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Enhancing Nuclear Safety


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Réentraînement par écoulement d'air d'une contamination particulaire déposée sur une surface.

L. Alloul, O. Witschger, A. Renoux, J. Monatte, 3ème forum européen de radioprotectique, 02-04/10/2002, La Grande Motte (France).

Document type > *Congrès/colloque

Keywords > aerosol physics, powder

Research Unit > LPMAC (Aerosol/containment physics and metrology laboratory)

Authors > [et al.]

Publication Date > 02/10/2002

Summary

Le réentraînement de particules par écoulement d’air est un sujet complexe qui intervient dans de nombreux domaines liés à des procédés industriels et à des applications environnementales. Dans le domaine nucléaire, la connaissance des coefficients de mise en suspension d’une contamination particulaire radioactive est essentielle pour l’analyse de la sûreté et de la radioprotection. En effet, ces coefficients présentent un intérêt primordial lorsqu’il s’agit, d’une part d’estimer les conséquences radiologiques de situations d’exploitation normales ou accidentelles, d’autre part d’optimiser les moyens à mettre en oeuvre dans la conception et le démantèlement des installations nucléaires. On trouve dans la littérature un grand nombre d’études théoriques et expérimentales traitant des divers aspects de ce sujet (Ziskind et al., 1995). Cependant, il existe encore de nombreuses zones d'ombre lorsque l’on prend en compte les paramètres relatifs au dépôt, aux particules de la poudre, à la surface, à l’écoulement d’air et aux facteurs environnementaux. L’objectif de ce travail est donc d’améliorer la connaissance des paramètres fondamentaux qui gouvernent le processus de réentraînement d’un dépôt de poudre polydispersée, d’une part en apportant des résultats expérimentaux, d’autre part en proposant une modélisation semi-empirique simple décrivant le phénomène (Alloul-Marmor, 2002). Pour ce faire, une installation expérimentale dénommée BISE Inactive (Banc de mIse en Suspension par Ecoulement) a été conçue et réalisée dans notre laboratoire. Ce dispositif constitué principalement d’une veine d’air parallélépipédique, permet d’étudier le réentraînement d’un « tas » de poudre non radioactive de différentes tailles (diamètres médians compris entre 5 et 60 µm) exposé à un écoulement d’air horizontal et turbulent (vitesses d’air comprises entre 0,5 et 10 m/s). A partir d’une étude bibliographique et des contraintes expérimentales, 8 paramètres ont été retenus pour nos expériences afin d’apprécier les effets de ces facteurs sur la mise en suspension. Il s’agit de la granulométrie de la poudre, la forme du tas de poudre, la teneur en eau, la masse volumique tassée, la rugosité de la surface, la vitesse de frottement de l’air, l’accélération au démarrage de la vitesse et la durée d’exposition de la poudre à l’écoulement d’air. Les résultats expérimentaux obtenus sont basés sur les plans d’expériences. Nous présentons ici, un classement relatif des paramètres étudiés vis à vis de la mise en suspension, ainsi que l’étude spécifique effectuée sur l’influence des deux paramètres ressortis prépondérants de notre étude : la vitesse de l’air et la granulométrie de la poudre. L’ensemble de nos données nous permet également de développer et de proposer une corrélation semi-empirique du réentraînement, élaborée en fonction de ces deux paramètres.

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