Note d'application : corrélations dans la calibration de l'efficacité
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Système MILCC™ de comptage mobile ISOCS™ pour conteneurs volumineux
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Système flexible et portable pour analyser directement les récipients de déchets radioactifs
Caractéristiques principales :
- Spectrométrie gamma complète et caractérisation précise de conteneurs de déchets radioactifs
- Certifié par le bureau de terrain du département de l'énergie des États-Unis (DOE) de Carlsbad pour la caractérisation des déchets transuraniens (TRU) générés dans quatre laboratoires nationaux pour l'élimination à l'usine pilote d'isolation des déchets (WIPP)
- Le design flexible peut être configuré pour des articles allant de grands conteneurs (par exemple, boîtes B-25, boîtes de déchets standard et super sacs) à moyens (fûts de 55 gallons, fûts de 85 gallons) à petits (seaux de 5 gallons, boîtes de peinture, bouteilles de 1 L)
- Les conteneurs complexes, tels que le conteneur de suremballage de tuyau (POC) utilisé pour les déchets fissiles, peuvent être analysés avec précision
- Dosage complet d'une boîte B-25 en 30 minutes et d'un fût de 55 gallons en 15 minutes
- Limite de détection type de 0,01 Bq/g pour un caisson B-25
- Le système portable peut être facilement mobilisé à plusieurs emplacements
- Table tournante en option pour les déchets de fûts non uniformes
- Deux détecteurs de germanium présentants :
- Résolution d'énergie de qualité de laboratoire pour les analyses complexes
- Limites de détection faibles en raison des volumes de détecteur importants
- Hauteur du détecteur réglable pour correspondre à la taille du récipient
- Échelle de détecteur et d'échantillon réglable pour gérer les articles d'activité élevée ou faible
- Refroidissement cryo-électrique ou azote liquide
- Résultats de dosage en temps réel
- Accès au réseau pour la surveillance et la gestion à distance
- Utilise une large gamme d'outils d'analyse de données pour des résultats précis
- Les analyseurs numériques multicanaux (MCA) LYNX® produisent des spectres gamma propres même à des taux de comptage élevés
Description
Le système mobile de compteur de récipient ISOCS réduit le temps et la main-d'œuvre nécessaires pour caractériser les déchets en vous donnant la possibilité de analyser directement les conteneurs de transport trop grands pour être manipulés par les systèmes de dosage de déchets traditionnels. Les boîtes B-25 standard (généralement 4 x 4 x 6 ft) peuvent être analysées à une limite de détection de 0,3 pCi/g (typique pour les nucléides >300 keV et un rendement de 100 % ) en aussi peu que 30 minutes, et les fûts de 55 gallons peuvent être analysés en 15 minutes ou moins. Comparé à l’alternative consistant à décharger le conteneur et à compter le contenu individuellement, cela permet de réaliser des gains de temps et de main-d’œuvre et de réduction des risques immédiats. Puisque la quantité du conteneur vraiment mesurée est beaucoup plus grande qu'avec des techniques d’échantillonnage traditionnelles, le résultat obtenu est généralement plus précis que ces méthodes traditionnelles pour les échantillons dont la radioactivité n’est pas uniformément répartie ou avec une matrice de déchets.
MILCC a déployé comme compteur de fût et de boîte dans une remorque.
CONCEPTION MODULAIRE POUR LA FLEXIBILITÉ
La conception du système est modulaire, ce qui permet de facilement l'adapter pour gérer une large gamme de tailles et de formes de conteneurs dans une configuration optimale.
Capacité de mesure MILCC
| Types de conteneur à déchets | |
|---|---|
| Fûts, boîtes et bouteilles : 1 L à 110 gallons ou plus | Boîtes : B-25, B-12, boîte de déchets standard, boîte en métal ondulé, etc. |
| Suremballages de fût | Super Sack |
| Conteneur de suremballage de tuyau | Beaucoup d'autres |
| Conteneurs blindés | |
Système portable avec un détecteur mobile
Les supports de détection mobiles, réglables à la fois pour la hauteur et la largeur de l'objet, sont la clé de la flexibilité du système. Positionnez-les de chaque côté d'un support de conteneur et vous avez un système configuré pour la détection automatisée des boîtes ou des fûts. Ou, déployez les détecteurs en parallèle à côté d'un quai de chargement, montez un camion avec un Super Sack chargé, et le même système peut être utilisé pour analyser de grands sacs de sols ou de boues excavées. La configuration du système de base est assez portable, il est donc possible de mettre en place le système dans une remorque pour mesurer les boîtes un jour, puis de l'emballer et de le déplacer à un endroit différent pour mesurer les fûts le lendemain
Les chariots de détecteur standard peuvent être ajustés manuellement à des hauteurs de détecteur spécifiques et des distances d'attente détecteur-récipient. Les transporteurs motorisés et les tables tournantes peuvent être fournis pour automatiser le chargement des fûts, la rotation du fût pendant la mesure et le déchargement des fûts.
Les détecteurs de germanium sont utilisés parce qu'ils sont beaucoup moins sensibles que les détecteurs d'iodure de sodium aux changements dans l'environnement ambiant. En outre, la résolution de l'énergie supérieure des détecteurs de germanium est un avantage majeur dans l'analyse des spectres gamma complexes de nucléides souvent trouvés dans les flux de déchets radioactifs.
Chaque détecteur est logé dans un module blindé et collimaté pour minimiser les interférences des arrière-plans environnementaux et d'opérations. Différentes épaisseurs de protection et angles de collimateur sont disponibles pour différents scénarios de mesure.
Calibrations d'efficacité sans source ISOCS
Le logiciel de calibration de l'efficacité mathématique ISOCS de Mirion est utilisé. Cela élimine le besoin d'acheter, de gérer et de manipuler les sources radioactives pour effectuer des mesures de calibration d'efficacité traditionnelles. Le logiciel ISOCS peut modéliser une large gamme de récipients de déchets, de matrices de déchets et de géométries de récipient-détecteur. Chaque détecteur de germanium est livré avec une calibration d'efficacité intrinsèque ISOCS spécifique à ce détecteur. L'approche de calibration de l'efficacité ISOCS a été acceptée par le ministère de l'énergie, l'Agence de protection de l'environnement et de nombreuses agences environnementales d'État.
MILCC configuré pour les mesures de Super Sack.
Le logiciel de recherche non destructif NDA 2000™ commande l'acquisition et les analyses des données
Le logiciel Mirion NDA 2000 est utilisé pour effectuer toutes les mesures de dosage et comprend les fonctionnalités suivantes :
- Commande complète de l'électronique d'acquisition de données
- Opérations du système de dosage automatisé, y compris les transporteurs et les tables tournantes
- Paramètres de dosage séparés pour différents types de récipient et flux de déchets, y compris les calibrations d'efficacité ISOCS
- Bibliothèques d'identification et d'analyse de nucléides standard et personnalisées
- Outils d'analyse puissants, y compris MGA™, MGAU™, le logiciel FRAM™, SAC, LACE et la correction de la densité multicourbe
- Formats de rapport éditables par le client
- Vérifications quotidiennes de l'assurance qualité sur les performances du système et du détecteur individuel
- Réanalyse des données de post-mesure
- Incertitude de mesure totale (TMU) calculée et signalée pour chaque dosage
- Stockage complet de toutes les données, les paramètres de mise en place, les paramètres de calibration et les résultats de dosage
- En accord avec les exigences d'ISO 9001 et ASME NQA-1
Vue de côté de la configuration de mesure de fût de 55 gallons avec une grande table tournante.
Performances
Les performances varient avec les détails de la configuration du système (taille des détecteurs, type de récipient, géométrie de mesure), de l'arrière-plan ambiant, de la matrice de déchets et de la densité, du nucléide et du temps de comptage. La description suivante donne un aperçu des conditions qui peuvent être attendues et des résultats qui peuvent être obtenus à partir d'une installation de système MILCC typique.
Assomptions et états typiques
- Détecteurs correctement blindés et collimatés
- 0,1 µSv/h (0,01 mR/h) de bruit de fond ambiant
- Énergies gamma de 100 – 1500 keV
- Abondance gamma de 100 % pour les nucléides mesurés
- Temps de comptage de 30 minutes pour une boîte B-25
Conditions environnementales
- -40 à 55° C avec des enceintes environnementales, 5 à 35° C sans enceintes
- Exempt de poussière ou d'autres contaminants radioactifs
Sensibilité typique (MDA) pour le système de deux détecteurs
- Matrice de faible densité (0,3 g/cc) : 0,01 Bq/g (0,3 pCi/g)
- Matrice à haute densité (1,8 g/cc) : 0,001 Bq/g (0,03 pCi/g)
Options de configuration
- Refroidissement : LN2 (azote liquide) ou cryostat Cryo-Pulse® 5 (électricité)
- Blindage de 25 mm ou 50 mm, 180 degrés, 90 degrés, 30 degrés ou collimation personnalisée
- Filtres de détecteur pour les situations de taux de comptage élevé
- Fonctionnement entièrement à distance à l'aide de modems filaires ou sans fil
- Table tournante à fût : manuelle ou automatisée
- Chariot du détecteur : hauteur fixe ou réglable
- Plusieurs types de conteneurs
- Plusieurs positions du détecteur
- Enceinte de détecteur environnemental pour le déploiement dans des environnements difficiles
MILCC déployé au centre de traitement des déchets transuranien à Oak Ridge, dans le Tennessee.