Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 12, Numéro 2, février 1977
Page(s) 379 - 384
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01977001202037900
Rev. Phys. Appl. (Paris) 12, 379-384 (1977)
DOI: 10.1051/rphysap:01977001202037900

The use of cadmium telluride γ spectrometers in monitoring activity deposited in nuclear power stations

L.T. Jones

Central Electricity Generating Board Berkeley Nuclear Laboratories Berkeley Gloucestershire, England


Abstract
The ability to inspect and test key components and when necessary repair or replace them is a significant factor in the safety case submitted before consent is given for construction of a nuclear reactor. A knowledge of the probable rate of deposition and isotopic composition of radioactive contamination in these areas is necessary and since it is not always practicable to take samples away to the laboratory for analysis, direct gamma ray spectroscopy in the contaminated environment is sometimes used. The experience of direct monitoring with a Cadmium Telluride spectrometer in two such reactor situations is reported here. In the first situation, a remotely cooled Intrinsic Germanium spectrometer was used in equivalent positions and spectra from both systems are presented. The relative merits of the two systems are discussed. In the second situation, measurements were made in an environment at 70 °C in radiation levels of 10 R h-1. An improvised cooling system was used to maintain the Cadmium Telluride at about 20 °C and Pile-up Rejection was used to enable count rates of about 105 s-1 to be handled. It is noted that the usually quoted detector parameters, resolution and crystal volume, are not necessarily the most important in practical spectrometry of mixed isotopes. As with germanium detectors, the most useful parameter is probably the Peak-to-Compton ratio.


Résumé
La possibilité d'inspecter et de contrôler, voire de réparer ou remplacer des composants clefs d'un réacteur nucléaire est importante pour assurer la sécurité des centrales. En particulier, il est nécessaire de connaitre les taux de dépôt ainsi que la composition des contaminants radioactifs qui s'accumulent dans ces zones. Comme il est souvent difficile de prélever des échantillons en vue de leur analyse en laboratoire, il serait commode, pour leur identification, d'employer la spectroscopie γ directement sur place. Nous présentons ici les résultats de deux expériences entreprises auprès d'un réacteur. Dans une première expérience on compare les mérites respectifs des diodes CdTe et germanium H. P. dans des conditions d'emploi identiques. Dans le deuxième cas les mesures sont effectuées à 70 °C sous un flux de radiations de 10 R h-1. La température de la diode CdTe est stabilisée à 20 °C et l'ensemble électronique comporte un système anti-empilement de façon à pouvoir enregistrer des taux de comptage de 105 s-1. On a constaté que les paramètres du détecteur, généralement considérés comme essentiels, tels la résolution du compteur et son volume actif, ne sont pas nécessairement les facteurs déterminants dans les cas pratiques. Il apparaît, comme d'ailleurs pour les spectromètres Ge HP que le paramètre essentiel est le rapport pic/comptons.

PACS
2880F - Radiation monitoring and radiation protection in nuclear engineering.
2930K - X and gamma ray spectroscopy.
2940P - Semiconductor detectors.
7420 - Particle and radiation detection and measurement.
7450 - X ray and gamma ray equipment.
7530B - Radiation protection and dosimetry.
8220 - Nuclear power stations and plants.

Key words
gamma ray spectrometers -- semiconductor counters -- nuclear power stations -- rate of deposition -- radioactive contamination -- direct gamma ray spectroscopy -- cooling system -- CdTe gamma spectrometers -- isotropic composition -- radiation monitoring -- pile up rejection