Effet des hétérogénéités de masse et d’activité sur l’évaluation de l’activité dans les gros colis de déchets radioactifs

Effect of mass and activity heterogeneities on the activity measurement of large packages of radioactive waste

Division technologies en milieux extrêmes du Groupe ONET, Société ONECTRA, 36 boulevard des Océans, 13009 Marseille, France

Reçu : 3 Mars 2006
Accepté : 10 Mai 2006

Résumé

L’activité d’un colis de déchets radioactifs est généralement évaluée à partir de mesures externes des rayonnements gamma émis, mesures associées à des fonctions de transfert. Ces fonctions de transfert sont calculées à partir d’une hypothèse de répartition homogène de la masse et de l’activité dans le colis. Mais cette hypothèse est rarement vérifiée : cet article évalue l’effet des hétérogénéités sur la mesure d’activité dans des familles de colis semblables : une erreur en résulte, avec une part systématique, conduisant à surestimer ou sous-estimer l’activité totale de la famille, et une part aléatoire, à moyenne nulle. Afin d’évaluer les effets des hétérogénéités, des familles de colis virtuels ont été générées par simulation numérique, avec prise en compte des caractéristiques connues de la famille réelle que doit représenter la famille virtuelle, et variation aléatoire, d’un colis de la famille à l’autre, des distributions exactes de masse et d’activité. Une méthode d’ajustement et de justification de la représentativité de la famille virtuelle est proposée, autorisant son utilisation comme modèle afin, d’une part, de correctement évaluer l’incertitude lors de la mesure d’activité et, d’autre part, de réduire cette incertitude. Les incertitudes ainsi estimées sont meilleures que  ±50 % sur des colis de 2 à 3 tonnes.

Abstract

The activity of a radwaste package is usually evaluated from external gamma measurements associated with transfer functions. These transfer functions are calculated assuming that both activity and mass distributions are homogeneous. But generally, this is not the case: this paper evaluates the effect of heterogeneities on the activity measurements on families of similar waste packages: an error arises, with a systematic part, leading to an over or under-estimation of the overall activity in the family, and a stochastic part, whose mean effect is null. In order to evaluate the effect of heterogeneities, virtual families of radwastes packages have been generated, using numerical simulation, taking into account the known characteristics of the real family which the virtual family should describe, and random variation, from one package to an other, of the exact distributions of mass and activity. A way to fit and demonstrate the representativeness of the virtual family is described, in order to firstly evaluate the uncertainty of the activity measurement, and secondly to reduce this uncertainty. The obtained uncertainties are in the range of ±50% for 2 to 3 tons packages.