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

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

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 Amokrane Allaoua.

Photo : Le laboratoire LMDN - © Médiathèque IRSN

Contexte

Les activités du LMDN concernent principalement la métrologie et la spectrométrie des champs de rayonnements neutroniques.

 

Axes de recherche

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
Préparation des cellules qui seront irradiées sur le microfaisceau MIRCOM
Laboratoire de radiobiologie. Préparation des cellules qui seront irradiées sur le microfaisceau MIRCOM - © Médiathèque IRSN

Equipements et techniques

Les équipements :


Logiciels utilisés : 

  • Code de calcul Monte-Carlo


Les installations du LMDN à Cadarache : 

  • Les installations 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.

Les différentes approches

  • 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 (Accréditation n° 2-55 portée disponible sur www.cofrac.fr). 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. 

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

Photo : Laboratoire de micro-irradiation, de métrologie et de dosimétrie des neutrons - Les installations expérimentales : CEZANNE, AMANDE ET MIRCOM -  © Médiathèque IRSN

 

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.

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

L'équipe

Amokrane Allaoua, chef de laboratoire
Richard Babut, chercheur
Véronique Lacoste, chercheuse
Christelle Adam-Guillermin, chercheuse
Nelson Magalotti, ingénieur
Alain Martin, technicien d'analyse
Michel Pepino, technicien
Michael Petit, chercheur
François Vianna-Legros, ingénieur-chercheur
Thibaut Vinchon, chercheur
Jean-Christophe Vola, technicien
Sandrine Nicolas, assistante​
Kévin Lalanne, doctorant
Ahmad Sleiman, doctorant
Enya Mobio, doctorant

Thèses et publications

Thèses en cours : 

Pour plus d'informations

  • Coordonnées

    IRSN
    PSE-SANTÉ/SDOS
    LMDN
    BP 3
    13115 Saint-Paul-Lez-Durance
    Tél. : +33 (0)4 42 19 97 00