Un nouveau système d’imagerie gamma portable dédié à la détection et à la visualisation des points chauds dans les centrales nucléaires

E. Gaillard-Lecanu (1) , D. Hameau (1) , H. Onillon (1) , S. Jahan (1) , Vincent Schoepff (2) , Frédérick Carrel (2) , Mehdi Gmar (3) , J.-E. Maurer (1) , M. Lestang (1) , A. Arnette (1) , P. Oleksy (1) , C. Mahe (4, 5)

1 EDF - EDF
2 LCAE (CEA, LIST) - Laboratoire Capteurs et Architectures Electroniques (CEA, LIST)
3 DM2I (CEA, LIST) - Département Métrologie Instrumentation & Information (CEA, LIST)
4 LCLT - Laboratoire d'Etudes du Comportement à Long Terme des matériaux de conditionnement
5 LEMA - Laboratoire d'Elaboration des Matériaux à base d'Actinides

A new portable gamma imaging system dedicated to the detection and the direct visualisation of hot spots in nuclear power plants. In a nuclear power plant (NPP), the localization of radioactive hot spots is a major issue, as they are responsible for a significant part of the doses received by the workers, especially during maintenance operations. Since 2010, EDF and CEA have been adapting a new generation caméra gamma, GAMPIX, to have a dedicated portable tool available for this use. This system enables to superimpose a gamma image with a visible image, in order to locate radioactive sources in a given area. Onsite measurements at the Tricastin EDF NPP, combined with specific developments at CEA, have been carried out in order to meet the particular environmental and radiological conditions experienced in such industrial facilities: the relatively high energy of cobalt-60 (1.17 and 1.33 MeV) and the existence of an ubiquitous background. This article will present the specifications required, the corresponding improvements and the main results obtained during the on-site measurements campaigns. Even if they were dedicated to the qualification of the camera, the tests carried out showed useful results like the leakage lines along a lead protection and the displacement of a hot spot in a pipe (compared to its identified position). At the end, further developments are presented.

Dans une centrale nucléaire (CNPE), la localisation des points chauds est une préoccupation importante, car ils participent à la dose que reçoivent les intervenants, en particulier lors des opérations de maintenance. Depuis 2010, EDF et le CEA ont entrepris d’adapter une nouvelle génération de caméra gamma, GAMPIX, pour disposer d’un instrument portable dédié à cet usage. Ce système permet de superposer une image gamma à une image visible, afin de localiser les sources radioactives pré-sentes dans un environnement. Des essais sur site au CNPE de Tricastin ont été associés aux développements spécifiques réalisés par le CEA, afin d’appréhender les conditions particulières rencontrées en CNPE, à la fois environnementales et radiologiques : l’énergie relativement élevée des gamma du cobalt 60 (1,17 et 1,33 MeV) et la présence d’un bruit de fond ambiant permanent. Cet article présente les principaux axes du cahier des charges initial, les développements réalisés pour y répondre, et les résultats obtenus lors des campagnes d’essais. Même s’ils étaient uniquement dédiés à la qualification de la caméra gamma, les tests réalisés ont montré des résultats très prometteurs, par exemple la mise en évidence de lignes de fuite le long d’une protection biologique ou le mouvement d’un point chaud dans une tuyauterie (par rapport à sa position identifiée). En dernier lieu, les développements futurs sont évoqués.

Mots clés: instrumentation; nuclear power plant; gamma radiation; gamma camera

Domaines: Instrumentations et Détecteurs [physics.ins-det]; Physique Nucléaire Expérimentale [nucl-ex]; Traitement du signal et de l'image [eess.SP]

E. Gaillard-Lecanu, D. Hameau, H. Onillon, S. Jahan, Vincent Schoepff, et al.. Un nouveau système d’imagerie gamma portable dédié à la détection et à la visualisation des points chauds dans les centrales nucléaires. Radioprotection, 2013, 48 (4), pp.471 - 492. ⟨10.1051/radiopro/2013069⟩. ⟨cea-01792043⟩