Les jauges radioactives

L’utilisation de la radioactivité pour le contrôle non destructif des matériaux et des conteneurs

La radioactivité permet de voir à travers les parois et de jauger l’état d’un conteneur, mais aussi de son contenu.

Les rayonnements traversent la plupart des matériaux, ce qui en fait un outil permettant de mesurer l’épaisseur, la densité, l’humidité, la masse volumique ou le niveau de remplissage dans un réservoir, une conduite fermée ou peu accessible. Autrement dit, les radiations servent à voir l’intérieur d’objets ou pour contrôler leur contenu. Mais elles permettent également de sonder l’intérieur du conteneur afin d’estimer son usure et ses potentielles fuites.

Pour que les mesures soient prises, il faut émettre un rayonnement – le plus souvent un rayonnement gamma. Cette utilisation de sources radioactives se retrouve dans de multiples secteurs industriels, qui ont placé la barre très haute pour les contrôles continus du procédé de production. Ces jauges permettent de réaliser des mesures en temps réel, non destructives, alors que la production se poursuit sans interruption.

Le cas pratique : la jauge de niveau :   Dans ce cas de figure, il s’agit de remplir un conteneur opaque. Une source radioactive est placée dans un conteneur à remplir. Quand le liquide monte, il traverse le champ radioactif et la quantité de rayonnements reçus par le détecteur baisse du fait des interférences créées par le liquide, ce qui met un terme au versement. Cette méthode est utilisée par exemple pour remplir des cannettes de soda ou des briquets.

Les aciéries modernes utilisent de telles jauges pour mesurer l’épaisseur des plaques métalliques sortant des laminoirs à chaque étape de la production. C’est aussi le cas pour assurer une fabrication uniforme du papier.

Les jauges radioactives peuvent également servir à identifier des défauts de fabrication (défauts d’un matériau ou d’une soudure), on parle alors de gammagraphie.

Prototypage de moteurs : Avec cette technique, une pièce d’un moteur est rendue légèrement radioactive par irradiation, ce qui permet d’étudier l’usure de la pièce durant le fonctionnement en suivant le cheminement de la matière radioactive dans l’huile de lubrification. Cela permet de déterminer la perte de métal dans l’huile et donc la vitesse d’usure de la pièce.

En France, des dizaines de milliers de sources radioactives sont ainsi utilisées tous les jours sous la surveillance de l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) et de l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN).