Manuel présentant les différents types de rayonnements nucléaires et les spécificités des détecteurs de rayonnement : spectroscopie gamma, comptage neutronique passif, etc. ©Electre 2025

Détection de rayonnements et instrumentation nucléaire

La détection et la caractérisation d'un matériau dit radioactif ou nucléaire est possible via ses émissions de rayonnements caractéristiques, spontanés ou provoqués.

Une utilisation à grande échelle de méthodes de détection et de mesure de rayonnements nucléaires étant restée limitée jusqu'aux années soixante, ce n'est qu'à partir de cette époque, correspondant à la montée en puissance de l'industrie nucléaire, que les principales nations concernées ont établi des procédures de contrôle, de surveillance et de suivi des matières radioactives, aussi bien que des installations nucléaires ; la détection, la mesure et l'instrumentation nucléaire connaissaient alors leur première impulsion, sans cesser d'être depuis améliorées et adaptées. Aujourd'hui, la science de l'instrumentation et de la mesure nucléaire est une branche à part entière du paysage scientifique, technique et technologique.

Dans cet ouvrage, traitant de la détection et de la mesure de rayonnements nucléaires, thématique pluridisciplinaire, nous présentons les principes physiques de fonctionnement, les performances, les limitations et les domaines d'utilisation des principaux détecteurs dédiés que sont notamment les détecteurs à remplissage gazeux, les scintillateurs et les semi-conducteurs. Un rappel des mécanismes d'interaction des différents types de rayonnements avec la matière et de leurs principes physiques de base est donné préalablement. Des éléments fondamentaux et indispensables de statistiques appliquées à la mesure de rayonnements sont présentés. Des notions essentielles sur les chaînes électroniques d'acquisition et de traitement sont aussi exposées. Y figurent ensuite des exemples d'application et d'utilisation des détecteurs de rayonnements pour les besoins de méthodes de mesure nucléaire ou encore de contrôle-commande de réacteurs nucléaires de puissance de type REP. Enfin, chaque chapitre de cet ouvrage s'achève par une série d'exercices.

Ce livre est conçu à l'attention des élèves-ingénieurs de Génie Atomique. Il peut aussi être destiné aux étudiants en dernière année d'école d'ingénieurs ou en deuxième année de master ainsi qu'aux ingénieurs et physiciens concernés par l'instrumentation et la mesure nucléaire.

Ce livre fait partie de la collection d'ouvrages supports au Cours de Génie Atomique enseigné à L'Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires (INSTN).