ISO 14152-2001 Neutron radiation protection shielding - Design principles and considerations for the choice of appropriate materials《中子辐射保护屏蔽 设计原则和选择适用材料的考虑》.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 14152:2001(F) ISO 2001NORME INTERNATIONALE ISO 14152 Premire dition 2001-12-15 crans de protection neutronique Principes de conception et lments pour le choix de matriaux appropris Neutron radiation protection shielding Design principles and considerations for the choice of app

2、ropriate materials ISO 14152:2001(F) PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnfic

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5、t prises pour garantir lexploitation de ce fichier par les comits membres de lISO. Dans le cas peu probable o surviendrait un problme dutilisation, veuillez en informer le Secrtariat central ladresse donne ci-dessous. ISO 2001 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie

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7、stale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax. + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.ch Web www.iso.ch Imprim en Suisse ii ISO 2001 Tous droits rservsISO 14152:2001(F) ISO 2001 Tous droits rservs iiiSommaire Page Avant-propos .iv Introduction.v 1 Domaine dapplication1 2 Rfrences normatives.2

8、 3 Termes et dfinitions.3 4 Rgles et principes de base pour la dfinition dun cran de protection contre les rayonnements neutroniques 9 5 Choix des objectifs de radioprotection et des autres critres de dimensionnement 10 6 Caractrisation des sources de rayonnements neutroniques .15 7 Identification d

9、es contraintes dimplantation et de construction 17 8 Choix des matriaux constitutifs.19 9 Choix de la mthode de calcul .24 10 Choix de la solution finale 24 11 Vrification exprimentale25 Annexe A (informative) Considrations sur les sources neutroniques 26 Annexe B (informative) Sources de rayonnemen

10、ts neutroniques et ractions seuils .33 Annexe C (informative) Caractristiques principales des matriaux de protection neutronique usuels37 Annexe D (informative) Liste des codes de calcul disponibles pour le dimensionnement dcrans de protection neutronique 61 Annexe E (informative) Mthode simplifie d

11、e calcul dcrans pour des neutrons de ractions D-T .66 Annexe F (informative) Mthode simplifie de calcul dcrans de protection neutronique69 Bibliographie.78 ISO 14152:2001(F) iv ISO 2001 Tous droits rservs Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorg

12、anismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementa

13、les et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Dire

14、ctives ISO/CEI, Partie 3. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au

15、moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments de la prsente Norme internationale peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de propri

16、t et averti de leur existence. LISO 14152 a t labore par le comit technique ISO/TC 85, nergie nuclaire, sous-comit SC 2, Radioprotection. Les annexes A F de la prsente Norme internationale sont donnes uniquement titre dinformation. ISO 14152:2001(F) ISO 2001 Tous droits rservs vIntroduction Dans sa

17、publication 60 (1991), la Commission internationale de protection radiologique (ICRP) a recommand des limites annuelles en termes de doses efficaces et de doses quivalentes pour la peau, le cristallin et les extrmits. En raison de la dfinition des facteurs de pondration pour les tissus et les organe

18、s, la dose efficace apparat comme une grandeur purement thorique et variable. En effet, sa valeur dpend trs fortement des conditions gomtriques dexposition et ne peut tre approche quau travers de fantmes anthropomorphes donnant une reprsentation idalise du corps humain. Pour la surveillance dosimtri

19、que, la Commission internationale des units et mesurages de rayonnements (ICRU) et lICRP ont recommand lutilisation de grandeurs dites oprationnelles Rapport ICRU 39 (1985), Rapport ICRU 51 (1993) et Publication ICRP 74 (1996) 4 . La grandeur oprationnelle recommande pour la dosimtrie ambiante, pour

20、 des rayonnements fortement pntrants, est lquivalent de dose ambiant. Malheureusement, lquivalent de dose ambiant ne donne pas une estimation conservatoire de la dose efficace pour toute la plage dnergie des rayonnements neutroniques Publication ICRP 74 (1996) 4et pour les hautes nergies, ni pour le

21、s rayonnements neutroniques ni pour les photons. De plus, la notion dquivalent de dose ambiant na pas encore t introduite pour le calcul dcrans de protection. Toutes les donnes exprimentales trouves dans la littrature sont exprimes en termes dquivalent de dose maximal, qui est lancienne grandeur bas

22、e sur la relation liant Q (facteur de qualit) au TLE (coefficient de transfert linique dnergie) Publication ICRP 21 (1971) 3 . La prsente Norme internationale utilise nanmoins comme grandeur de radioprotection lquivalent de dose ambiant, base sur la nouvelle relation Q-L comme recommand par la Publi

23、cation ICRP 60. cause des restrictions ci-dessus, son champ dapplication est par contre limit aux neutrons dnergie infrieure 20 MeV. Pour des raisons pratiques, certaines donnes exprimes en termes dquivalent de dose maximal, sont nanmoins incluses dans la prsente Norme internationale. Il est recomma

24、nd que ces donnes soient multiplies de manire conservatoire, par un coefficient de scurit de 2, lorsque des calculs dcrans de protection neutronique sont envisags Publication ICRU 51 (1993). Pour optimiser le dimensionnement dun cran de protection neutronique, il convient de considrer les diffrentes

25、 tapes suivantes: choix des objectifs de radioprotection et des autres critres de dimensionnement; caractrisation des sources de rayonnement; identification des contraintes dimplantation et de construction; choix des matriaux constitutifs de lcran et disposition au sein de la protection; mise en uvr

26、e dune mthode de calcul; choix de la solution finale; vrification exprimentale. La prsente Norme internationale recense, dans la partie principale, les principes de base et les considrations gnrales devant tre appliqus lors de la mise en uvre des tapes ci-dessus. ISO 14152:2001(F) vi ISO 2001 Tous d

27、roits rservs Des annexes dtailles compltent les considrations gnrales prcdentes, en particulier dans les domaines suivants: caractrisation des sources neutroniques; critres de choix des matriaux de protection neutronique; revue des mthodes de calcul dcrans (mthodes manuelles et codes de calcul). NOT

28、E Les principes gnraux dfinis dans la prsente Norme internationale sont principalement applicables aux crans de protection neutroniques de gomtrie simple. Pour des gomtries complexes incluant des fuites de rayonnement telles que des traverses de servitudes, des conduits, des labyrinthes, des chicane

29、s, etc., les recommandations indiques dans la prsente Norme internationale sappliquent, mais ne sont gnralement pas suffisantes. Pour ce type de configurations, il convient de mettre en uvre des mthodes de calcul et des dispositions spciales de matriaux au sein de la protection. Ces considrations sp

30、cifiques sont hors du domaine dapplication de la prsente Norme internationale. La mme remarque peut tre faite pour les crans de criticit pour lesquels les principes gnraux dfinis dans la prsente Norme internationale sappliquent, mais ne sont gnralement pas suffisants. cet effet, il convient de prend

31、re en compte des exigences supplmentaires. Pour ces deux types de situations (crans de criticit et crans de protection de gomtries complexes) des normes spcifiques seront dveloppes prochainement. NORME INTERNATIONALE ISO 14152:2001(F) ISO 2001 Tous droits rservs 1crans de protection neutronique Prin

32、cipes de conception et lments pour le choix de matriaux appropris 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale prsente la mthodologie gnrale prsidant la conception des crans de protection contre les rayonnements neutroniques et le choix de matriaux utilisables comme cran de protection. La

33、prsente Norme internationale est applicable aux installations ou oprations mettant en uvre des sources neutroniques et dans lesquelles du personnel est susceptible dtre expos des rayonnements neutroniques. Ces installations ou oprations peuvent varier considrablement dans leur conception et leur des

34、tination. Elles comprennent, mais non exclusivement, les applications suivantes: les racteurs nuclaires de puissance; les racteurs de recherche; les acclrateurs de particules et les gnrateurs de neutrons; les machines fusion; les emballages de transport de matires radioactives; les installations de

35、recherche et de diagnostic pour les applications mdicales; les applications industrielles telles que les dispositifs de mesure et de dtection dhumidit et de densit, les jauges dpaisseur, etc.; les applications pour lespace; les installations dtalonnage; les installations de radiographies; les instal

36、lations du cycle du combustible nuclaire (usines de retraitement, laboratoires de manipulation de solution de plutonium, enceintes blindes, stockages de dchets, etc.). Les critres pour la conception des crans de protection et le choix de matriaux de protection neutronique dfinis dans la prsente Norm

37、e internationale sont applicables pour la conception des blindages destins la protection contre les rayonnements neutroniques produits dans ces installations. ISO 14152:2001(F) 2 ISO 2001 Tous droits rservs 2 Rfrences normatives Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par

38、suite de la rfrence qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la prsente Norme internationale. Pour les rfrences dates, les amendements ultrieurs ou les rvisions de ces publications ne sappliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fonds sur la prsente Norme internat

39、ionale sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des documents normatifs indiqus ci-aprs. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document normatif en rfrence sapplique. Les membres de lISO et de la CEI possdent le registre des Normes internationales en

40、vigueur. ISO 921:1997, nergie nuclaire Vocabulaire ISO 7212, Enceintes pour la protection contre les rayonnements ionisants lments de blindage en plomb pour murs de 50 et 100 mm dpaisseur ISO 8529-1, Rayonnements neutroniques de rfrence Partie 1: Caractristiques et mthodes de production ISO 8529-3,

41、Rayonnements neutroniques de rfrence Partie 3: talonnage des dosimtres de zone (ou dambiance) et individuels et dtermination de leur rponse en fonction de lnergie et de langle dincidence des neutrons ISO 9404-1, Enceintes pour la protection contre les rayonnements ionisants lments de blindage en plo

42、mb pour les murs de 150 mm, 200 mm et 250 mm dpaisseur Partie 1: lments chevron de 150 mm et 200 mm dpaisseur ISO 15080, Installations nuclaires Traverses de ventilation pour enceintes blindes ICRP 60 (1991), 1990, Recommendations of the International Commission on Radiological Protection, ICRP Publ

43、ication 60, Annals of the ICRP, 21, (1-3), Pergamon Press, Oxford (1991) ICRU 39 (1985), Determination of Dose Equivalents Resulting from External Radiation Sources, ICRU Report 39, 1985 (International Commission on Radiation Units and Measurements, Bethesda, MD) ICRU 51 (1993), Quantities and Units

44、 in Radiation Protection Dosimetry, ICRU Report 51, 1993 (International Commission on Radiation Units and Measurements, Bethesda, MD) ICRU 57 (1998), Conversion Coefficients for use in Radiological Protection against External Radiation, ICRU Report 57, 1998 (International Commission on Radiation Uni

45、ts and Measurements, Bethesda, MD) ICRU 60 (1998), Fundamental Quantities and Units for Ionizing Radiation, ICRU Report 60, 1998 (International Commission on Radiation Units and Measurements, Bethesda, MD) IAEA 1)(1986), Safety Guides, Safety Series n o76, Radiation Protection Glossary, Vienna IAEA

46、(1996), International Atomic Energy Agency, Safety Guides, Safety Series n o115, International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources, Vienna 1) International Atomic Energy Agency (Agence internationale dnergie atomique). ISO 14152:20

47、01(F) ISO 2001 Tous droits rservs 33 Termes et dfinitions Pour les besoins de la prsente Norme internationale, les termes et dfinitions suivants sappliquent. 3.1 Grandeurs 2)et units 3.1.1 dose quivalente dans un tissu ou un organe H Tdose absorbe dans un tissu ou un organe T, pondre suivant le type de rayonnement R TRT , R HWD = o D T,Rest la moyenne pour le tissu ou lorgane T de la dose absorbe du rayonnement incident R, et W Rle facteur de pondration pour ce rayonnement, qui est dpendant de lnergie des neutrons ICRP 60:1991, IAEA Safety Series n 115:1996