>cm –3 ;
– composition : voir tableau 12.16 ;
– épaisseur dixième (à titre purement indicatif) :
– γ de 1 MeV : 300 m,
– γ de 1 MeV : 750 m,
– neutrons (spectre de fission) : sans intérêt étant donné l’importance du phénomène
de diffusion ;
– γ de capture radiative : sans objet ;
– activation (voir tableau 12.4 et figures 12.4 et 12.5) : l’activation de l’air se traduit principalement par l’apparition d’ 41 Ar par réaction 40 Ar (n, γ) 41 Ar (période : 1,827 heures) et
de 14 C par réaction 14 N (n, p) 14 C (période : 5 730 ans).
Tableau 12.15. Composition du polyéthylène.
Élément
% en masse
Atomes>cm –3
Hydrogène
14,3
8,18 × 10 22
Carbone
85,7
4,08 × 10 22
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– épaisseur dixième vis-à-vis de neutrons en terme de flux de particules (valeur
indicative) :
– spectre de fission (formule de Cranberg) : 14,5 cm ;
– spectre de réaction (α, n) : 10 cm ;
– énergies des γ de capture radiative (extrait de Jaeger, 1968, vol. I, p. 85) :
– pour 100 captures sur l’hydrogène : environ 100 photons émis entre 2 et 3 MeV
(énergie maximale : 2,23 MeV) ;
– pour 100 captures sur le carbone : environ 100 photons émis entre 3 et 5 MeV
(énergie maximale : 4,95 MeV) ;
– activation (voir tableau 12.4 et figures 12.4 et 12.5) : le polyéthylène pur s’active très
peu, les produits d’activation sont de période très brève. La puissance dissipée par rayonnement est très faible : de l’ordre de 1 mW>kg –1 (rayonnement β) à la fin de l’année d’irradiation.
12.2.7. Air (20 °C, 1 bar)
L’air n’est pas un matériau de protection, mais il est néanmoins présent dans toutes les
installations nucléaires (réacteurs spatiaux exclus).
Il est quasiment transparent aux rayonnements. Son principal effet vis-à-vis d’eux est lié à
ses propriétés diffusantes (« effet de ciel » ou skyshine) qui peuvent conduire à contournement des protections.
Les données physiques sont :
– masse volumique : 0,001205 g>cm –3 ;
– composition : voir tableau 12.16 ;
– épaisseur dixième (à titre purement indicatif) :
– γ de 1 MeV : 300 m,
– γ de 1 MeV : 750 m,
– neutrons (spectre de fission) : sans intérêt étant donné l’importance du phénomène
de diffusion ;
– γ de capture radiative : sans objet ;
– activation (voir tableau 12.4 et figures 12.4 et 12.5) : l’activation de l’air se traduit principalement par l’apparition d’ 41 Ar par réaction 40 Ar (n, γ) 41 Ar (période : 1,827 heures) et
de 14 C par réaction 14 N (n, p) 14 C (période : 5 730 ans).
Tableau 12.15. Composition du polyéthylène.
Élément
% en masse
Atomes>cm –3
Hydrogène
14,3
8,18 × 10 22
Carbone
85,7
4,08 × 10 22