Imagerie d'un réacteur nucléaire en phase de démantèlement : muographie et tomographie 3D pour validation du modèle

Cette thèse décrit les améliorations de l'analyse par imagerie muonique dans le cadre de la caractérisation du réacteur nucléaire G3 situé au CEA-Marcoule (France). En raison de la taille et de la composition du réacteur, la muographie est la seule méthode non invasive capable d'observer l'intérieur de la chambre en béton hermétique de G3. D'autres techniques, comme la tomographie par rayons X, ne sont pas suffisamment pénétrantes et présentent d'autres contraintes de déploiement, notamment radiologiques.Des muographies ont été prises sous le réacteur G3 afin d'observer ses parties internes depuis 46 points de vue différents. La collecte des données a duré un an et a utilisé 4 télescopes à muons construits au CEA/Irfu.Pour analyser ces données, de nouveaux développements ont été réalisés à plusieurs étapes de la chaîne d'analyse. Un nouveau démultiplexage a été développé pour les détecteurs de muons Micromegas, basé sur des réseaux de neurones entraînés avec des simulations de détecteurs. Les muographies obtenues ont été analysées afin d'estimer l'opacité du réacteur. Les images d'opacité ont ensuite été débruitées à l'aide d'un réseau de neurones à diffusion, ce qui a permis de réduire la durée d'acquisition.Une tomographie 3D a été calculée à partir des images d'opacité, permettant de reconstruire les parties internes du réacteur. La tomographie a subi un post-traitement par un réseau de neurones pour améliorer sa forme. Enfin, les opacités et la tomographie ont mis en évidence des différences entre le modèle du réacteur et son état actuel, principalement dans le bloc de chargement et le cœur de graphite.