Radiographie sous neutrons

Radiographie aux neutrons

Radiographie sous neutrons : Méthode de contrôle non destructif
Neutronoscopie
Contact

Radiographie sous neutrons : Contrôle non destructif

La plupart des réacteurs nucléaires expérimentaux construits et exploités par le Commissariat à l'Energie Atomique (CEA) ont été équipés d'installations de radiographie aux neutrons. Les prestations effectuées pour les industriels sont réalisées par une équipe spécialisée qui répond aux besoins des clients en terme de coût et de délais.

Principe de la méthode

La radiographie aux neutrons est une technique d'imagerie par transparence qui fournit des résultats similaires aux radiographies par rayons X. Les différences entre les modes d'interactions avec la matière produisent des résultats spécifiques et souvent complémentaires. Contrairement à ce qui est observé avec les rayons X, l'absorption des neutrons ne croit pas avec la densité de la matière traversée. Par exemple, les matériaux organiques ou l'eau sont parfaitement visualisés sur les neutronographies grâce aux atomes d'hydrogène qu'ils contiennent alors que certains métaux comme l'aluminium, le plomb ou l'acier sont relativement transparents. La table ci-dessous présente la classification des différents éléments par absorption croissante (épaisseur nécessaire pour atténuer 50% d'un faisceau de neutrons thermiques).

Applications industrielles


A l'heure actuelle, la neutronographie est une technique incontournable pour répondre aux objectifs du contrôle qualité des équipements pyrotechniques utilisés dans les programmes aérospatiaux. Les installations du CEA ont permis d'effectuer ce type de contrôle de façon systématique depuis plus de vingt ans sur la majorité des composants des programmes ARIANE. La détection de fissures de 0,1 mm de large dans les charges explosives est possible et l'efficacité de la technique permet même de distinguer des variations de compression de l'explosif et ce à travers les enveloppes métalliques qui les contiennent. La visualisation de composés organiques contenant des atomes d'hydrogène est également très facile. Elle s'applique au contrôle de niveau d'huile, d'isolants, de joints de colle dans les matériaux composites et des revêtements de surface. Tous les types de joints contenant des atomes d'hydrogène peuvent être contrôlés même au travers de plusieurs centimètres d'acier.

	Comparaison Neutronographie (en haut) et radiographie X d'un relais retard ARIANE (DASSAULT-AVIATION)

Installations

Deux réacteurs de recherche sont équipés pour répondre aux besoins d'inspection industrielle. L'installation principale est située à l'extrémité d'un guide à neutrons du réacteur Orphée qui fonctionne environ 200 jours par an. Le faisceau possède des caractéristiques exceptionnelles et il est exempt de rayonnement g. Il est enrichi en neutrons de basse énergie et produit des clichés très contrastés. Le second équipement est installé sur le réacteur Isis, il peut être utilisé pendant les arrêts du réacteur Orphée.

Conditions d'accès aux installations
Toutes les pièces devant être contrôlées doivent être acheminées à Saclay et sont conservées au moins 24 heures après le contrôle pour permettre une complète désactivation. La nature du matériel doit également répondre aux règles de sûreté et sécurité du centre et des installations.

Equipements
Tout l'équipement matériel des installations est optimisé pour obtenir des résultats au meilleur niveau de qualité. Le laboratoire de développement des films est pourvu d'une machine automatique, la numérisation et le traitement des images numériques sont également en option disponible.

Références
Aérospatiale, Air France, Centre National d'Etudes Spatiales, Dassault-Aviation, Giat Industrie, Société Européenne de Propulsion, Société Nationale des Poudres et Explosifs, Schlumberger, TDA.

Contacts
DRSN/SEROS - CEA Saclay - 91191 Gif-sur-Yvette Cedex - France
Neutronographie -Tel. : 33 (0) 1 69 08 88 39/ 33 (0) 1 69 08 86 41 -Fax : 33 (0) 1 69 08 88 37

Neutronographie : neutro@cea.fr
Relations industrielles : drsn.industrie@cea.fr