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Les unités de recherche

Laboratoire de micro-irradiation, de métrologie et de dosimétrie des neutrons (LMDN)

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Dernière mise à jour en juillet 2017


Le Laboratoire de micro-irradiation, de métrologie et de dosimétrie des neutrons (LMDN) est implanté dans le sud-est de la France, à Cadarache. Il est dirigé par Jean-Marc Such.


 

 

   

Axes de recherches

 

Les activités du LMDN concernent principalement la métrologie et la spectrométrie des champs de rayonnements neutroniques, au travers des missions suivantes :

 

  • mener des études et recherches sur les techniques de caractérisation des champs de rayonnements mixtes (n,g) des distributions énergétiques de la fluence neutronique. En particulier, mettre en œuvre des moyens expérimentaux et de simulation associés dans le domaine de la spectrométrie neutron ;

 

  • développer et exploiter des installations fournissant des rayonnements neutroniques de référence et les instruments associés pour la métrologie des neutrons. Ces installations sont mises en place pour les besoins internes de l’IRSN dans le cadre de ses études de dosimétrie ;

 

  • réaliser des études et des expertises métrologiques visant à caractériser le champ de rayonnement à des postes de travail, plus particulièrement en champ mixte (n, gamma), dans les secteurs du nucléaire civil et militaire ;

 

  • réaliser des prestations d’étalonnage, des études et expertises pour la qualification et la bonne utilisation des instruments de radioprotection.

 

 

Équipe de recherche

 

Jean-Marc Such, chef du laboratoire

Bruno Asselineau, ingénieur

Vincent Gressier, chercheur

Véronique Lacoste, chercheuse

Nelson Magalotti, ingénieur

Alain Martin, technicien d'analyse

Jérôme Médard, ingénieur (CNRS/LPSC)

Michel Pepino, technicien

Michael Petit, ingénieur

François Vianna, ingénieur-chercheur
Thibaut Vinchon, chercheur
Jean-Christophe Vola, technicien
Benjamin Tampon, doctorant (2015-2018)

 

Équipements et techniques 
Les installations du LMDN à Cadarache permettent de développer et d’évaluer les performances des différents détecteurs utilisés en mesure neutronique. Ces performances peuvent être étudiées dans une très large gamme d’énergie (10 décades) afin de couvrir au maximum les situations pouvant être rencontrées sur les différents lieux de travail. Pour cela, plusieurs approches complémentaires sont utilisées par le LMDN:

 

  • L’étude et l’étalonnage de dosimètres à l’aide de l’irradiateur Van Gogh de l’installation Cezane, constitué de trois sources de référence (américium-béryllium, californium seul et californium modéré par du deutérium) émettant des neutrons dans une gamme d’énergie intermédiaire et haute (neutrons rapides) définie et constante, conformément aux normes ISO. Au travers de ces sources, l’IRSN est laboratoire associé au Bureau national de métrologie et est accrédité Cofrac pour l’étalonnage des détecteurs et dosimètres. Cet irradiateur permet d’étudier et d’étalonner les instruments de mesure par rapport à des références fixes, mais qui ne correspondent que rarement à des situations d’exposition observées aux postes de travail.

 

  • L’étude et le test de dosimètres sur des distributions en énergie neutroniques correspondant aux conditions effectivement observées aux postes de travail, menés dans Cezane à l’aide de deux accélérateurs électrostatiques produisant des neutrons d’énergie fixe (respectivement d’environ 3 et 14,5 MeV) couplés à un dispositif modérateur nommé Canel. Ces équipements permettent de produire expérimentalement un rayonnement neutronique ayant une distribution en énergie dite « réaliste », très proche des conditions observées aux postes de travail, et permettant d’évaluer les performances des dosimètres et détecteurs dans des conditions similaires à leur utilisation réelle. 

 

  • L’étude de la réponse des instruments de mesure en fonction de l’énergie des neutrons. Pour évaluer le comportement des instruments de radioprotection en fonction de l’énergie, il convient de les placer dans un champ neutronique d’énergie bien délimitée et parfaitement connue (neutrons monoénergétiques) et de faire varier l’énergie de façon également parfaitement maîtrisée. En 2000, l’IRSN a décidé de se doter d’un équipement, appelé Amande, pour produire des neutrons monoénergétiques de qualité métrologique. Ce dernier est opérationnel depuis 2006. 

 

Le laboratoire est impliqué dans :

 

  • les caractérisations des champs de rayonnement en milieu nucléaire civil (recherche, industrie, médical) et militaire,
  • la maîtrise des performances et la connaissance du comportement des appareils de mesure neutroniques dans les différents environnements du milieu nucléaire,
  • la maîtrise des outils d’analyse (codes de déconvolution, traitement des données, détermination des incertitudes, etc.)
  • l’étude et la reproduction « réaliste » en laboratoire des champs de rayonnements neutroniques représentatifs de ceux rencontrés en milieu nucléaire, afin de pouvoir étudier la réponse en équivalent de dose et le facteur d’étalonnage le plus adapté à la situation réelle d’exposition des appareils de radioprotection.

 

Le laboratoire possède des moyens de calculs (tel que les codes de transport Monte-Carlo) pour modéliser ses installations de référence, les environnements pour lesquels il réalise des expertises ainsi que pour la caractérisation des différents instruments de mesure neutroniques qu’il utilise ou qu’il caractérise en vue de leur homologation.

Le laboratoire participe également aux groupes de travail normatif nationaux et internationaux dans le domaine de la métrologie des neutrons (ISO, ICRU, ICRP, etc.)

Installation AMANDE (accélérateur pour la métrologie et les applications neutroniques en dosimétrie externe). Vincent Gressier (LMDN) et Carole Monnin-Parietti (chef de laboratoire, LMDN)  Crédits : Noak/Le bar Floréal/IRSN

Publications et thèses

Équipements

Installation Amande
 Installation Cezane

Logiciels utilisés

 Code de calcul Monte-Carlo

Contact

 
IRSN
PSE-SANTÉ/SDOS
Laboratoire de micro-irradiation, de métrologie et de dosimétrie des neutrons
BP 3
13115 Saint-Paul-Lez-Durance
 
Tél. : +33 (0)4 42 19 97 00