Détection : un nouveau radiamètre Gamma affichant une "portée de détection" de 20m

Un nouveau système de radiamétrie Gamma vient d'être développé par Hitachi / GE (1). Cet équipement permettra de contrôler des surfaces de terrain de 20 m de diamètre en une seule passe et en quelques secondes. En cas de détection d'un débit de dose moyen élevé dans cette zone de détection, un second programme de l'appareil permettra de localiser plus finement la source de l'irradiation Gamma (2) en quelques minutes.

A l'opposé des méthodes de surveillance et de recherche de radiation actuels qui nécessitent de survoler l’ensemble des surfaces à mesurer en passes "serrées", ce qui peut parfois prendre un temps énorme quand les surfaces à contrôler sont importantes, le nouveau système permettra d'effectuer des relevés de dosimétrie ambiante beaucoup plus rapides, les "points de mesures" étant nettement restreints du fait de la "portée" plus importante de l'appareil de détection.

L'appareil développé utiliserait un scintillateur "plastique" associé à une fibre optique et un système de photo-multiplication qui permettrait également à l'appareil d'être exploité dans un milieu liquide le cas échéant.

Source : Denki Shimbun, 29 mai, anglais

Notons que ce système de détection ne peut évaluer que les rayonnements Gamma (et X-Ray ?) et restera totalement insensible aux rayonnements Alpha et Bêta qui semblent cependant représenter au moins une partie des "hotspots" actuellement détectées au Japon suite aux retombées de l'accident de Fukushima. C'est par exemple le cas des actinides dits "majeurs" (3) relâchés suite à la fusion des cœurs et aux déconfinements et qui émettent majoritairement des radiations Alpha.

Il semble hélas que les ingénieurs Hitachi / G/E ne se soient pas trop promenés sur le terrain, matériel de détection à la main, et en soient restés au vieux schéma de la contamination accidentelle due "majoritairement" aux produits de fission et d'activation. Hélas, les radiations Alpha sont également dispersés en grande quantité sur le terrain et pas seulement dans les environs proches de la centrale accidentée mais jusqu'à Iwaki (40 km) et Itate-Mura (40 km) ; on a également retrouvé du Plomb-210 (un des rares émetteurs Bêta de la chaîne de l'U238) à Yokohama (250 km).

Notre avis : Les caractéristiques chimiques des actinides étant très différentes de celle des noyaux "moyens" (les produits de fission comme les Césiums, le Strontium...) leur dispersion dans la nature peut être fondamentalement différent aussi "prospecter" exclusivement les rayonnements Gamma sur le terrain ne nous semble pas être une réponse appropriée pour certifier la présence ou l'absence de contamination.


(1) General Electric, le constructeur américain de l'unité n°. 1 de Fukushima-Daiichi, s'est associé au Japon dans une Joint-Venture avec Hitachi en 2007
(2) Par "paliers" de 10cm
(3) L'Uranium 238 "fertile" par exemple, dont la masse représente plus de 95% du combustible "neuf" cf. M. Ammerich ;)

Comments

[Rédigé par : Géologue]

Arrêtez les sarcasmes sur le fait que ce compteur ne "voit" que les gamma et les béta.
Les alpha ne parcourent, pour les plus énergétiques, qu'environ 10cm dans l'air ! Alors à 20 m ....
Ceci dit, une désintégration alpha peut être accompagnée d'émissions gamma.

[Rédigé par : trifouillax]

Totalement inexact par exemple pour l'U-238 : aucune filiation Gamma directe, le schéma figure 5 cm au-dessus de votre commentaire.

D'autre part, ce "machin" ne détecte que les Gamma car il ne voit que les photons, les particules Bêta et Alpha étant invisibles sur le spectre électromagnétique.

Du combustible dans la nature au Japon, il y a en a des tonnes dispersés sous forme particulaire, sans doute bien plus en masse brute que les produits de fission.

Alors c'est facile, on contrôle les Gamma (bien au chaud depuis un avion ou avec le nouveau joujou renifleur de GE) et on loupe lamentablement une majorité des retombées.

Voyez par exemple les 170 CPM d'Alpha contrôlés à Niigata, 200 Km à l'Ouest de la centrale : http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=3Y3VAgfn21k#!

Cordialement,
Trifou

[Rédigé par : Géologue]

Tu te goures Trifou.
Il faut distinguer les désintégration radioactives avec éjection de rayonnements ayant une masse au repos (alpha, béta, neutrons, CE, fission) qui donnent à la fin un atome différent du début, car le nombre de proton s'est modifié (et c'est le nombre de proton qui caractérise telle ou telle espèce d'atome) et l'émission d'un gamma, qui n'est qu'une manière pour un atome d'évacuer un surplus d'énergie, avant ou après une désintégration, sans que la nature de l'atome ne change.
Dans la série de l'uranium, ce sont les produits de fin de filiation qui émettent les gamma les plus énergétiques. C'est pour ça qu'on peut prospecter en avion, avec un gros cristal de NaI posé sur le plancher, entouré de tubes photomultiplicateurs qui comptent les photons générés par les gamma dans le cristal.
Par exemple,en restant dans la filiation de U238, la désintégration alpha1 du Radium 226 (en compétition avec celle de fondamental à fondamental) est suivie par un gamma à 635kev.
dans la chaine"" de Uranium, les "plus gros contributeurs gamma" sont les descendants de 222Rn, 214Pb et 214 Bi.
A ta disposition pour plus de précision.
Tiens, un document qui permet de comprendre les problèmes de mesure : http://www.nucleide.org/Gamma_spectro/NT_08-30_Mode_operatoire_Phosphogypse.pdf

[Rédigé par : trifouillax]

Mouaip ta transition Gamma du Radium-226 à 635.47 KeV si j’interprète bien le schéma de désintégration, c'est "peanuts" avec 0.00027% de l'énergie moyenne ?

Sinon, en poursuivant sur l'exemple de l'U-238, oui, les PB-214 et Bi-214 permettent d'identifier le Radon avec une sonde Gamma et un simple "piège" à poussières grâce à leur signature ni trop longue ni trop courte (20 à 30 minutes). C'est une expérience bien connue et décrite ici : http://www.gen4.fr/blog/2011/12/ca-cr%C3%A9pite-pas-mal-ce-soir-suite.html

Mais entre nous, si on dispose d'une bonne sonde Alpha, ne serait-il pas plus efficace de rechercher directement, donc obligatoirement "en rampant", le rayonnement Alpha global de l'U-238 qui est de loin le plus costaud : 4.2 MeV d'Alpha pour 10 KeV de Bêta et 1.4 KeV de Gamma ?

Les astronomes, s'ils avaient le choix, préféreraient-ils observer de très loin à travers des instruments très imparfaits ou alors mettre le nez directement sur le sol de l'objet qu'ils observent ? En fait, ils n'utilisent la réponse instrumentale que parce qu'ils ne peuvent s'approcher de l'objet de leur convoitise... Or, sur le sol du Japon, on peut y aller, il suffit d'y mettre les moyens et le temps, c'est juste un problème de volonté politique, je veux dire, une volonté affichée de vraiment rechercher la contamination par les noyaux lourds. Ah, j'oubliais, ils ne sont pas sensés se balader à plus de 3,2745 cm des confinements... LOL

Merci en tout cas pour ces agitations électroniques,
Trifou

[Rédigé par : Géologue]

Non, c'est à la foi plus simple et plus compliqué. Toutes ces histoires ont à voir avec la vraie vie. Les alpha sont arrêtés par un grain de poussière. Ça ne sert donc à rien de les renifler au raz des pâquerettes : on peut passer à côté de taches de contamination importante. C'est pour cela que c'est plus intéressant de mesurer les gammas.

[Rédigé par : trifouillax]

Les militaires ont des "Survey-Meter" large bande qui détecteront tout type de rayonnement, un agenda généralement assez peu rempli et un personnel "rampant" qui fera rarement défaut à cette tâche longue mais précieuse !

Dans les appareils "civils" un LB124S ferait parfaitement l'affaire avec sa fenêtre de 300 cm2, il détecterait facilement tout type de radiation.

Je suis sûr que la carte au sol n'aurait rien à voir avec la carte de l'avion "renifleur" mais ceci aurait sûrement des conséquences sur le travail de "décontamination" de nouveaux points chauds. Et si la contamination "glisse" à chaque pluie / vent / neige, la carte aurait un drôle de tronche au fil des mois !

Je suis intimement convaincu que c'est une décision politique "habillée" par des arguments scientifiques. Enfin... Évacuons le sujet momentanément, il se représentera probablement plus tôt que l'on ne croit.

Cordialement,
Trifou

[Rédigé par : Biwa]

Combiné à un drone on devrait avec ce système parvenir à des cartographies détaillées et complètes de chaque rue, trottoir, cour de récréation, parc, jardin, etc...

[Rédigé par : Géologue]

C'est effectivement le type de solutions qu'il va falloir mettre en œuvre, en concurrence avec d'autres. Effectivement, la contamination générale va baisser,, au profit de points chauds mobiles pour certains, immobiles pour d'autres.

[Rédigé par : Biwa]

Il y a peut être plus simple et moins cher : le "plastic scintillation fiber" : un détecteur qui a la forme d'un cable d'un milimètre de diamètre et qui peut faire jusqu'à 20 m de long qu'on déplace à une vitesse de 10 cm/seconde : http://www.jaea.go.jp/fukushima/other/2012-0528.pdf

[Rédigé par : Géologue]

je vois que vous lisez le japonais dans le texte.

[Rédigé par : trifouillax]

Ton "gros" cristal de NaI loupera magistralement les Photons basse énergie à cause du bruit de fond. J'ai l'exemple du Tritium en tête (plutôt émetteur X-Ray mou par radiation secondaire que Gamma mou d'ailleurs), il devrait en exister d'autres, plus significatifs.

Alors qu'un bon vieux tube G/M pancake détectera tout depuis le sol, un gros NaI comme celui du TSM-470 (volume de 14 pouces cubes) loupera obligatoirement certains RN, surtout vu d'avion ! Cette dernière solution n'est qu'un mauvais compromis de rapidité et de sensibilité.

Démonstration : par une petite vidéo "d'amateur" : http://www.youtube.com/watch?v=M-_4ijCPwTg&feature=related