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Perfectionnements apportés aux appareils du genre de ceux pour mesurer la puissance d'un rayonnement nucléaire
L'invention est relative aux appareils du genre de ceux pour mesurer la puissance d'un rayonnement nucléaire ou autre, notamment à ceux destinés à être plongés dans un milieu à température déterminée, par exemple dans le fluide réflecteur ou modérateur tel que eau, eau lourde, liquides organiques, etc.... d'une pile atomique, ceci n'étant cependant qu'un exemple.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces appareils plus simples et plus efficaces que jusqu'à présent.
Elle consiste, principalement, à établir lasdits ap- paroila nous forme d'un calorimètre à soudure chaude et sou-
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dure froide, comportant une enceite portée à la température de l'ambiance, qui sera celle de la soudure froide, enceinte dans laquelle est montre au moins une masse propre a s'échauf- fer sous l'action du rayonnement et en contact avec la soudure chaude, le tout étant relié à un dispositif de mesure faisant apparaître une tension fonction de la différence de température antre les soudures et directement proportionnelle à la puissance de rayonnement.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préfé- rence en même temps et dont il sera plus explicitement parle ci-après.
Elle vise, plus particulièrement, certains modes d'ap- plication (en particulier celui pour lequel on mesure la puis- sance d'un rayonnement nucléaire), ainsi que certaine modes do réalisation, desdites dispositions ; et elle vise, plus parti- culièrement encore, et ce à titre de produits industriels nou- veaux, les appareils du genre en question comportant applica- tion de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments spéciaux propres aleur établissement et les installations comprenant de semblables appareils
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessina sont, bien entendu, donnés surtout à titra d'indication.
La Fig. 1, de ces dessin montre en coupe schématique la partie essentielle d'un appareil calorimétrique pour la mesure de la puissance d'un rayonnement nucléaire, cet appa- reil étant établi conformément à l'invention.
La Fig. 2 montre en vue schématique l'ensemble dudit appareil.
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Salon l'invention, et plus spécialement selon ceux de mos modal d'application, ainsi que coux dos modes do réalisa ! tion, do lui divr8Ù. parties, auxquels il semble qu'il y ait livu d'accorder la pr5!'ranca, se proposant par exemple d'éta- blir un }'11''\ rtl il qui, son i l.úmen sonsible étant plongs dans uns ambinnee soumise à rayonnement nucléaire -- notamment dana lu rfi'lactuur d'une pila piscine, cola seulement pour fixer les iil5ee "-puittou donner un indication do la puissance du rayonne-
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mont, on a'y prond comme suit ou de façon analogue.
On .tr1bl:l.t cet appareil sous forme d'un calorimètre, ra soudure chauda ut aouduro froide, t :.\gnc6 du façon telle que, son *il' mont autisiblo ''tant plonge dans la susdite ambiance, la ttouduru froide puisse prondru la température de cotte dernière, tandis quu la soudure chaude prend la température d'un noyau N'ôvu n l'intriuur dudit client et propre à s'échauffer sous
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l'action du rayonnement.
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Pour conLtituur la susdit élément sensible, on lui fnit comprendra pnr exemple aaaLnti4allamant : - un boîtier ou cylindre aa3ta11iqua 1, et paroi minco du mani3ra r3 et'St:ablir ?%% la température ambiante avec le Mini- mum d'inertie thermique, bottier propru à 3tra far 5 à ses ex- trômit6a par des bouchons 2, 3* le tout avantagotuseaent an scier nox:tdl\'\l.Q , . un noyau 4, par oxomplo cylindrique, en une matière uv;jaupt1.h14 3u s'échauffer sous le rayonnement consid&r3, cotte m'I tiJN éteint par exemple le graphite,, ou l'une des Matières ;lnùi<1uva plus loin (suivant In natura du r-:yonM8ent), - ut lva soudures chnttdes et froides, que l'on constitue du tout atat3.zrt appropriée (par x8pl en chroaol-Q11) et que l'on prévoit twaatsgu3ament â raison de Jeux soudures ch-maea 8C< Sc2 raspaCtivomuriZ n x .xtr8it$s du noyau 4, et de deux sou- duras froides SF.
SF2 par x<mplo prévues sur l* xtSrleur du
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cylindre 1.
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Les fils du cou uoudurui sont l'IY1Int.u''IUIJI/II.nt. mont.'r, aslon uno disposition connue dîna les spparuila dncmm'G ''1'hll''. mocoax"dans li comlnqrcet e leint6rivur du eninua in acivr in- oxydable, les fils lu chromul L't d' l.tll,lIlI" (ou outrua allittii,*vtj) 6tant isolas ot protga par de lu m,)nû,,1v.
C-in guinv4 sont représentses sch";m2tiquumont sur los d*4nine un '1 Sa pour la 0udurB chaudes et in 6 6. pour lus noudurue troidwa, L'nv3ntpu du ces v;inun, dîna lu cas prSaJnt, ost dq pouvoir si couder ail3:m'mt, notamment un vuv du p.,rrrIJUru lu trv!,;r8u t'lnch(: dan bouchona 2, 3, p''P aouduru ou braaagu, notamment à 1ar;.:nt. loo bouchons, opr8 montage, aèrent vu%- m'ma soudée au cylindro 1, noue rgon et 0':11'18 npport do mutait c:; qui <:1DDur-.:t'a urs bonnu 4'.tr4nch4itv'f A l'extérieur du cylindre par uxumplu <J 1,50 III du cului- ci, dans un,.:
zone do flux moins intunny, la jonction ovac Ion fils de cuivra n'ut foetus 5 l'intérieur d'un boîtier moul6 (par l)"-tJmplc en"Aro7.diti9 tl qu rVflrl,Nnt6 un 7 aur la Yist 2# On voit a gauche1 les deux bornus 8 untru 1uoql,lolluQ out uppliqufiu la tension rDultnt doc doux noudurue aC1' 411 ot, d droitu, les deux bornas 9 correspondant aux doux ouduroa SC2, S'2' 10 représuntant un fil dj mat) commun.
L' cn34mbl.u dsa filon du ortie- vat conduit nous gnino 11 un apparail l0 1. cturv 12, du tYPlt do, cieux comporté par loti thorimocouplua u8wJl". mxio qui pout titre oompl'tS pour gsrmuttrp d'(JnrcgÜ:str13r 1a variation :n fonction du trmpn du lit go'muur mi;0.ar4c, par xcrsp,s sur unit bndv li L' appareil fonctionnu do ln façon suivante.
3oua l'action du t"!lyunnulJ'Jnt nuclh1ru. la noylu 4, par exemple du gr'pb1.t , D' f.cb'1u!to. Les chtlngiJ(J 11" chril-tur du noyau avec l'...mbionc.;. nvoc lu cylindru 1, au font proaquo + Epûxy rs3ne
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uniqU(1munt pnr conduction et convoction dana l'air, et par 1<J8 fila du th:rmocoup7:.
En effet, la différence do temperaturo entre noy'iu ot ambi-mca san par exemple noultmunt de l'ordro do 50<>C d.J sorte qu'on p-iut négliger les pertJ3 par rayonnumont,, Si, du plus, on nt glig l'inortio thermique do l'onvulop- p.j 1, qui cet trva fiiblo, grco à la faiblo 4paisseur do paroi, on puut alors d"duir, do ln différence de tomp6rature t, ontro noyau 3 'tmtLanct; (température mosurôe par l'Appareil 12), la valour d; .n pui8n,nc apcifiqu3 dbgDgÓO par la rayonnement ai On n un #jffot lu formule suivante :
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p = 4t18 c T 0
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Dans cvtto formule :
E ,fit la puissinco spécifique dsgag5e dans le noyau, par gramme de graphita (i supposer qu'on utilise le graphite), t ont li différence du tempo-rature mesurée entre los souduros chaudos et les soudures froides, C est la chil*ur spécifique du graphite, on calories par grimme jet pr drgr5 centigrade. et T est ln psaudo-période do l'exponentielle de rotroi- disBcaont du crslorimetro, exprimée en secondes.
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L'un des principaux intérêts de cat appareil est do por-
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mettre d'unrgl8trr, sur une longue période, la puissance spé- cifiquo due u rayonnement.
On obtient lors d:s courbes telles que celle figurée 3chm1ti1uo0nt n C aur la fig. 2.
Sen outre, on déterminant pour une p&rioda donnée l'aire du cottu courbe, on peut intégrer l'énergie d6g1g6e pendant
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cette période.
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Cette intégration peut sue faire par planimétrie sur une
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courbe toile que nuavie6et ou par tous autres moyons. En parti- culier, l'appareil du monture 12 pout Stru un intégrateur Sloc- troniquû, qui est dons un véritable compteur d'énergie taiant apparaîtra directement la valeur do l'énergie dégagée, sans
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nécessiter le pasi3,ig, pur une courba C. On peut aunsi, dnna une autre application, calculer l'intensité de dose en reps/heure, cela on utilisant les 6quiva- lences énergétiques du rep dîna l'eau.
(Roentgen Suivaient Physique).
Il est à noter quoi dîna le cas notamment d'uno pila,
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la ntur.: et l'intensité dos rayonnements varient suivant l'en- droit où l'on place le calorimètre à l'intérieur do la pila, du sorte quo l'on aura à on tenir compte pour le choix do la natiore devant constituer le susdit noyau. A ce sujet, on sait que, si la graphitez ost sensible a tous las types do rayonnementn, lu plomb et Iv bismuth le sont également aux rnyons gamma, tandis que le polyethylne ou lu polystyrène sont sensibles à la somma neutrons rapides plus gimma, @
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Cn conçoit donc qui si l'on effectue, à un endroit d5- termine, des mesures successives avec dos noyaux différents, on peut ainsi mesurer l'énergie correspondant à chaque typa do rayon- nement.
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Donc, dans. une pila t n un endroit dtormin6, on pour- ra, suivant la nature du matériau choisi pour le noyau, mesurer
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l'énergie provcnint de la totalité des différents types de rayon- nement, ou bien mesurer l'énergie provenant d'un ou du plusieurs types détermines.
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Il est r noter encore quo, dans 1'oxcmple do r6nliention représente sur les figurée, on a utilise doux soudures chaudes et deux soudures froides, ce qui est un dispositif avantageux du fait de la symétrie des soudures chaudes, ou froidas, ontro elles.
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Mais l'on peut également envisager, et cola eot PQrfa1tmQnt r6ali-
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sabla, d'avoir une ou plusieurs soudures soit chaudes, soit froides, la nombre de soudures chaudes n'étant d'ailleurs pas. forcement égal au nombre de soudures froides. Sous une outre - forme, on peut dire que l'appareil suivant l'invention possède au moins une soudure chaude et au moins une soudure froide.
En suite de quoi, quel que soit la moda de réalisation adopta, on peut établir des appareils, pour la masure de la puissance de rayonnement, dont la fonctionnement ressort suffi- samment de ce qui procède pour qu'il soit inutile d'insister à son suj't et qui présentent, par rapport aux appareils du genre en question déjà existants, de nombreux avantages, notamment : celui d'être simples et peu coûteux, celui de permettre aisément l'intégration de l'énergie dans le temps, et cela sous de très fortes intensités de rayonne- mont, notamment celles régnant au voisinage du coeur dos piles atomiques, cului d'être robustes et fidèles.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà. de ce qui précède, l'invention ne sa limite nullement à ceux do ses modes d'application, non plus qu'à ceux dos modes de réaliss- tien, du ses diverses parties, ayant et$ plus spécialement envisa- gés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.,