PriSci — Impression 3D de Silicates Scintillateurs pour la Détection de Fluides Radioactifs

Le projet PriSci vise à mettre en œuvre l’impression 3D de matériaux scintillateurs pour détecter les fluides radioactifs, un aspect essentiel pour améliorer la sécurité dans les applications nucléaires et médicales. Le principal défi est de répondre au besoin de détection en temps réel et in situ des fluides radioactifs, tels que des gaz comme 85Kr, 222Rn et 3H, qui sont difficiles à surveiller en raison de la courte longueur de pénétration des particules émises (bêta). Les méthodes de détection actuelles sont non seulement chronophages, mais génèrent des déchets radioactifs dangereux. Pour surmonter cela, le projet SciPri propose le développement de scintillateurs à porosité hierarchique utilisant l'impression 3D. Ces scintillateurs seront composés de silicates d’yttrium dopés au cérium, reconnus pour leur rendement lumineux élevé et leur temps de réponse rapide. L'objectif est de fabriquer des monolithes inorganiques poreux et translucides permettant une interaction optimale entre le scintillateur et les particules radioactives. Ces monolithes combineront macro- et méso-porosité, améliorant l'efficacité de détection et permettant de nouvelles méthodes métrologiques pour la détection des gaz radioactifs. Trois principales tâches de recherche sont décrites : 1/ La production de templates de monolithes en silice poreuse utilisant des techniques innovantes d'impression 3D. 2/ La cristallisation de ces monolithes en silicates d’yttrium dopés cérium et l'évaluation de leurs propriétés de scintillation. 3/ Le test de leur capacité à détecter des gaz radioactifs, avec pour objectif ultime de créer une nouvelle norme pour ce type de détection. En introduisant une fabrication additive avancée et des encres à base de nanomatériaux novateurs, ce projet présente un potentiel pour un large éventail d'applications, allant des centrales nucléaires aux radiopharmaceutiques et à l'imagerie médicale.