Étude de faisabilité : spectrométrie gamma de fûts de déchets haute activité

Portée :

• La future installation « CIGEO », gérée par l'Agence des déchets nucléaires française, est conçue pour l'élimination finale des déchets à durée de vie moyenne et élevée.
• Une fois buildé, les déchets nucléaires de toute l'industrie française seront expédiés à cette installation.
• Certains fûts passeront par un processus de caractérisation complet, pour diverses vérifications de la qualité et de la sécurité.
• Environ 150 types de fûts renfermant environ 200 radionucléides différents sont attendus.

Principaux pilotes :

• Nécessité d'évaluer avec précision l'encombrement requis pour les mesures spectrométriques.
  • Les grands murs de béton sont obligatoires pour la protection radiologique, ce qui rend le travail civil un coût significatif pour la future installation.
  • L'optimisation et les prévisions de l'espace sont la clé dans ce projet.
• Plage de mesure : des déchets de niveau intermédiaire (ILW) aux déchets de niveau élevé (HLW), jusqu'à 10¹⁵ Bq à ¹³⁷Cs, sans saturation du détecteur.
  • Assurez-vous que le niveau d'activité des déchets reste dans la gamme autorisée par la licence de l'installation de stockage.
  • Déclarer l'activité à l'Agence nationale des déchets radioactifs pour les coûts et les prévisions de scénario.
• Rapport d'étude final à livrer dans les deux mois.

Instruments et techniques utilisés :

1. Détecteurs HPGe Cryo-Pulse^® 5 Plus
2. Code de calcul MCNP^®

Solution CANBERRA™ :

• À partir de la liste d'environ 150 types de fût, 12 géométries « liantes » ont été définies, en tenant compte de la variété en termes de :
  • Composition et densité.
  • Blindage.
  • Volume et forme internes.
• Des études paramétriques à l'aide du code de calcul MCNP ont été effectuées.
  • Pour chaque géométrie de limitation, une calcul est effectuée par radionucléide émetteur.
  • L'automatisation des calculations a permis d'effectuer environ 600 calculations en moins d'un mois.
  • L'étude de quatre configurations de mesure dans un modèle a permis d'utiliser efficacement le temps de calcul autorisé.
  • Cette approche a permis une grande flexibilité dans l'analyse.
• Une feuille Excel spécifique a été livrée pour l'analyse des résultats qui permet au client de « bâtir » la réponse du détecteur du tambour souhaité, avec un affichage clair des résultats.
• La configuration de mesure a été optimisée pour le tambour le plus pénalisant à mesurer en utilisant des techniques de calcul MCNP avancées pour permettre la convergence avec des détecteurs hautement collimatés.

Réalisations

• Réduction des problèmes de complexité atteinte par l'équipe CANBERRA M&E pour la planification et l'optimisation des coûts.
• Définition d'un système de mesure adaptatif avec garantie de capacité de mesure pour chaque tambour attendu.
• Les rapports de la feuille Excel peuvent être réutilisés par le client pour une analyse plus approfondie dans les étapes suivantes du projet, sans coût supplémentaire.
• L'évaluation des coûts du travail civil peut être effectuée en fonction d'informations fiables.
• Livraison à temps du rapport final en dépit du calendrier serré grâce à la réactivité des experts CANBERRA M&E de divers pays.

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