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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 dans différents domaines:

  • Amélioration des processus industriels.
  • Mesures.
  • Automatisation.
  • Contrôle qualité des matières premières pour les procédés industriels (cimenteries, centrales thermiques, raffineries de pétrole, etc.).
  • Contrôle qualité des produits fabriqués en série

Dans le cas de la fabrication en série, il est utilisé comme condition préalable à l'automatisation complète des lignes de production à grande vitesse.

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

De plus, des expériences de traçage sont également menées pour obtenir des informations exactes et détaillées sur l'état des équipements industriels afin de leur permettre de prolonger 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 inutiles, la firme commerciale du pays fournisseur les retire lors de leur remplacement.

Utilisation de radio- isotopes comme traceurs

Le fait que de petites quantités de substances radioactives puissent être mesurées rapidement et avec précision signifie que les radio- isotopes sont utilisés pour suivre des processus ou analyser les caractéristiques de ces processus. Ces substances sont appelées traceurs.

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

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

  • Investigation des processus, maîtrise des paramètres des systèmes de ventilation (débits, efficacité de la ventilation)
  • Pour les mélanges, vérifier le degré d'homogénéité, le temps de mélange et les performances du mélangeur
  • Processus de maintenance industrielle, étude du transport de matériaux par pipelines (fuites ou fuites et débits)
  • 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 isotope traceur est utilisé dans le domaine de la chimie et de la biochimie pour aider à comprendre les réactions et 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 atomique est le même, mais a un nombre différent de neutrons).

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

Qu'est-ce que le contrôle qualité par scintigraphie?

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

La radiographie industrielle permet d'effectuer 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 ce test, une source de rayonnement nucléaire pénétrante est placée à côté du matériau à examiner. De l'autre côté se trouve un détecteur de rayonnement. De cette façon, une image bidimensionnelle représentative de la pièce est obtenue.

L'interprétation radiographique consiste en l'analyse des images obtenues par radiographie industrielle, afin de détecter et d'évaluer les éventuels défauts des matériaux inspectés et ainsi garantir 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 effectués dans le contrôle qualité des produits de fonderie, des soudures des constructions métalliques, etc. Les autres contrôles sont effectués avec des sources de cobalt-60 (pour les grandes épaisseurs, jusqu'à des dizaines de centimètres d'acier) ou avec du tulio-170 (pour les petites épaisseurs, de l'ordre du millimètre).

Utilisation du rayonnement dans d'autres processus industriels

Le rayonnement gamma ionise la matière et crée des radicaux libres, qui sont les espèces intermédiaires de nombreuses réactions chimiques. Une fois que le rayonnement (sources de cobalt 60) est appliqué aux monomères à partir desquels les plastiques sont fabriqués, la formation de grandes chaînes de polymère est induite. À partir de là, si l'irradiation du matériau se poursuit, des plastiques spéciaux avec un haut degré de réticulation caténaire se forment, ce qui améliore considérablement ses propriétés en tant qu'isolant thermique et électrique. Ainsi, la dégradation de certains polymères induite par rayonnement, constitue une propriété utile pour certains types d'emballages.

L'énergie nucléaire est également utilisée dans la production de fils et câbles isolés au chlorure de polyvinyle dégradés par les rayons gamma. L'utilisation de rayonnements dans ces produits se traduit par une résistance accrue aux contraintes thermiques et chimiques.

Un autre produit important est la mousse de polyéthylène dégradée par les radiations. La mousse de polyéthylène est utilisée dans l'isolation thermique, le rembourrage antichoc, les gilets de flottaison et les composites de bois et de plastique solidifiés par rayonnement gamma.

Auteur :

Date de publication : 25 mai 2010
Dernier examen : 28 juin 2019