Création d'une nouvelle génération de compteurs à scintillation liquide pour l'analyse de très bas niveau
4 October 2023
Après avoir identifié un défaut spécifique dû aux conditions environnementales locales dans les laboratoires de Santé Publique de l'État de Washington, Hidex a reconçu le 600 SL
L'État de Washington, aux États-Unis, a hérité d’une contamination environnementale causée par des déchets issus , dans le domaine nucléaire , de la recherche, des usines de production d’énergie ou de matériaux. Les laboratoires de santé publique de l'État de Washington (PHL State Public Health Laboratories) sont des établissements publics chargés de surveiller des sites tels que la réserve nucléaire de Hanford, construite dans le cadre du projet Manhattan et qui a été utilisée pour la production de plutonium pendant la guerre froide.
PHL évalue notamment des traces de carbone 14 et de tritium dans des échantillons d'eau en surface à proximité de sites comme Hanford. Les programmes pour lesquels travaille le PHL souhaitent faire la distinction entrela radioactivité naturelle et celle qui a été introduite dans l'environnement par les radionucléides anthropogéniques. Malgré l'impact environnemental causé par des niveaux élevés d'activité nucléaire, les niveaux actuels sont si faibles qu'il est difficile de faire cette distinction. C'est pourquoi un compteur à scintillation liquide de très faible niveau a été nécessaire.
À l'issue d'une procédure d'appel d'offres rigoureuse et d'un cahier des charges exigeant, PHL a acheté le Hidex 600 SL original. Cependant, après l'installation, un défaut spécifique s'est produit en raison des conditions locales, ce qui a conduit Hidex à revoir la conception du compteur pour créer le nouveau 600 SLe. Nous nous sommes entretenus avec Bud Taylor, superviseur du Environmental and Radiation Chemistry Group de PHL, et avec le chimiste Danny Bell au sujet du problème et de la manière dont il a été résolu.
Le PHL de l'État de Washington a initialement acheté un Hidex 600 SL pour suivre des sites tels que la réserve nucléaire de Hanford, près du fleuve Columbia, où a été construit le premier réacteur de production de plutonium à grande échelle au monde.
"Hidex a pris le problème très au sérieux et a déclaré que la société le résoudrait, quoi qu'il en coûte".
Bud a déclaré : "Le problème initial s'est posé parce que lorsque nous avons commencé à faire fonctionner le 600 SL et que nous avons mis en marche le refroidisseur, la température a commencé par être basse, mais elle montait progressivement. Ce faisant, la variabilité du bruit de fond est devenue plus importante. Le bruit de fond était toujours remarquablement bas, mais comme nous avions remarqué la variabilité, il était clair que quelque chose n'allait pas."
"L'emplacement du laboratoire présentait un problème unique : cette région de l'État de Washington a une forte teneur en humidité dans l'air, ce qui provoquait la formation de glace sur les ailettes du refroidisseur, qui ne pouvait donc pas fonctionner de manière efficace. Lorsque cela se produisait, le mécanisme de sécurité du 600 SL se mettait en marche et le refroidissement Peltier s'éteignait pour éviter qu'il ne se consume. Notre appel d'offres spécifiait un refroidisseur pour un niveau de bruit de fond suffisamment bas, ce qui posait un problème, mais nous n'avions pas compris le défi technique que cela représentait."
"Hidex a pris le problème très au sérieux et a affirmé qu'il le résoudrait, quoi qu'il en coûte. J'ai été très surpris par ce qu'ils étaient prêts à faire. Ils auraient pu se contenter de construire quelque chose de gros et de massif qui fasse beaucoup de bruit et de le brancher, mais ils ont dit qu'ils ne pouvaient pas résoudre le problème sans revoir en profondeur la conception du compteur, et c'est ce qu'ils ont entrepris de faire. J'ai été époustouflé par les efforts qu'ils étaient prêts à déployer."
Introduction d'un convoyeur de refroidissement pour un chargement stable des échantillons
Sur la base des commentaires de PHL, Hidex a introduit un système de refroidissement sur le passeur d’échantillons sur le nouveau 600 SLe, qui refroidit les échantillons de 5°C ou plus par rapport à la température ambiante de la pièce dans des conditions normales de laboratoire. Le couvercle du convoyeur est isolé afin de conserver la température cible pour un chargement stable des échantillons. Parmi les autres nouveautés, citons une gestion améliorée des erreurs avec des messages d'erreur plus descriptifs pour faciliter le dépannage et un couvercle de chambre de détection coulissant qui facilite l'accès pour récupérer les flacons bloqués.
Danny a apprécié le nouveau système de refroidissement : "De temps en temps, notre laboratoire perd le contrôle de la température s'il y a un problème avec le système HVAC et la température peut augmenter de 3°C ou plus, mais la chambre de refroidissement reste stable sans aucune variation. La nouvelle conception de la 600 SLe est totalement solide."
"C'était la première fois que je participais à la mise en place d'un compteur à scintillation liquide et j'ai trouvé qu'il était suffisamment flexible pour permettre les analyses de bas niveau. Le TDCR avec trois PMT est fascinant d'un point de vue théorique et Hidex est très réactif à toutes les questions que nous avons eues. Hidex et LabLogic ont rendu beaucoup plus facile ce qui aurait pu être une tâche très complexe."
"Nous avons eu un problème, et Hidex a vraiment fait un effort supplémentaire pour le résoudre.”
Bud a ajouté : "Même avant la reconception, le 600 SL original nous permettait de mesurer des bruits de fonds pour le tritium et le carbone 14 qui répondaient à notre cahier des charges. Nous avons été très satisfaits de la réactivité dont a fait preuve Hidex pour résoudre ce problème. Maintenant que la question de la température de la chambre de comptage a été résolue dans le nouveau modèle, nous espérons une meilleure stabilité et des seuils de détection encore meilleurs."
"Le service et l'expérience que nous avons eus ont été excellents. Nous avons eu un problème, et Hidex a vraiment fait un effort supplémentaire pour le résoudre. Aujourd'hui, les performances sont encore meilleures que celles que nous avions prévues dans notre appel d'offres initial."
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