Plus de 450 centrales nucléaires au monde fournissent énergie et électricité à une large proportion de consommateurs. L’énergie nucléaire est générée par une vapeur surchauffée obtenue par l’intermédiaire d’une dégradation contrôlée de matière nucléaire telle l’uranium.
La construction de ces centrales nucléaires est très coûteuse mais l’industrie fournit de l’électricité à bas prix ne variant pas en fonction de ceux du gaz et du pétrole. Le secteur nucléaire est très régulé à cause des dangers liés à la radioactivité.
L’industrie est confrontée à un certain nombre de défis :
- La perception humaine des dangers liés à l‘énergie nucléaire
- Les difficultés liées à la disposition des combustibles utilisés
- La maintenance difficile liée aux accès limités des zones radioactives
Cependant cette industrie génère une électricité verte,ne rejetant pas de CO2.
Pour cette raison mais aussi parce que les coûts des alternatives ne cessent d’augmenter, la construction de nouvelles centrales nucléaires est en plein essor et se prolongera pour de nombreuses années à venir.
L’analyse des procédés nucléaires rencontre 2 principaux obstacles :
- Prendre des mesures à l’intérieur des réacteurs sans accès
- Caractériser des écoulements nucléaires boueux parfois hautement radioactifs
La tomographie électrique industrielle est un outil de mesure idéal puisque les capteurs, en contact avec le procédé, sont de simples électrodes montées sur un substrat sans éléments mobiles susceptibles d’être endommagés par une solution radioactive.
La tomographie électrique peut être utilisée pour variété de procédés liés au traitement des déchets et la manutention de matériaux nucléaires comme par ex:
- Mélanges, lorsqu’il est important d’assurer une distribution et une dispersion homogène dans un réacteur
- Ecoulements boueux lorsqu’il est nécessaire de déterminer la concentration des solides et de caractériser les flux
- Procédés de séparation afin de déterminer la performance de filtreurs et de lits à garnissage, pour les séparations liquide-liquide (organique / aqueuse) ou encore pour étudier des procédés plus complexes comme le suivi de la formation d’un vortex
- Procédés de réaction, tels que la cristallisation
- Le traitement et la caractérisation des déchets nucléaires sous forme d’écoulements boueux
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Publications:
G.T. Bolton and S.J. Stanley (2009) Measurement of solid-liquid mixtures using electrical tomographic measurement techniques, Proceedings of the 12th International Conference on Environmental Remediationand Radioactive Waste Management (ICEM09), October 11-15, 2009, Liverpool, UK
Vortex monitoring case study - ITS
Stephenson, D., Cooke, M., Kowalski, A. and Yorke, T.A. (2007) Determining jet mixing characteristics using electrical resistance tomography, Flow Measurement and Instrumentation, Vol. 18, No. 5-6, pp 204-210
Bolton, GT, Bennett, M, Wang, M, Qiu, C, Wright, M, Stanley, SJ and Rhodes, D (2007) Development of an electrical tomographic system for operation in a remote, acidic and radioactive environment, Chemical Engineering Journal, Vol. 130, Issues 2-3, pp 165-169
Stanley SJ, Tomographic imaging during reactive precipitation: mixing with chemical reaction, Chemical Engineering Science, 2006, 61 (23), pp 7850-7863
Stanley, SJ, Mann, R and Primrose, KM (2005) Interrogation of a precipitation reaction by electrical resistance tomography, AIChE Journal, Vol. 51, No. 2, 607-614
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