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L'énergie nucléaire dans l'industrie

L'énergie nucléaire dans l'industrie

L'industrie est l'un des domaines dans lesquels l'énergie nucléaire est utilisée. L'utilisation de l'énergie nucléaire dans l'industrie moderne des pays développés est très importante pour l'amélioration des processus industriels, les mesures et l'automatisation, ainsi que pour le contrôle de la qualité.

L'utilisation des rayonnements nucléaires s'applique à un large éventail d'activités. Ces activités peuvent être le contrôle de la qualité des matières premières de procédés industriels (ciment, centrales thermiques, raffineries de pétrole, etc.) ou le contrôle de la qualité des produits fabriqués en série. Dans le cas de la production en série, il est utilisé comme condition préalable à l'automatisation complète des lignes de production à grande vitesse.

Dans le domaine de l'industrie, l'irradiation par des sources intenses est souvent utilisée pour améliorer la qualité de certains produits (plastiques spéciaux, stérilisation de produits à usage unique, etc.).

De plus, des expériences sont également menées avec des traceurs pour obtenir des informations précises et détaillées sur l'état des équipements industriels et opter pour une prolongation de leur durée de vie.

Les sources nucléaires à usage industriel ne produisent généralement pas de déchets radioactifs dans le pays qui les utilise, mais dans le pays du fournisseur. Une fois ces sources inutilisables, la société commerciale du pays fournisseur les retire lors de son remplacement.

Utilisation de radio-isotopes comme traceurs

Le fait que de petites quantités de substances radioactives puissent être mesurées rapidement et avec précision, fait que les radio-isotopes sont utilisés pour suivre des processus ou analyser leurs caractéristiques. Ces substances s'appellent des traceurs.

Les traceurs sont des substances radioactives introduites dans un processus industriel donné. Cette action permet de détecter la trajectoire de ces substances grâce à leur émission radioactive. De cette manière, il est possible d'étudier diverses variables du processus industriel (flux, fuites, etc.).

Certaines des applications industrielles de l'énergie nucléaire dans lesquelles des traceurs sont utilisés sont les suivantes:

  • Recherche de processus, capable de contrôler les paramètres des systèmes de ventilation (débits, efficacité de la ventilation)
  • Pour les mélanges, contrôle du degré d'homogénéité, du temps de mélange et des performances du mélangeur
  • Procédés de maintenance industrielle, étude du transport de matériaux par les conduites (fuites ou fuites et écoulements)
  • Détection d'usure et de corrosion, détermination du degré d'usure des matériaux (moteurs) et de la corrosion des équipements de traitement.

Isotope tracé

Un traceur isotopique est utilisé dans le domaine de la chimie et de la biochimie pour aider à comprendre les réactions et les interactions chimiques. Dans cette technique, un ou plusieurs atomes de la molécule d'intérêt sont remplacés par un atome du même élément chimique, mais d'un isotope différent (le noyau de l'atome est le même, mais le nombre de neutrons est différent).

Comme l'atome de substitution a le même nombre de protons, il se comportera presque de la même manière que l'atome d'origine et, à quelques exceptions près, n'interférera pas avec la réaction que vous souhaitez étudier. Cependant, la différence de nombre de neutrons implique qu'il sera possible de le détecter différemment des autres atomes du même élément.

Contrôle qualité par scintigraphie

La gammagraphie est une application de l'énergie nucléaire dans l'industrie. Cette application constitue une technique de contrôle de qualité indispensable pour la vérification des soudures dans les tuyauteries et pour la détection des fissures dans les pièces d'aéronefs.

La radiographie industrielle permet des tests volumétriques sur un matériau. La différence d'épaisseur dans chacune des sections d'un matériau provoque une pénétration différente du rayonnement X ou gamma auquel il est soumis.

Pour effectuer cet essai, une source de rayonnement nucléaire pénétrant est placée sur un côté du matériau à examiner. De l'autre côté se trouve un détecteur de rayonnement. De cette manière, une image en deux dimensions représentant la pièce est obtenue.

L'interprétation radiographique consiste en l'analyse des images obtenues par la radiographie industrielle, afin de détecter et d'évaluer les défauts éventuels des matériaux inspectés et d'assurer ainsi la qualité requise dudit matériau ou composant inspecté.

C'est l'application la plus importante des sources d'iridium-192. Les sources d'iridium-192 couvrent 95% des tests non destructifs réalisés dans le contrôle de la qualité des produits de fonderie, le soudage de constructions métalliques, etc. Les autres contrôles sont réalisés avec des sources de cobalt 60 (pour les grandes épaisseurs, jusqu'à quelques dizaines de centimètres d'acier) ou avec du tulio-170 (pour les petites épaisseurs, de l'ordre du millimètre).

Utilisation de radiations dans d'autres processus industriels

Les rayons gamma ionisent la matière et créent des radicaux libres, espèces intermédiaires de nombreuses réactions chimiques. Une fois que le rayonnement (sources de cobalt 60) a été appliqué aux monomères avec lesquels les plastiques sont fabriqués, la formation de grandes chaînes polymères est induite. À partir de là, si l'irradiation du matériau est poursuivie, des plastiques spéciaux présentant un degré élevé de réticulation caténaire se forment, ce qui améliore considérablement leurs propriétés en tant qu'isolants thermiques et électriques. Ainsi, la dégradation de certains polymères induite par les radiations constitue une propriété utile pour certains types d'emballages.

L'énergie nucléaire est également utilisée dans la production de fils et de câbles isolés au polychlorure de vinyle dégradé par un rayonnement gamma. L'utilisation de radiations dans ces produits entraîne une augmentation de la résistance aux agressions thermiques et chimiques.

Un autre produit important est la mousse de polyéthylène dégradée par les radiations. La mousse de polyéthylène est utilisée dans les isolants thermiques, les rembourrages antichocs, les gilets de flottaison et les composites de bois et de plastique solidifiés par rayonnement gamma.

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Dernier examen: 28 juin 2019