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IAEAInternational Atomic Energy Agency

Sources de rayonnement utilisées dans les Irradiateurs Industriels et de Recherche

Aperçu et Accidents

Jours 6 – Cours 1

IAEA

Comprendre les différents cas d’utilisation des irradiateurs industriels et de recherche et les risques d'accidents suite à leur utilisation.

Objectif

2

IAEA

• Avantages relatifs à l’utilisation des irradiateurs

• Catégorisation des irradiateurs.

• Nécessité d'un programme de radioprotection adéquate

• Conséquences d’accidents radiologiques.

Contenu

3

IAEA

Utilisation des irradiateurs

• Stérilisation de produits médicaux (ex. seringues d’insuline);

En 2003, il existait plus de 160 irradiateurs gamma et plus de 1300 d’irradiateurs à faisceaux d’électrons.

• Stérilisation de produits sanguins;

• Stérilisation de produits pharmaceutiques;

• Conservation de produits alimentaires (épices, fruits, etc.);

• Élimination d’insectes;

• Synthèse de polymères;

• Irradiation de cellules de culture en recherche.

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Types d’irradiateurs

Irradiateurs gamma

L’activité de la source contenue dans un irradiateur va de 1012 Bq à plus de 1017 Bq.

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Irradiateurs dont la source scellée est :-

Catégorie I (gamma)

• Inaccessible (ainsi que le volume dans lequel a lieu l’irradiation).

[IAEA Safety Series 107]

• Tout le temps protégée;

• Contenue dans une enceinte protégée;

Types d’irradiateurs (suite)

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IAEA

Catégorie II (gamma)

L’accès à l’irradiateur est contrôlé et la source : -

• N’est pas complètement protégée lorsqu’elle n’est pas utilisée;

• Est utilisée dans une enceinte d’irradiation dont l’accès est interdit pendant l’utilisation par un système de contrôle.


• Est contenue dans une enceinte protégée;


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Porte d’accès pour le personnel

Poste de commande

Porte-source

Table tournante


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Catégorie III (gamma)

Irradiateurs dont la source scellée est :

Container pour l’échantillon ou le

produit

Câble tenant le produit à irradier

Piscine d’eau déminéralisée

Ap

pro

x. 7

m

Support de source

Source

• Tout le temps protégée;

• Uniquement accessible par le personnel qualifié (ainsi que le volume dans lequel a lieu l’irradiation).


• Contenue dans une piscine d’eau;


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Catégorie IV (gamma)

L’accès à l’irradiateur est contrôlé et la source est :-

• Complètement protégée lorsqu’elle n’est pas utilisée;

• Inaccessible pendant son utilisation (ainsi que le volume dans lequel a lieu l’irradiation).


• Contenue dans une piscine remplie d’eau;


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Enceinte de 2 m de béton

Cylindre servant à la manipulation de la source

Accès au container de transport de la source

Convoyeur pour les produits Câble de manipulation de la source

Piscine de protection

Câble de guidage

Container de transport de la source

Poste de commande

Porte d’accès personnel

Rangement des sources (position sûre)


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Irradiateurs à faisceaux d’électrons

Catégorie I

Unité entièrement protégée équipée d’un système de verrouillage. L’accès est physiquement impossible quand l’irradiateur est utilisé.

La norme IAEA Safety Series 107 distingue 2 catégories d’irradiateurs à faisceaux d’électrons :

Catégorie II

Les unités sont situées dans des pièces protégées maintenues inaccessibles pendant l’utilisation des appareils.

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Protection en plombConvoyeur

Transformateur haute tension

Poste de commande

Source unique de production d’électrons


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Système de détection

Protection en béton

Système Haute Tension

Oscillateur

Accès avec chicane Convoyeur


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Accidents

Nécessité d'un programme de radioprotection adéquate

5 accidents mortels ont été recensés par l’AIEA entre 1975 et 1994

Morts dues à une surexposition générée par un irradiateur

Incident 1 Dose Causes

Exposition de 1 à 4 minutes à une source de 60Co de 500

TBq

12 Gy à la moelle

osseuse

• Des travailleurs inexpérimentés, non encadrés et non autorisés sont entrés dans une enceinte d’irradiation.

• La source avait été perdue.

[Lessons learned from accidents in industrial irradiation facilities. IAEA, 1996]

IAEA

Accidents Nécessité d'un programme de radioprotection adéquate (Suite)


Exposition de “plusieurs minutes” à une source de 60Co de 2.43 PBq

22 Gy.

La victime est

décédée 13 j après

• Le système de contrôle de l’accès dans l’enceinte a été démonté, seulement un système de verrouillage de l’accès, non redondant, fonctionnait.

• Malgré cette intervention, l’utilisation de l’irradiateur a été maintenue par l’encadrement.

• L’opérateur ne portait pas de système de mesures.


Morts dues à une surexposition générée par un irradiateur (suite)

IAEA


Exposition à une source de 23 TBq

de 60Co

3 travailleurs exposés

8.3, 3.7 et 2.9 Gy. L’un d’eux est décédé 6,5

mois après

• Contrôle réglementaire inadapté;

• Pas de personne experte en sûreté et en radioprotection;

• Les travailleurs avaient reçu une formation incomplète.

• Certains éléments de l’installation étaient manquants ou défaillants.




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Exposition de 1 ½ à 2 min. à une source de 60Co de 12.6 PBq

10-15 Gy.

Victime décédée 36

j. après

• Les signaux indiquaient « source en bas »; les systèmes de verrouillage étaient inopérants.

• L’encadrement n’avait pas modifié l’installation, sur recommandation du fabricant, pour éviter le blocage des produits;

• Les procédures d’utilisation étaient en langue étrangère.

• Les indications de l’appareil de mesures ont été ignorées (il était déjà tombé en panne);




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Incident 1 Conséquences Causes

Dose de 420-2400 Gy à la main droite;

Dose de 3-290 Gy au pied droit;

Dose de 290 Gy en différents points de la

jambe droite.

Appareil de 10 MeV.

• Bras droit amputé 138 j. après;

• Jambe droite amputée au-dessus du genoux 6 mois après.

Le travailleur, en connaissance de cause, est entré dans la pièce par la porte permettant le passage du convoyeur.




IAEA


Exposition pendant 1 à 3 min. pendant la maintenance de l’appareil. Dose de

0.4-13 Gy/s.

Appareil de 3 MeV.

• 4 doigts ont été amputés 3 mois après;

• Perte des cheveux 2 semaines après, repousse 6 mois après.

• Les travailleurs connaissaient mal l’unité et n’étaient pas formés;

• Les travailleurs n’utilisaient pas d’appareils de mesures et ne portaient pas de dosimètres;



Irradiateurs à faisceaux d’électrons (suite)

IAEA


Les mains de la personne étaient dans

le faisceau d’électrons. Dose

difficilement évaluable.

Appareil de 15 MeV.

La main droite et 2 doigts de

la main gauche ont été

amputés 8 et 15 mois après.

• L’unité n’était pas équipées de systèmes de verrouillage ou d’alarme.

• Un physicien (responsable de la protection radiologique) est entré dans la chambre d’irradiation pour ajuster l’échantillon;

• Le manipulateur a activé l’irradiateur sans vérifier.



Irradiateurs à faisceaux d’électrons (suite)

IAEA


IAEA

Nécessité d'un programme de radioprotection adéquate (suite)

IAEA

Causes majeures d’accidents radiologiques

• Mauvaise conception. La mise en place de redondances et de systèmes de sûreté aurait limité les accidents.

• Les barrières physiques d’accès, reliées à un système de mesure des doses engagées, étaient défaillantes, déconnectées…

• En essayant de résoudre des problèmes, le personnel inhibe et/ou contourne les dispositions de sûreté et de protection (utilisation d’une échelle, intervention au niveau du poste de commande…).

IAEA

• Les personnes impliquées dans les accidents n’ont généralement pas suivi les procédures de gestion des situations anormales (La source n’est pas en position sûre, prévenir l’encadrement… )

• Le personnel n’est pas équipé d’appareils de mesures lorsqu’il intervient. De plus, dans la plupart des cas, il ne porte pas non plus une dosimétrie individuelle.


IAEA

• Dans quelques cas, l’encadrement a autorisé l’utilisation de l’unité malgré la défaillance des systèmes de verrouillage.

Dans un cas, I’encadrement a approuvé l’installation d’un système permettant le by-pass du verrouillage et le démontage du seul moyen de détection passive.

• Plusieurs accidents ont eu lieu malgré les recommandations du fabricant de mettre en place des dispositions de protection supplémentaires.


IAEA

• Plusieurs accidents ont montré que les personnes formées et compétentes étaient souvent seules et devaient cumuler plusieurs responsabilités en même temps.

• Les travailleurs et manipulateurs n’étaient pas suffisamment formés pour détecter des situations anormales et les qualifier. Parfois, les informations et instructions étaient également erronées.


IAEA

Retour d’expérience tiré de ces accidents

• La présence de divers systèmes de sûreté aurait pu éviter les accidents.

• La sûreté est mise en jeu si l’unité n’est pas régulièrement contrôlée et équipée de systèmes de sûreté et de protection

Mise en place de redondances, prise en compte du facteur humain…

Lorsque ces considérations n'ont pas été suffisamment pris en compte, des conditions dangereuses abouti.

IAEA

Retour d’expérience tiré de ces accidents (suite)

• La gestion de l'organisation d'exploitation peut rapidement perdre le contrôle du niveau des employés concernant la connaissance et la performance, sauf si des audits systématiques sont menées et une formation fréquente est fourni.

• Les pratiques de gestion ou des attitudes entraîné une dégradation des systèmes de sûreté et des procédures d'exploitation. Il semble que, parfois, les coûts des produits et de la production a pris le pas sur la sûreté.

Cela était particulièrement évident lorsque la surveillance de l'organisme de réglementation était absente ou faible.

IAEA

• Le personnel impliqué dans des accidents parfois manqué d’une bonne compréhension des principes fondamentaux des appareils avec lesquels ils travaillaient, par exemple le lien entre une forte odeur d'ozone et de l'interaction du rayonnement ionisant avec l'air.

Retour d’expérience tiré de ces accidents

IAEA

Actions de prévention et modification des unités

Les dispositions suivantes permettent :

• D’améliorer la sûreté des unités et la radioprotection;

• De réduire la fréquence des accidents et les risques de mitigation.

IAEA

Financement des organisations

Des organisations financent l’installation d’irradiateurs dans des pays en voie de développement ne possédant pas de structure de contrôle des activités nucléaires ou qui possèdent trop peu d’expérience pour mettre en place des systèmes d’autorisation et d’inspection.

• Elles doivent reconnaître leurs responsabilités et s’impliquer dans le développement de programmes de protection et de sûreté pour les irradiateurs.

Actions de prévention et modification des unités (suite)

IAEA

Les titulaires des licences:-

• Sont responsables de l’utilisation des irradiateurs et de la sécurité des sources, conformément à la réglementation et aux prescriptions de l’Organisme de réglementation.

• Sont responsables de la sûreté et de la radioprotection;

L’encadrement doit prendre en compte les risques potentiels induits par la pratique de telles activités et doit s’impliquer dans la promotion d’une culture de sûreté dans son organisation.


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Concepteurs, fabricants, fournisseurs et installateurs :

• Doivent fournir les informations détaillées suffisantes pour permettre la rédaction de procédures locales d’utilisation, de maintenance et de gestion des situations d’urgence.

• Doivent fournir des informations dans la langue parlée par les utilisateurs.

• Sont responsables des actions de recherche, de développement, des tests et des contrôles des appareils pour garantir leur sûreté.


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