radioprotection (1)
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8/3/2019 radioprotection (1)
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RadioprotectionFormation Membres de CSHS
CNRS – Délégation Paris A
Catherine Guillaume
Ingénieur Hygiène et SécuritéUniversité du Maine
30 octobre 2008
8/3/2019 radioprotection (1)
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C. Guillaume Radioprotection 2
Sommaire
Notion de radioactivité
Grandeurs et unités
Principes de radioprotection Types d’exposition
Effets biologiques
Réglementation
Rayonnements ionisants
Aménagement des locaux
Manipulation des rayonnements ionisants
Gestion des déchets
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Notion de radioactivité
C. Guillaume Radioprotection 3
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Protons
Neutrons
Électrons
L’atome
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Les différents rayonnements (1)
Ondes électromagnétiques Rayonnement X
Rayonnement γ
Rayonnements particulaires Rayonnement α
Rayonnement β+ et β-
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Les différents rayonnements (2)
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Grandeurs et unités
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Activité et période
Activité Nombre de désintégration par seconde
Unités du SI: Becquerel ou Bq (1 désintégration par seconde)
Ancienne unité: Curie ou Ci (Activité d’1 g de Radium)
Période radioactive Temps nécessaire pour qu’un radioélément perde la moitié de son
activité
Quelques exemples
32P : 14,3 jours
14C : 5730 ans
238U : + de 4 milliards d’années!
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C. Guillaume Radioprotection 9
50%
A
tTr
100%
2 x Tr
25%
~ 0%
10 x Tr
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C. Guillaume Radioprotection 10
Dose absorbée
Quantité d’énergie déposée par unité de masse de matière
Unité du SI: Gray ou Gy (Joule.kg-1
)
Débit de dose: Gy.h-1
γ
X
α
β
Matière(kg)
E’
E
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Dose équivalente
Reflète les effets biologiques (effets stochastiques) desrayonnements qui n’ont pas à dose absorbée égale les même effets
sur l’organisme
Dose absorbée X facteur de nocivité des rayonnementsH = D . Wr
Unité du SI: Sievert ou Sv
Débit de dose équivalente: Sv.h-1
Valeur de Wr en fonction de la nature des rayonnements 1: γ, X, β+, β- 20: α
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C. Guillaume Radioprotection 12
Rappel des grandeurs
Nombre d’objets envoyés = Nombre de rayonnements émis =Activité (Bq)
Nombre d’objets reçus = Dose absorbée (Gy)
Marques laissées sur le corps = Dose équivalente (Sv)
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C. Guillaume Radioprotection 13
Principes de radioprotection
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Principes de la radioprotection (1)
Justification de l’emploi de radioélément Réduction des utilisations inutiles
Obligation de l’utilisateur à effectuer des demandes d’autorisation demanipulations
Limitation des activités Réduction du risque d’exposition
Respect des limites individuelles d’exposition réglementaires
Optimisation Mise en oeuvre des activités strictement nécessaires
Préparation des manipulations
Principe ALARA
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C. Guillaume Radioprotection 15
Principes de la radioprotection (2)
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Types d’exposition
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C. Guillaume Radioprotection 17
L’exposition externe ou irradiation
La source de rayonnement est située en dehors de l’organisme A distance
Au contact de la peau
L’exposition cesse dès que l’on n’est plus sur la trajectoire durayonnement de la source
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Prévention des expositions externes
β
Plomb
Rayons X de freinage très
énergétique β
Plexiglas
Rayons X de freinage peu
énergétique
Si on doit arrêter des rayonnements β et γ / X :Plexiglas (ou équivalent)
Plomb (ou équivalent)
β
γ ou X
OUI Plexiglas (ou équivalent)
Plomb (ou équivalent)
β
γ ou X
Rayons X de
freinage très énergétique
NON
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C. Guillaume Radioprotection 19
L’exposition interne ou contamination
Les particules émettant des rayonnements ont pénétré à l’intérieur de l’organisme
Les voies de pénétration Voie cutanée ou transcutanée
Voie pulmonaire (Inhalation)
Voie digestive (Ingestion)
Contaminationinterne par ingestion
Contamination
interne par inhalation
Contamination interne parvoie cutanée directe
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C. Guillaume Radioprotection 20
L’exposition en dehors du travail
Artificielleentre 1 et 2,2 mSv / an
Naturelle2,3 mSv / an
Domaine médical(examen radiologique) :
1 à 2 mSv / an
Rayonnement cosmiques :0,39 mSv / an
(remarque : personnel navigant de l’aviation :2mSv / an)
Essais nucléaires :5µ Sv / an
Rayonnement terrestre :0,46 mSv / an
Industrie :
1 à 200 µ Sv / an
Radon :
1,5 mSv / an
Moyenne de l’exposition hors travail : entre 3,3 et 4,5 mSv par an
En général : exposition hors travail > exposition du fait du travail
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Effets biologiques
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Les effets déterministes ou non-aléatoires
Caractéristiques des effets Apparition au dessus d’une dose seuil Gravité augmente avec la dose
Surexposition localisée ou généralisée Manifestation rapides (quelques heures à quelques jours)
Conséquences d’une exposition Expo généralisée
Syndrome hématopoïétique Syndrome digestif Syndrome neurologique
Expo localisée Gonades: stérilité temporaire ou permanente selon la dose Peau: brûlure à nécrose, fibrose à long terme Œil: Cataracte avec apparition + ou – rapide selon la dose
Effet tératogène
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Les effets stochastiques ou aléatoires
Caractéristiques des effets
Pas de seuil d’apparition Probabilité d’apparition augmente avec la dose
Survenue aléatoire au sein d’une population ayant subi une expositionidentique.
Manifestations tardives (plusieurs années à plusieurs dizaines d’années)
Conséquences des expositions Apparition de cancers : tumeurs solides et leucémies
Effets héréditaires: anomalies chromosomiques ou géniques
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Réglementation
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Rappels réglementaires
Décret 2003-460 et 2007-1582 relatif à la protection de la population Transposition dans le Code de la Santé Publique
Régime général des autorisations
Limites annuelles d’exposition du public
Décret 2003-296 relatif à la protection des travailleurs Transposition dans le Code du Travail
Limites annuelles d’exposition des travailleurs
Arrêtés d’application Contrôles des sources et des installations
Suivi médical Zonage…
Modification de la nomenclature des ICPE Non applicable dans les établissements public de recherche
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Limites d’expositions annuelles
Limites d’exposition annuelles sur 12 mois consécutifs
Organe Public TravailleursApprentis
16 à 18 ans
Corps entier 1 mSv 20 mSv 6 mSv
Extrémités
(mains, avant-bras,pieds, chevilles)
50 mSv 500 mSv 150 mSv
Peau pour unesurface de 1 cm²
50 mSv 500 mSv 150 mSv
Cristallin 15 mSv 150 mSv 50 mSv
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Démarches en vue de l’utilisation de RI (1)
Constitution d’un dossier d’autorisation Demande préalable à toute manipulation (prévoir un délai d’instruction de 6 mois
maximum)
Autorisation délivrée à une personne physique par la DSNR pour une durée de 5
ans Définir les radioéléments et les activités nécessaires
Validation du dossier et signature par le chef d’établissement
Personne Compétente en Radioprotection Obligation d’une PCR lorsqu’il y a présence, manipulation, utilisation ou stockage
de sources radioactives scellées ou non scellées ou d’un générateur de rayons X
Formation par un organisme agréé (avec des cours théoriques et pratiques)
Principales missions : Analyser le poste de travail afin d’établir des consignes de sécurité
Veiller au respect des mesures de protection
Effectuer les contrôles techniques de radioprotection
Former les nouveaux arrivants
Assurer la gestion des déchets
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Les institutions
ASN - Autorité de Sûreté Nucléaire Élaboration de la réglementation
Contrôle des INB
Information du public
DSNR – Division de la Sûreté Nucléaire et de la Radioprotection Dépend de l’ASN
Délivrance des autorisations Inspection des installations
IRSN – Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire
Gestion de l’inventaire national des sources et des autorisations d’achats Dosimétrie
Expert technique
ANDRA – Agence Nationale pour la gestion des Déchets Radioactifs
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C. Guillaume Radioprotection 29
Liens avec les différents partenaires
Partenaires internes Service de médecine de
prévention Dosimétrie Surveillance médicale
Service technique Aménagement Mise en conformité
SHS et CHS Habilitation des PCR Évaluation des risques Avancement des différents
dossiers
Partenaires externes IRSN
Inventaire national dessources Déclaration de détention
de matières nucléaires Intervention technique
(identification desources…)
DSNR Autorisation
Inspection
Organisme agréé Contrôles réglementaires
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Les rayonnements ionisants
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é
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C. Guillaume Radioprotection 31
Utilisation des sources non-scellées
Sources dont la présentation et les conditions normales d’emploi nepermettent pas de prévenir toute dispersion de substanceradioactive
Domaine d’utilisation Biologie – Médecine
Molécules biologiques marquées Biologie moléculaire 32P, 33P, 35S, 125I, 51Cr
14C, 3H
Géologie Dosage d’éléments dans l’eau Traçage dans l’environnement
Chimie Liquides ioniques
Utili ti d llé (1)
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Utilisation des sources scellées (1)
Sources constituées par des substances radioactives solidementincorporées dans des matières solides et inactives, ou incluses dansune enveloppe inactive permettant d’éviter, dans des conditionsnormales d'emploi, toute dispersion de substances radioactives.
Sources d’étalonnage: tous type de radioéléments
Utili ti d llé (2)
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C. Guillaume Radioprotection 33
Utilisation des sources scellées (2)
Sources incluses dans des appareils
Compteur à scintillation:137
Cs,226
Ra,133
Ba,152
Eu Détecteur à capture d’électron – Chromatographe en phase gazeuse:
63Ni
Spectroscopie Mossbauer: 57Co
Autres utilisations Irradiateur: source de haute activité de 60Co, 90Sr
Gammagraphie: 90Sr, 192Ir, 60Co
Utili ti d é é t él t i d RI
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Utilisation des générateurs électriques de RI
Accélérateurs de particules Protons, électrons, deutons, neutrons Van de Graaf, GANIL, CERN
Générateurs de rayons X Cristallographie Fluorescence X
Appareil de radiographie
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Aménagement des locaux
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Aménagement des loca (1)
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Aménagement des locaux (1)
Cas des sources scellées Intégration dans des équipements, pas d’aménagement particulier Utilisation de sources libres:
local réservé à la manipulation et au stockage
selon les activités utilisées, épaisseur des parois suffisantes balisage du local
Cas des générateurs de RI Pour les appareils récents entièrement sécurisés et capotés, pas
d’aménagement particulier Pour les appareils anciens ou les montage expérimentaux:
mise en place d’asservissement au niveau des portes du local verrines de signalisation de fonctionnement balisage du local
Émission de rayons X
Appareil sous tension
Aménagement des locaux (2)
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Aménagement des locaux (2)
Cas des sources non scellées Local réservé à cette activité et balisé
Éviter les objets superflus
Proscrire tout matériel non décontaminable : cartons, sièges en bois oumousse, matériaux poreux, etc.…
Aménagement des locaux (3)
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Aménagement des locaux (3)
Sol: lisse en revêtement plastiquetype linoléum (avec joints en silicone)facilement décontaminable et à bordrelevé
A proscrire : carrelage avec joints enciment
Murs et plafond : peinture lisse et
lavableA proscrire : papier peint
Paillasses : lisses et facilementdécontaminables : verre, émalite avec joints en silicone, plastiqueA proscrire : carrelage, bois
Aménagement des locaux (3)
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Aménagement des locaux (3)
Utilisation d’une sorbonne ou d’uneETRAF
35S
3H si forme chimique peut entraîner dégagement gazeux tritié.
Présence d’un risque chimique
Utilisation d’une boîte à gants Marquage à l’125I
Stockage en armoire ventilée
Déchets radioactifs contenant dessolvants (toluène…)
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Manipulation des RI
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Équipements des manipulateurs (1)
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C. Guillaume Radioprotection 41
Équipements des manipulateurs (1)
Cas des sources scellés et des générateurs de rayonnements ionisants Débitmètre ou radiamètre
Si besoin protection en plomb
Équipements des manipulateurs (2)
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Cas des sources non-scellées EPI (blouse, gants…)
Contaminamètre, radiamètre
Écrans Benchkot
Équipements spécifiques
Émission de rayonnements β
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C. Guillaume Radioprotection 43
Émission de rayonnements β
14C3H
32P33P
35
S
Émission de rayonnements X et
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C. Guillaume Radioprotection 44
Émission de rayonnements X et γ125
I51Cr
131I
152Eu
Résine imprégnée de plomb: entre 12 (pour 125 I) et 35 mm
Plomb
Surveillance de l’exposition
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C. Guillaume Radioprotection 45
Surveillance de l exposition
Surveillance interne Utilisation de sources non-scellées
Radiotoxicologie urinaire
Anthroporadiamétrie
Surveillance externe Dosimétrie passive
Obligatoire en zone surveillée et contrôlée
Inutile pour les α et les β de faible énergie (3H, 14C)
Individuel et nominatif
Trimestriel ou mensuel selon l’exposition des travailleurs
Dosimétrie opérationnelle Lecture en temps réel
Obligatoire pour le personnel travaillant en zone contrôlée
Mal adapté aux activités de recherche (sensibilité et précision faibles, fragile)
Classement des personnels
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C. Guillaume Radioprotection 46
Classement des personnels
Catégorie A et catégorie B
Classement réalisé par la PCR avec avis du médecin de prévention
Adaptation du suivi médical et carte de suivi médical
Fiche d’exposition sur le modèle de la fiche d’exposition CMR
Sources scellées et générateurs de RI Prise en compte de l’exposition externe Mesure directe à l’aide d’un radiamètre
Sources non-scellées Prise en compte de l’exposition externe et interne Exposition externe
Mesure directe Calcul d’un débit de dose à partir des activités mises en œuvre
Exposition interne Seule l’inhalation est prise en compte Calcul d’une exposition théorique
Classement des zones
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C. Guillaume Radioprotection 47
Classement des zones Basé sur le classement des personnels
Ne doit pas tenir compte des EPI
Possibilité de création de zone intermittente, lors d’émission de RIdiscontinue
Corps entierExtrémités
(mains, avant-bras)
Dose efficace susceptibled’être reçue
Débit d’équivalent dedose
Dose équivalente
Local attenant auxzones surveillées et
contrôlées< 80 µSv/mois - -
Zone surveillée < 7,5 µSv en 1h - < 0,2 mSv en 1h
Zone contrôlée verte 7,5 < Deff < 25 µSv en 1h -0,2 < Deq < 0,65 mSv en
1h
Zone contrôlée jaune < 2 mSv en 1 h < 2 mSv/h < 50 mSv en 1h
Zone contrôlée orange < 100 mSv en 1 h < 100 mSv/h < 2,5 Sv en 1h
Zone contrôlée rouge > ou = 100 mSv en 1 h > ou = 100 mSv/h > ou = 2,5 Sv en 1h
Type de Zones
Classements lesplus fréquentsen recherche
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Gestion des déchets
C. Guillaume Radioprotection 48
Gestion des déchets radioactifs
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C. Guillaume Radioprotection 49
Tri et conditionnement le plus en amont possible
Tri en fonction de la période radioactive et du radioélément
Déchets radioactifs
T < 100 jours T > 100 jours
Décroissance
32P, 33P, 35S, 125I, 51Cr
Enlèvement par l’ANDRA
14C, 3H, 36Cl
Autres déchets radioactifs
8/3/2019 radioprotection (1)
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C. Guillaume Radioprotection 50
Radioéléments naturels U, Th, Ra Reprise par l’ANDRA après
demande d’acceptation préalable
Châteaux de plomb contaminés Pas de filière d’élimination Stockage
Sources scellées de plus de 10 ans Reprise par le fournisseur Pour les sources orphelines
Démarche auprès du CEA
ANDRA
Locaux de stockage des déchets
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