Générateur à Neutrons: "Tube neutron" ou "Accélérateur" ???

Bonsoir  à tous! (Je suis actuellement en déplacement à Nouméa et ici c'est le soir! )

Je suis confronter à un cas d'installation qui m'interpelle et qui sera peut-être une évidence pour vous!

Description de l'installation: Analyseur de minerai par activation neutronique

Le principe est basé sur un générateur neutron ou "tube neutron" contenant une certaine activité de Tritium (Plusieurs GBq) qui génère des neutrons par réaction de fusion T (Tritium) + D (Deuterium) -> Noyau d'hélium (3.5 MeV) + Neutron (14.1 MeV) pour légèrement activer le minerai (qui circule rapidement sur le convoyeur!) pour l'analyser.

Les neutrons générés possèdent donc une E > 1 Mev et donc l'installation rentrerait donc dans le cadre des exigences de la norme NF M62-105.


Outre le blindage (plomb + polyéthylène), cette installation est pourvu d’un système de sécurité complet (une boucle de sécurité permettant permet de couper le générateur lorsque la trappe d’accès au tube est ouverte (Absence de remise en route automatique),

l'accès est restreint par des grilles limitant une zone autour de l'appareil + porte et contact de porte coupant le tube si accès (Boucle de sécurité).



L'opérateur met simplement en route l'installation automatisée et nulle personne n'est présente ensuite! Est-ce que la seule mise en route de l'installation par un bouton MARCHE-ARRET est considéré comme un manipulation???



Un CAMARI Accélérateur est-il nécessaire pour cette personne pour cette unique action MARCHE-ARRET?

Bonne journée... (soirée pour moi )


C.

Finalement après relecture de l'arrêté du 21 décembre 2007: "art.1 - ...toute opération mettant en oeuvre des appareils ou des équipements émettant des rayonnements ionisants...", il semble que se soit assez évident: CAMARI REQUIS, puisque marche-Arrêt rentre dans la mise en œuvre de l'appareil!!!
Merci "Ô Dieu Fred", Suprême être divin de la RP!!!

...accélération de deutons avec un accélérateur SAMES de 150KV et réaction de fusion sur tritium. Les neutrons sortent avec une énergie de l'ordre de 14,5MeV...problématique générateur HT + activation neutron +présence tritium....bon courage.....

Il me semble qu'il faut plutôt 500 keV pour passer la barrière de potentiel (sinon plus en considérant l'énergie disponible dans le centre de masse)

Quelle est la HT de l'appareil?

Et c'est effectivement un beau problème de RP : tritium, neutron, gamma de capture de fortes énergie, faisceau deutérium

Je n'ai pas, hélas, cette infos pour l'instant (n'étant pas l'exploitant!) mais je devrai l'avoir d'ici peu!

Cependant l'activation du minerai est infime (5nSv/h à 10 cm du minerai) l'activation du tube est plus importante mais l'appareil présente un blindage de plusieurs tonne de polyethylène et de plomb.

Les tubes neutroniques sont souvent sous des tensions d'une centaine de kV.
Ils sont classés à la fois comme appareils contenant des sources à cause du H3 et comme accélérateurs, à cause des émissions à 14 MeV.

Gnaf a écrit:

Les tubes neutroniques sont souvent sous des tensions d'une centaine de kV.

 Effectivement Gnaf, bien vu  ! Le tube a une HT de 110 kV (J'ai enfin eu l'info! Merci Kenny !)

Une différence de potentielle de 110 kV doit accélérer un Triton avec une Ec de plusieurs Mev, soit une Ec suffisante pour générer une réaction de fusion et arracher un neutron avec une E de liaison de 1.1 MeV (Cas d'une cible Deutérium)?

Bonjour,
Le "cout" de la réaction est de qq keV. Aprés ça dépend de la cible (enveloppe contenant le tritium)...L'accélérateur fonctionne en deutons (ou protons si on veut faire autre chose..). Les contamination tritium dépendent exclusivement du type de cible utilisée et de la manière dont elles sont employées. Normalement la contamination 3H devrait être contenue...
Encore bon courage.

La charge étant unitaire pour le tritium, une ddp de 100 keV donne au projectile une énergie de 100 keV, pile poil

A cette énergie là on ne franchit pas la barrière de potentiel (400 keV)de façon déterministe
Pour autant j'ai retrouvé des courbes de sections efficaces qui montrent que le taux de réaction est maximal à cette énergie de 100 keV.
Le franchissement de la barrière de potentiel se fait alors par effet tunnel (probabiliste) avec sans doute un rendement assez faible (c'est le propre de l'effet tunnel)

Je pensai que la section efficace devais être plus élevée au fur et à mesure que l’énergie du deuton incident augmentait. Mais visiblement non. Cela est sans doute lié, comme assez souvent avec les neutrons par exemple, au fait qu'une interaction a du mal à se produire lorsque les "vitesses de croisement" sont élevées.

Pour le reste, une fois que la réaction se produit, celle ci est très exoénergétique (Q=17,8 MeV), et n'a pas besoin de l'énergie cinétique du deuton incident pour se réaliser (s'il n'y avait pas la barrière de répulsion coulombienne, la réaction se produirait avec des deutons d'énergie quasi-nulle)

....ça doit se trouver qqpart les sections efficaces de cette réaction...Ca m'intéresserait également de les avoir à l'occasion...

Gluonmou a écrit:

La charge étant unitaire pour le tritium, une ddp de 100 keV donne au projectile une énergie de 100 keV, pile poil

A cette énergie là on ne franchit pas la barrière de potentiel (400 keV)de façon déterministe
Pour autant j'ai retrouvé des courbes de sections efficaces qui montrent que le taux de réaction est maximal à cette énergie de 100 keV.
Le franchissement de la barrière de potentiel se fait alors par effet tunnel (probabiliste) avec sans doute un rendement assez faible (c'est le propre de l'effet tunnel)

Je pensai que la section efficace devais être plus élevée au fur et à mesure que l’énergie du deuton incident augmentait. Mais visiblement non. Cela est sans doute lié, comme assez souvent avec les neutrons par exemple, au fait qu'une interaction a du mal à se produire lorsque les "vitesses de croisement" sont élevées.

Merci Gluonmou pour ces précisions très intéressantes!

Merci Gluonmou pour ces précisions très intéressantes!  Mais connaissances se limitaient à l'équation et son rendement énergétique, le sujet semble  moins nébuleux!

PaulF a écrit:

Encore bon courage.

Bonsoir PaulF
C'est au SCR pour lequel j'ai dispensé la formation qu'il faut souhaiter bon courage!
Cependant l'installation est très bien conçue et les problématiques sont plus organisationnelles que techniques.
Toutefois, je leur est fortement recommandé de faire des contrôles d'absence de fuite tritium (risque possible de perméation) sur le tube par frottis + scintillation liquide.

PaulF a écrit:

....ça doit se trouver qqpart les sections efficaces de cette réaction...Ca m'intéresserait également de les avoir à l'occasion...

Sur le Vade Mecum TOME III (de Raymond PANNETIER), il y a bien la formule de Georges GAMOV!!! ( La notion de "l'effet tunnel" et "du puit de potentiel" dans la théorie ça va encore mais là... . La ça devient coton pour moi!!! ). Mais pas de courbe! Sur le net, ça doit bien se trouver?!

Je les ai si ça vous intéresse
Je ne sais plus où je les ai trouvé

bonsoir,

Un truc comme ça ?

PPJ

Flute j'ai m..der sur la taille !!!