Neutronographie : applications et limites en END
Qu'est-ce que la radiographie par neutrons (neutronographie) ?
Les neutrons sont des particules atomiques dépourvues de charge électrique qui pénètrent la plupart des matériaux, et qui sont atténuées lors de leur passage, ce qui permet de les utiliser pour produire des « radiographies ».
Il existe différents types d'énergie de neutrons, mais seuls les neutrons thermiques et froids conviennent aux applications END. Contrairement aux rayonnements ionisants de l'ordre du keV et du MeV, l'absorption des neutrons est plus élevée pour les matériaux légers que pour les matériaux lourds.
Les neutrons sont fortement soumis à l'influence des matériaux hydrogénés, des plastiques (de tous types), des explosifs, de l'huile, de l'eau, etc., même lorsque ces matériaux se trouvent à l'intérieur d'enceintes métalliques en plomb, en acier ou en aluminium.
Les applications potentielles de la neutronographie sont nombreuses, mais son utilisation est limitée dans une large mesure par le manque de sources de neutrons portables adaptées. Une « fenêtre » à neutrons dans un réacteur atomique est de loin la meilleure source, mais de telles installations ne sont pas disponibles partout. La seule source radioactive émettant des neutrons est le californium 252, qui est extrêmement coûteux et dont la demi-vie n'est que de 2,65 ans.
Un film radiographique réagit également à l'énergie des neutrons, mais ce n'est que lorsqu'il est associé à des écrans renforçateurs au gadolinium ou au cadmium que l'on obtient des résultats exploitables. Le film Agfa D3SC (SC = single coated) est souvent utilisé à cet effet. Le rayonnement secondaire généré dans les écrans renforçateurs entraîne la formation de l'image.
Parmi les autres applications sans film de la neutronographie dans les END, on retrouve la détection de l'humidité dans le matériau isolant. Cet équipement portable disponible sur le marché utilise une source de neutrons très faible.
Grâce à la méthode de rétrodiffusion des neutrons, il est possible d'établir la présence d'eau, c'est-à-dire d'atomes d'hydrogène. La présence d'humidité est généralement le signe d'une corrosion externe dans une conduite, ou de la probabilité d'une corrosion dans un avenir proche.
L'équipement portable en temps réel décrit dans la dernière partie, ou la radiographie éclair présentée ultérieurement, peuvent dans certains cas confirmer la présence ou l'absence de corrosion sans devoir enlever l'isolant.