ETUDES ALARA EFFECTUEES SUR DES CHANTIERS D'ASSAINISSEMENT AU CEA/FAR: OPERATIONS DE VIDANGE D'UNE CUVE D'EFFLUENTS DE HAUTE ACTIVITE

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1 FR ETUDES ALARA EFFECTUEES SUR DES CHANTIERS D'ASSAINISSEMENT AU CEA/FAR: OPERATIONS DE VIDANGE D'UNE CUVE D'EFFLUENTS DE HAUTE ACTIVITE Y. MADIGAND SPRE CEA/FONTENAY-AUX-ROSES L'opération de vidange d'une cuve d'effluents de haute activité du bâtiment 18 (INB 57) est l'un des chantiers d'assainissement, réalisés sur le centre d'études de Fontenay-aux-Roses, ayant fait l'objet d'une étude ALARA. 1 - BUT DE L'ETUDE L'objectif de cette étude est l'optimisation des doses susceptibles d'être intégrées par les agents lors des opérations de vidange d'une cuve contenant des effluents liquides de haute activité. Cette cuve, située en 2ème sous-sol du bâtiment 18 (INB 57), doit être vidangée par l'intermédiaire d'un conteneur de type CENDRILLON disposé dans un laboratoire du rez-dechaussée de l'installation. Le schéma de principe de l'ensemble est représenté par la figure 1 de la page suivante. Ce conteneur est ensuite vidangé à son tour dans une cellule blindée chargée de traiter les effluents liquides. Compte tenu du volume de la cuve (460 litres) et de celui du CENDRILLON (40 litres), le nombre d'opérations de remplissage, de transfert et de dépotage est estimé à 15. L'optimisation des doses a été réalisée selon les quatre étapes suivantes: - décomposition du chantier en tâches élémentaires - estimation des doses intégrées correspondantes - mise en application d'actions de radioprotection correctives - optimisation coût/gain en doses.

2 2 - PHASE PREPARATOIRE DES TRAVAUX Cette phase a consisté à mettre en place la tuyauterie de relevage selon les étapes suivantes: - fixation de la platine Cendrillon dans le laboratoire 44 - raccordement de la tuyauterie à cette platine - raccordement de la tuyauterie de relevage à une vanne 3 voies - connexion de cette vanne 3 voies au tuyau de prélèvement de la cuve - essais en inactif de l'ensemble FIGURE 1 Vidange d'une cuve contenant des effluents de haute activité Schéma de principe Galerie interlabo Laboratoire 42 Laboratoire 44 Poste de remplissage du Cendrillon Salle de commande des cuves Vanne trois voies Arrivée d air pour la canne Salle des cuves Canne de bullage 2éme sous-sol

3 Diverses actions de radioprotection ont été réalisées au cours de cette phase préparatoire notamment: la mise en place de laine de plomb dans l'orifice permettant le passage de la tuyauterie provenant de la cuve la préparation de la tuyauterie et le montage de la vanne 3 voies effectués à l'extérieur de la salle de commande (voir figure 1). le passage de la tuyauterie par la galerie inter-laboratoire et non par le laboratoire lui-même; la longueur de la tuyauterie sans protection sera ainsi limitée. 3 - ESTIMATION DE LA DOSE INTEGREE AU COURS DES OPERATIONS Les valeurs des débits de dose délivrés par le conteneur CENDRILLON et la canalisation de transfert ont été calculés à l'aide du logiciel de calcul " Microshield " et les résultats sont reportés en annexe 1. Les doses indiquées à chaque étape correspondent aux 15 opérations de remplissage Phase de remplissage du CENDRILLON avec deux grandes étapes La connexion du CENDRILLON sur la platine et sa mise en configuration de remplissage (mise sous vide,...) Un agent dans la tente de confinement au contact du CENDRILLON pendant 5 minutes avec un Débit d'équivalent de Dose (DeD) négligeable (car le CENDRILLON et la canalisation sont rincés) Ouverture de la vanne 3 voies pendant 1 min avec un DeD de 0,22 msv/h. Soit 5,5 E-2 msv Le remplissage du CENDRILLON - Un agent dans la tente de confinement pendant 4 heures à : * 0,5 m du CENDRILLON pendant 1 heure avec un DeD de 0,17 msv/h (surveillance des paramètres de remplissage du CENDRILLON) * lm du CENDRILLON pendant 3 heures avec un DeD de 0,061 msv/h.

4 - Pendant les opérations de remplissage, deux autres agents seront présents dans le laboratoire (un en support et un agent de radioprotection SRI) en dehors de la tente de confinement pendant 4 heures avec un DeD de 0,025 msv/h (on majore en prenant la limite supérieure de la zone verte en terme de DeD) - Mesure de radioprotection au contact du Cendrillon et du tuyau de transfert : l'agent SRI est à 0,50 m de l'ensemble avec un DeD de 0,17 + 0,03 = 0,20 msv/h pendant un temps de 20 min - Après remplissage, rinçage de la tuyauterie de transfert par un agent dans la tente pendant 5 min avec un DeD de 0,17 msv/h (à 0,50 m du Cendrillon) - Fermeture de la vanne 3 voies pendant 1 min avec un DeD de 0,22 msv/h. Soit 9,6 msv La phase de transfert du CENDRILLON du laboratoire vers la cellule blindée avec deux grandes étapes : La déconnexion du CENDRILLON et sa mise en configuration de transport Deux agents dans la tente de confinement au contact du CENDRILLON pendant 5 minutes avec un DeD de 1,4 msv/h. Contrôles de radioprotection du Cendrillon après déconnexion (mesure du DeD et réalisation de frottis) : un agent SRI est à 0,50 m du conteneur pendant 5 min avec un DeD de0,17msv/h Soit 3,7 msv Le transfert du CENDRILLON du laboratoire vers la cellule blindée Un agent conduisant le transpalette à 1 m du CENDRILLON pendant 15 minutes avec un DeD de 0,061 msv/h. Soit 0,23 msv La phase de dépotage du CENDRILLON dans la cellule avec trois grandes étapes : La connexion du CENDRILLON sur la platine et sa mise en configuration de dépotage Un agent au contact du CENDRILLON pendant 5 minutes avec un DeD de 1,4 msv/h auquel s'ajoute le DeD (0,025 msv/h) dû à l'ambiance au niveau du poste 2 de la cellule Soit 1,8 msv

5 La vidange du CENDRILLON dans la cellule - Un agent à 0,5 m du CENDRILLON pendant 15 minutes avec un DeD de 0,17 + 0,025 = 0,20 msv/h pour les opérations de surveillance du déroulement du dépotage. Pendant le reste du dépotage c'est à dire 15 minutes, l'agent est éloigné CENDRILLON avec un DeD de 0,025 msv/h (limite supérieure de la zone verte en terme de DeD) - Un agent surveille l'arrivée du liquide dans la cellule, pendant une demi-heure avec un DeD de 0,025 msv/h (ambiance de la zone arrière) - Après dépotage, rinçage de la tuyauterie de transfert par un agent dans la tente pendant 5 min avec un DeD de 0,025 msv/h La déconnexion du Cendrillon Soit 1,1 msv - Deux agents sont dans la tente pendant 5 min avec un DeD de 0,025 msv/h - Contrôles de radioprotection du Cendrillon après déconnexion (mesure du DeD et réalisation de frottis) : un agent SRI est dans la tente pendant 5 min avec un DeD de 0,025 msv/h Soit 0,09 msv Pour 15 cycles de remplissage/transfert/dépotage d'un CENDRILLON, on peut donc estimer la dose intégrée à 16,6 msv 4 - OPTIMISATION DES DOSES 4.1.Manoeuvre à distance de la vanne 3 voies Une rallonge d'une longueur de 1 mètre est utilisée pour manoeuvrer la vanne 3 voies. Le DeD est alors ramené à une valeur de 1,2 E-2 msv/h Soit 6 E-3 au lieu de 0,11 msv Surveillance du remplissage du Cendrillon par caméra La mise en place d'une caméra à proximité du conteneur permet la surveillance du Cendrillon à partir de l'extérieur de la tente pendant 4 heures avec un DeD de 0,025 msv/h. Soit 1,5 au lieu de 5,3 msv

6 4.3 - Lecture du DeD à distance Un détecteur de rayonnements est disposé au contact de l'ensemble tuyauterie-cendrillon lors de la phase de remplissage avec report de l'information à l'extérieur de la tente. La dose est alors supprimée Soit suppression de 1 msv Contrôles de radioprotection : seul le frottis est à réaliser, on a donc un DeD de 0,17 msv/h pendant 2 min Soit 0,09 au lieu de 0,21 msv Utilisation d'un tablier de plomb Lors des opérations de connexion-déconnexion du Cendrillon, le manipulateur est équipé d'un tablier de plomb (épaisseur égale à 3 mm) atténuant le DeD de 30%: - déconnexion au laboratoire: 2,4 au lieu de 3,5 msv - connexion à la cellule: 1,3 au lieu de 1,8 msv Soit 3,7 au lieu de 5,3 msv POUR 15 CYCLES, ON A DONC 10 msv AU LIEU DE 16,6, SOIT UN GAIN DE 6,6 msv Le tableau présenté en annexe 2 récapitule les actions de radioprotection décrites. 5 - CONCLUSION Bien que la dose globale estimée soit faible, cette étude ALARA a été effectuée dans sa totalité. Grâce aux actions de radioprotection mises en oeuvre, elle a permis de diminuer la dose collective d'environ 40%. Ces actions de radioprotection sont les suivantes: Utilisation d'une caméra dans la tente de confinement Cette action est très intéressante car elle permet d'obtenir un gain dosimétrique important avec un coût raisonnable du dispositif.

7 5.2 - Utilisation d'un tablier de plomb Cette protection est bien adaptée car le gain dosimétrique, considéré comme moyen, a été obtenu avec un faible coût. Le tablier occasionne toutefois une gêne à l'opérateur, son utilisation se limite donc aux phases délivrant une dose importante sur une courte durée (déconnexion et connexion du Cendrillon plein) Utilisation d'un détecteur de rayonnements à poste fixe et d'une rallonge de commande de vanne Les gains dosimétriques, obtenus par ces moyens, ne sont pas très intéressants par rapport à leur coût. Cependant, ces actions de radioprotection sont tout de même retenues car les appareils employés ici seront réutilisés pour d'autres opérations dans le cadre de l'assainissement de l'inb 57. Le suivi dosimétrique des agents sera comptabilisé au jour le jour grâce aux dosimètres électroniques à alarme de type DOSICARD qui équipent déjà les intervenants. La bonne corrélation entre les doses théoriques et la dosimétrie opérationnelle sera ainsi vérifiée par la même occasion REMARQUE 1 REMARQUE 2 Les doses prévisionnelles estimées au niveau du Cendrillon sont surestimées car ce conteneur a été considéré comme plein dès le début de l'opération de remplissage. Les doses estimées lors des opérations de connexion et de déconnexion du Cendrillon sont considérées comme maximales. Les opérateurs ont en effet récemment suivi une formation ou un recyclage " CENDRILLON " et la durée de ces opérations, compte tenu de l'entraînement récemment acquis ou perfectionné, devrait être plus courte que prévu.

8 ANNEXE 1 Estimation des débits de dose au niveau de la canalisation de transfert de la solution et au niveau du CENDRILLON L'évaluation est réalisée d'une part en considérant une canalisation de 2 m de long et de 6 mm de diamètre, d'autre part un volume de 50 1 contenu dans un CENDRILLON type CEN 5/50 Le radionucleide pris en compte pour la solution est le césium 137 avec une activité volumique de 3 GBq/1. X : D : Distance entre la paroi de la tuyauterie et le point de calcul (en cm) Débit de dose estimé au point de calcul (en mgy/h) lorsque la capacité est remplie par la solution. Tuyauterie de transfert avec une paroi de 0,1 cm de fer X en cm D en mgv/h 1 1,7 10 0, ,4 E ,2 E-2 CENDRILLON 50 1 protection plomb de 5 cm X en cm D en mgv/h Contact 1,4 10 0, , ,1 E-2

9 ANNEXE 2 BILAN DES ACTIONS DE RADIOPROTECTION Opérations Connexion/déconnexion du Cendrillon Phases Déconnexion du Cendrillon plein Dose estimée pour 15 cycles 3,5 H.mSv Dispositif envisagé Utilisation d'un tablier de plomb Gain potentiel pour 15 cycles 1,1 H.mSv Soit 1,6 HmSv Coût de la mise en oeuvre du dispositif 3 KF Connexion sur la cellule l,8h.msv 0,5 H.mSv Surveillance du remplissage Cendrillon Remplissage du Cendrillon 5,3 H.mSv Utilisation d'une caméra dans la tente de confinement 3,8 H.mSv 25 KF Contrôle de radioprotcction Manoeuvre de la vanne trois voies Mesure de radioprotection au contact du Cendrillon et de la tuyauterie pendant le remplissage Au début et à la fin de chaque cycle 1 H.mSv 0,11 H.mSv Mise en place de détecteurs de rayonnements au contact de l'ensemble tuyauteric- Ccndrillon Rallonge pour commander la vanne à distance I H.mSv 0,10 H.msv 30 KF 4KF