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Enhancing Nuclear Safety


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Evolution des petits ions en aval d'un neutralisateur, conséquences sur la charge électrique de l'aérosol.

F. Gensdarmes, J. Malet, D. Boulaud, A. Renoux, Congrès français sur les aérosols CFA'2000, 6 et 7 décembre 2000, Paris.

Summary

Les propriétés électriques d'un aérosol peuvent influencer notablement son transport et son évolution dans une enceinte (Clement et Harrison, 1990). Pour déterminer la distribution des charges électriques d'un aérosol en présence de petits ions bipolaires, la loi de Boltzmann est couramment utilisée ; elle représente un état globalement neutre de l'aérosol. Cependant, plusieurs études montrent que la charge moyenne d'un aérosol en présence d'ions bipolaires est négative (Pourprix, 1973), du fait de la mobilité importante des ions négatifs. En réalité, la charge moyenne d'un aérosol à l'état stationnaire s'exprime à l'aide de la relation 1 en fonction du rapport entre les mobilités électriques des ions positifs et négatifs, mais aussi en fonction du rapport entre leurs concentrations (Gunn, 1955). La compréhension de ces phénomènes est importante afin de qualifier l'efficacité de systèmes de neutralisation d'aérosols (Hoppel et Frick, 1990) ou bien d'évaluer l'importance d'effets locaux de nature géométrique sur les concentrations ioniques et sur la charge électrique d'un aérosol radioactif (Clement et Harrison, 2000 ; Gensdarmes, 2000). L'objet de cette étude est de modéliser numériquement l'évolution des concentrations en ions positifs et négatifs dans un conduit d'échantillonnage en aval d'une source radioactive, puis de déterminer l'effet de cette évolution sur la charge électrique d'un aérosol. Dans une première partie, nous présentons le modèle numérique établi, puis nous comparons les résultats avec des mesures expérimentales de concentrations ioniques. Dans une seconde partie, nous déterminons expérimentalement l'évolution de la charge électrique d'un aérosol en aval de la source d'ions. Nous déterminons également l'effet de la paroi du conduit d'échantillonnage sur la charge électrique moyenne de l'aérosol. Ce travail a été mené en collaboration avec l'Université de Paris XII, Laboratoire de Physique des Aérosols et de Transfert des Contaminations.

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