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Développement d'un piégeur passif pour la surveillance du tritium atmosphérique

¹ Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire, PRP-ENV/SESURE/LS3E, 31, rue de l’Écluse, BP 40035, 78116 Le Vésinet, France
² Groupe d’études atomiques de la marine nationale, EAMEA – BCRM – CC19, 50115 Cherbourg-Octeville, France

^⁎ Auteur de correspondance : pedro.caldeiraideias@irsn.fr

Reçu : 13 Janvier 2016
Accepté : 4 Novembre 2016

Résumé

Le développement d'un dispositif passif de prélèvement du tritium atmosphérique a été initié en 2012 pour optimiser les moyens de surveillance régulière de l'environnement en complémentarité avec les dispositifs existants (barboteur, condenseur). Le concept devait répondre à des contraintes de simplicité de mise en œuvre sur le terrain (pas d'apport en énergie, compacité…) et présenter des performances équivalentes aux meilleurs dispositifs disponibles actuellement sur le marché. L'étude a porté sur le piégeage du tritium sous forme de vapeur d'eau dans l'air (HTO). Elle a intégré le design du piège de terrain, la sélection des matériaux utilisés, le développement d'une chambre à atmosphère contrôlée et d'un système de désorption des pièges passifs pour des analyses en laboratoire. Une série de tests de qualifications dans des conditions de laboratoire puis dans l'environnement a été menée. Les résultats obtenus avec ces prélèvements passifs démontrent une très bonne concordance avec ceux obtenus avec les moyens utilisés habituellement en routine (barboteurs, condenseurs) sur une plage d'activité couvrant le bruit de fond naturel jusqu'à des niveaux identiques à ceux des rejets gazeux des installations nucléaires. Ils démontrent en outre le potentiel offert par ce nouveau dispositif pour une utilisation opérationnelle en surveillance des rejets, de l'environnement mais aussi pour des études spécifiques de type cartographique ou une utilisation en situation de crise.

Abstract

The development of an atmospheric tritium monitoring system based on passive sampling launched in 2012 to improve the environmental monitoring capabilities to complement conventional means. The purpose of this project was to design a passive technical solution that provides a compact system with no external power supply needed and having performances equivalent to the best devices currently available on the market. The study focused on trapping tritium in the form of water vapor in the air (HTO). This project included the design of the device, the selection of trapping materials, the development of an atmospheric control chamber and a desorption system for the passive traps laboratory analyzes. Tests were conducted in laboratory and then in the environment. The results obtained with the passive samplers show a very good correlation with those obtained with the traditional means (bubblers and vapor condensers) on a range of activities covering the natural background and going up to levels similar to those of gaseous discharges from nuclear installations. This new passive device shows a very good potential for use in radioactive releases monitoring, for environmental surveillance but also for specific studies (such as mapping) and emergency situations.