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Development of a compact alpha and beta camera for dismantlement applications

Authors :
Sylvain Leblond
Pascal Fichet
Rémi Laumonier
Sophie Billon
Paul Sardini
Kimberly Colas
Laboratoire d’analyse en soutien aux exploitants (LASE)
Service d'études analytiques et de réactivité des surfaces (SEARS)
Département de Physico-Chimie (DPC)
CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Département de Physico-Chimie (DPC)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay
Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB)
Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I)
Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA))
Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Département d'instrumentation Numérique (DIN (CEA-LIST))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Ateliers Laumonier, France (13 Ateliers Laumonier, 11 rue de Chenival - BP 29 - F-95690 Nesles la Vallée, France)
Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP)
Université de Poitiers-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
This work was performed within the Investments for the future program of the French Government and operated by the French National Radioactive Waste Management Agency (Andra).
Source :
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2022, 331, pp.1075-1089. ⟨10.1007/s10967-021-08172-2⟩
Publication Year :
2022
Publisher :
HAL CCSD, 2022.

Abstract

International audience; A new method has been developed to image surface contamination on-site by short range radiation emitters (such as alpha or beta particle emitters). The measurement is performed in direct contact with the contaminated surface and uses a solid scintillator coupled with Silicon Photomultiplier (SiPM) arrays. The signal readout is processed using a dedicated electronic. The experimental setup used to acquire the data, as well as the analysis procedure, are described and the results are discussed with regard to dismantling requirements. Image reconstruction is investigated using various algorithms. A proof of principle is performed in laboratory using a simple prototype and multiple alpha and beta sources. All the common beta and alpha emitters are detected (including tritium) and tests on gamma radiation are also performed. The minimum detectable activity is estimated to be 0.4 Bq/cm² for beta radiations (14C) and 0.3 Bq/cm² for alpha radiations (239Pu). Finally, promising discrimination capability of the prototype is highlighted.

Details

Language :
English
ISSN :
02365731 and 15882780
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2022, 331, pp.1075-1089. ⟨10.1007/s10967-021-08172-2⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....6f5a87512f33c5157951f579682e7f7e
Full Text :
https://doi.org/10.1007/s10967-021-08172-2⟩