dimensionnement local de stockage pour SS 214Am-Be et 137Cs

Bonjour à tous,

je viens vous demander conseil sur une sujet qui a été quelques fois abordé sur ce forum : le stockage de sources scellées émettrices de gamma, et malheureusement de neutrons.

Nous prévoyons de stocker en tout:
   - 1,11 TBq d'241Am-Be
   - 148 GBq de 137Cs

J'ai fait un calcul rapide (en me basant sur des anciens rapports de contrôles affectués par l'Algade) et j'obtiens les chiffres suivant :
   - 13,8 µSv/h à 1 m en débit de dose gamma
   - 24,0 µSv/h à 1 m en débit de dose neutron

En dehors du local de stockage, il faudrait idéalement se trouver en zone publique (80 µSv/mois i.e. 0,11 µSv/h sur une base de 30 jours par mois).
La société étant située dans une Z.A.C. sujette aux cambriolages en tous genre, nous envisageons de faire construire le local "accolé" au bâtiment principal, mais avec un accès qui se ferait par l'intérieur du bâtiment (pas de porte d'accès par l'extérieur) pour limiter le risque d'effraction et de vol.
En utilisant X1/10 béton boré = 460 mm pour des neutrons de 6 MeV et X1/10 béton = 220 mm pour les gamma du césium [source Apave], j'obtiens les résultats suivants :
    - avec 120 cm de béton boré, je réduis mon débit de dose neutron à 0,06 µSv/h
    - avec 58 cm de béton, je réduis mon débit de dose gamma à 0,01 µSv/h

Donc en conclusion, 120 cm de béton boré devraient suffire pour avoir un débit de dose (tous rayonnements confondus) inférieur à 0,11 µSv/h et être en zone publique. Pour économiser en matériaux, j'ai même pensé à faire un local enterré: plus besoin de se préoccuper des murs, juste du plafond pour être sur qu'on serait en zone public au dessus (mais ca veut dire grimper des escaliers avec des conteneurs qui pèsent entre 40 et 60 kilos, donc pas génial en terme de HSE, à voir...)

Mon vrai problème ? La porte... Il faut bien pouvoir accéder à ce local par une porte, et je ne vois pas quelle protection mettre sur ma porte pour atteindre la limite public sans que celle ci pèse une tonne.
Je dois donc revoir mon idée, peut être rajouter une chicane, un peu comme le petit schéma ci-dessous :

Qu'en pensez-vous ? Avez-vous déjà traité cette problématique ? Ou achetez vous vos matériaux de shielding ? Avec quelles sociétés avez vous déjà travaillé sur ces questions ? Toutes vos idées et tous vos conseils sont les bienvenus.

Eve vous remerciant d'avance,

Bonsoir,

Pour commencer, les sources sont certainement stockées dans des enceintes adaptées, par exemple, chateau de plomb pour la Cs-137 et chateau de polyéthylène pour l'Am-Be ? Je suppose que oui, compte tenu des valeurs de débits d'équivalents de doses indiquées à 1 m et des masses indiquées.

Sinon, pour limiter les coûts de construction d'un espace de stockage, je suggère dans un premier temps de se concentrer sur des blindages locaux, c'est toujours plus intéressant de blinder au plus près de la source, rajouter des protections autour des conteneurs, de type coffret pourquoi pas en béton, ça limiterait les épaisseurs des murs ou du plafond.

Ceci étant dit, as-tu considéré les avantages/inconvénients du béton boré versus le béton ordinaire ? Il y a sûrement des coûts différents. Le béton ordinaire permet de faire appel à d'assez nombreuses sociétés de construction.

@+
SW

Bonjour,

effectivement, les sources sont déjà stockées dans des conteneurs spécialement conçus pour (PE pour 241AmBe et Pb pour 137Cs), d'où les "faibles" débits de dose au vu de l'activité.

Effectivement, on peut stocker les sources dans des petits coffres béton pour limiter l'épaisseur des murs et du plafond.
Même si dans l'absolu, il faudra les mêmes épaisseur de béton pour arriver au débit de dose escompté, ca fera des économies de matériaux. Je vais considérer cette option, merci.

Par contre, j'ai du mal à trouver des données d'épaisseurs dixièmes de source fiable pour mes neutrons. J'en ai quelques unes qui proviennent d'un document Apave (eau, PE, paraffine, plâtre PE boré etc..), mais je n'ai pas la valeur du béton "simple". Si tu l'as, pourrais tu me la donner ?

Merci

Bonjour,

J'en ai une issue du rapport NCRP n° 144 qui se réfère à d'autres publications (ICRP 21) : j'ai pour le spectre AmBe une épaisseur dixième de béton ordinaire de 96 g/cm2, si on considère la masse volumique typique de ce matériau (2,35 g/cm3), on se retrouve avec une épaisseur dixième de 41 cm. Mais c'est une extrapolation, je n'ai pas la composition du béton ordinaire pour leur calcul.

Ce qui paraît étonnant par rapport à ton béton boré à 46 cm et qui devrait en toute théorie être un peu plus efficace que le béton sans bore pour atténuer des neutrons. Mais c'est un peu la jungle à ce niveau là.

Autre donnée intéressante si tu veux enterrer le tout : la valeur pour le sable (SiO2, densité typique 2,32) est de 74 g/cm2. Ou alors considérer la terre et sa composition en eau, facteur intéressant pour protéger des neutrons.

Quelques petits calculs à l'aide de logiciels pourraient aussi t'aider dans tes choix.

@+
SW

Bonjour,

effectivement, cette valeur est un peu surprenante quand on la compare à la valeur dont je dispose pour du béton boré. La version enterrée du local couterait  peut etre moins, cher, à voir avec les entreprises de construction. Par contre, je me permets une petite remarque en géologue que je suis : la densité du sable est de 2.65 (et non pas 2.32) !
En tous cas merci pour tes réponses. Je vais continuer à creuser le sujet.