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Enhancing Nuclear Safety


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Characteristic of the electric charge of a natural radioactive aerosol

Roger ABOU-KHALIL, doctorate of University Louis Pasteur - Strasbourg I, 148 p., defended on the 2th october 2008

Document type > *Mémoire/HDR/Thesis

Keywords > radon, radon decay products

Research Unit > IRSN/DSU/SERAC/LPMA

Authors > ABOU-KHALIL Roger

Publication Date > 02/10/2008

Summary

Le but de cette thèse est de faire progresser les connaissances sur le processus de charge électrique d'un aérosol radioactif naturel et en particulier les descendants du radon. Une première expérience avait pour but de mesurer la distribution de charge des ions 218Po de recul à l'aide du détecteur Time of Flight d'un spectromètre de masse. Les résultats montrent une distribution majoritairement neutre, avec une présence très signlflcatlve de particuLes mono-chargées et une petite fraction de multi-chargées. Une autre série d'expériences concernait la mesure de la charge totale de la fraction libre des descendants du radon à l'aide d'un tube dît "de Zeleny". Ces mesures ont étê couplées à des simulations à l'aide du code de caLcul CASTEM 2000 pour déterminer le taux de neutralisatÎon du 218Po. Nos résultats ont montré la croissance linéaire du taux de neutralisation en fonction de la racine carrée de l'activité volumique en radon et la variation en fonction du temps de résidence.

 

The aim of this thesis is to advance knowledge about the process of electric charge of a natural radioactive aerosol and especially radon progeny. The measurement of the etectric charge distribution of 218Po, a radon progeny, has been performed using the Time-of-Flight technique.
Tlme of Ftight spectra show a major contribution of neutral particles, the presence of a small peak that corresponds to singly charged state and a tiny fraction of multicharged 218Po. Another set of experiments involved measuring the total charge of radon free fraction in a so-called "Zeleny tube".
These measurements were coupled with simulations using the CASTEM 2000 code to determine the neutralization rate of 218Po. It is shawn that this rate depends on radon activity, as shawn by previous studies for lower radon concentrations, but also on the mean residence time in the tube.

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Nathalie Michielsen, the thesis supervisor

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