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Contrôles non destructifs



Contrôler sans porter atteinte …

Les traceurs et sources radioactives sont utilisés pour le contrôle de procédés de fabrication de la grande industrie. Ces contrôles sont appelés non destructifs car ils ne portent pas atteinte à l’intégrité des matériaux utilisés.

Les traceurs sont généralement choisis de courte période afin de disparaître rapidement du milieu dans lequel ils ont été introduits. Employés en quantités infimes (*), ils n'altèrent pas le comportement d'une pièce mécanique ou d'une espèce dans un procédé chimique. La détection est extrêmement sensible. Il suffit de quelques becquerels par litre pour détecter un traceur émetteur gamma.

Des processus industriels tels que les écoulements gazeux dans une colonne ou le mélange de constituants dans une trémie peuvent être étudiés en y introduisant des produits radioactifs. Ces traceurs sont suivis en temps réel par des détecteurs et permettent de connaître leurs trajets. Cette connaissance permet d'optimiser les processus.

Radiographies industrielles X et gamma
Détection d'un défaut dans une roue de turbine pour moteur (d'un diamètre total de 4,5cm) par tomographie à rayons X au CEA-Ripault. La radiographie consiste à enregistrer la diminution d'intensité de rayons X et gamma qui traversent un objet, et donc de déceler la présence de défauts. La radiographie avec des rayons gamma (gammagraphie) plus pénétrants que les X permet l'examen de pièces plus importantes allant jusqu’à un camion entier pour la recherche de drogue ou d’explosifs.
CEA-CADAM

Des tôles de voitures sont produites par une chaîne de laminage dans laquelle l'épaisseur de la tôle fournie est contrôlée en permanence grâce à une source radioactive et à un détecteur situés de part et d'autre de celle-ci : dès que les spécifications sont dépassées, la machine doit être réglée. Le suivi de la qualité est bien meilleur, les rebuts moins importants.

Les briquets jetables sont contrôlés, à la fin de la chaîne de production, par une source radioactive. La transmission des rayons à travers le corps du briquet renseigne sur son niveau de remplissage et permet d'écarter automatiquement les ratés.

Parmi les techniques de contrôle non destructif, il faut encore citer la gammagraphie. La gammagraphie utilise des rayons gamma plus pénétrants que des rayons X. Cette technique permet d’apprécier des défauts d’homogénéité dans le métal et en particulier dans les cordons de soudure.

Dans l'agriculture, les contrôles non destructifs sont utilisés mais plus rarement. Par exemple, une technique utilise un isotope instable de l'azote comme traceur pour optimiser les quantités d'engrais ainsi que les lieux et le temps les plus favorables à son épandage. On tire ainsi mieux partie de la fertilité des sols et de l'irrigation, tout en réduisant des dégâts pour l'environnement.

Principe d’une jauge d’épaisseur
Une source radioactive gamma permet de contrôler en permanence dans un processus de laminage l’épaisseur d’une plaque afin de garantir une épaisseur constante. Un dispositif de détection mesure la quantité de gamma ayant traversé une plaque. L’absorption des gamma dépend de l’épaisseur traversée. Si la plaque présente une surépaisseur (à droite), les rayons gamma de la source seront davantage atténués. Au contraire, en dessous de l’épaisseur nominale (à gauche), ils seront moins absorbés.
IN2P3

On ne recourt à l'utilisation de rayonnements produits par des radioéléments ou des accélérateurs, dans des processus industriels, que lorsqu'il n'existe pas de méthode alternative moins contraignante. L'estimation du gain apporté par ces méthodes tient compte des nombreuses mesures de sécurité nécessaires et réglementaires.

SUITE : Jauges radioactives
SUITE : Contrôles et binspections


Voir aussi :

Marqueurs et traceurs