Escapade dans les pays «chauds» La radio-protection au LLR Escapade dans les pays «chauds» Vincent Boudry

Radio-protection au LLR Itinéraire... Guide du pays Utilisations Les sources Les unités Les effets Radio-Protection (sortez couverts) Législation Règles de sécurité Papiers à signer Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Utilisations Énergie nucléaire (fission provoquée ; générateur thermoélectrique) Militaire Armement Spécial (traçage, empoisonnement, ???...) Médical Traitement (ciblage, irradiation Cobalt, protonthérapie) Imagerie Gammagraphie Tomographie par Émission de Positrons Ionisation Aliments Paratonnerres (au 226Ra ) Marqueurs Fonderie, archéologie, oenologie, biomédical http://www.paratonnerres-radioactifs.fr/ Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Utilisation (suite) http://www.asn.fr/index.php/Les-activites-controlees-par-l-ASN/Autres-activites-industrielles/Fournisseurs-de-sources/Sources-radioactives-scellees-ou-appareils-en-contenant Datation 14C, U/Th, Imagerie par Gammagraphie Construction (piles de ponts, fondation), Aéronautique Mesure Géologie (retro-diffusion de X ou n), Métallurgie, Climatologique (Rapports d'isotopes), Fluorescence X (peinture au Pb, art, ...), Chromatographie en φ gazeuse (capture d'e-, src de 3H ou 63Ni → 0.1pg de composé halogéné) Semi-conducteur (injection de positrons) Détecteurs de fumée (interdit > 2007?) de niveau Physique fondamentale Calibration, Phys. du neutrino, Béta beams, ... Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Les rayonnements ionisants Isotope: Variante d'un élément dont le nombre de neutron varie Ex: 12C, 13C, 14C 1H, 2H (deutérium), 3H (Tritium) 235U, 238U Radio-isotope: Isotope radioactif Les sources Rayonnement cosmique Radio-isotopes naturels & artificiels α ß± γ (→X) Accélérateurs, Lasers/Plasma α: noyau d'Hélium (2n, 2p) ß-: électron ß+: positron γ: photons du noyau X: photons du cortège Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Le Rayonnement cosmique Origine extra-solaire anti-corrélation avec activité solaire une des principale source naturelle plus élevé en altitude ➔ Voyages http://www.sievert- system.org/ renouvellement d'isotopes naturels ➔ Carbone 14, Hélium 3, Béryllium 7 0.03μSv/h mer... 0.1μSv/h à 2000m 5 μSv/h à 10 km (vol comm.) 10μSv à 15 km (Concorde) 40 μSv/h sur ISS Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Le monde des isotopes ß- β+/EC α Stable Proton Fission spontanée Protons (Z) Neutrons (A-Z) Base de donnée en ligne http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/ 3175 isotopes référencés: (mars 2011) Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Le monde des isotopes Temps de ½ vie: N = N0 / 2 t/T Protons 1000 a 1 a 1 s Neutrons Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Quelques individus célèbres V Section du PDG « commonly used radioactive sources » Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

La radioactivité «fossile» Rayonnement d'origine de la terre (resp. chauffage interne) 238U 4,5 milliards d’années 232Th 14 milliards d’années 40K 1,3 milliard d’années Activité moyenne de la croûte terrestre: 1800Bq/kg Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Unités physiques Ancienne unité : 1 Ci (Curie): Radioactivité d'1g de Radium ≡ 37 Gbq Activité: 1 Bq (Becquerel) = 1 désintγ/s ⚠ 1 Bq ≠ Nb de rayonnements Ex 60Co → 60Ni* + ß ; 60Ni* → 60Ni + 2 γ Ancienne Unité: Curie Dose absorbée = énergie déposée 1 Gy (Gray) = 1 J / kg Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Tour d'horizon Eau de pluie 0,3 à 1 Bq/l Eau de rivière 0,07 Bq/l (226Ra et descendants) 0,07 Bq/l (40K) 11 Bq/l (3H) Eau de mer 14 Bq/l (40K essentiellement) Eau minérale 1 à 2 Bq/l (226Ra, 222Rn) Sol sédimentaire 400 Bq/kg Sol granitique 8000 Bq/kg Briques 600 à 1200 Bq/kg Poisson 100 Bq/kg Pomme de terre 150 Bq/kg Huile de table 180 Bq/kg Lait 80 Bq/l dont 50 dus au 40K Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Le voyage intérieur Un homme d'environ 75 kg aura une activité moyenne de 12 000 Bq dont : 6 000 Bq de potassium 40 (40K), 4 000 Bq de Plomb 210 (210Pb), de Bismuth 210 (210Bi) et de Polonium 210 (210Po) 2 000 Bq de radioéléments divers : radium 226, uranium 238, thorium 230 et 232, rubidium 87, béryllium 7, carbone 14, … Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Effets Biologiques ionisation ↳ Radicaux libres ↳ Dégâts ➔ ADN γ n Sensibilité des tissus: Réparations si pas trop abîmes si possible Mort de la cellule 5 µm Cellules en cours de division → Sanguines / intestin / estomac → Cancéreuses embryon / enfants Schématiquement Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Quantités radiologiques Dose Équivalente ou Dose Efficace 1 Sv (Sievert) = 1 Gy × facteur physiologique Dose équivalente: H = D × WR ß, γ, μ : 1 protons: 5 neutrons: 5–20 α, ions: 20 Ancienne unité : 1 rem: Röntgen equivalent man ≡ 10 mSv pondération radiologique ➔ type & énergie du rayt Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Calculs de dose Dose efficace: Période biologique (en cas d'ingestion/ inhalation) pondération tissulaire ➔ sensibilité des organes ➔Période effective dans le corps en cas d'ingestion/inhalation ➔ à combiner à la période du RE Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-activité naturelle Cosmique (externe) : 0,36 mSv/a Voyage avion: http://www.sievert-system.org/ Tellurique (externe) : 0,44 mSv/a 238U, 40K, 232Th Région (Bretagne, Kerala, ...) Maison: Rayt gamma < 0.062 µSv/h dans 50% des logements > 0.1 µSv/h dans 5% (Obs. de la Qualité de l'air intérieur http://www.air-interieur.fr) Interne : 1,6 mSv/a Valeur moyenne en France : 2,4 mSv/a (1 — 6 mSv/a) Dans le monde: 1 — 70 mSv/an Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

C'est arrivé près de chez vous... http://criter.irsn.fr/exercice/acteur/ http://sws.irsn.fr/sws/mesure/index http://www.mesure-radioactivite.fr/public/spip.php?page=carte ~70nSv/h aux Ulis Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Tchernobyl Page de l'IRSN sur Tchernobyl (⊃ Video) Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Dose artificielle Sources d'irradiation artificielle France Planète médicale 1 0,4 à 1 industrielle 0,05 0,012 centrales nucléaires 0,01 0,0002 retombées d'essais nucléaires 0,01 0,01 TOTAL 1,07 mSv/a 0,42 – 1 mSv/a Plus les irradiations « volontaires »: cigarette ⊃ 210Po et 210Pb: 10 pico-Bq/paquet (source) ~ 1μSv/cig → 80 mSv/an sur 250 cm³ montres au tritium... cures thermales... Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Exposition médicale Moyenne sur l'ensemble de la population 1 mSv/an Examen Dose / mSv Radiographie Thoracique 0,7 Crâne 2 Abdomen 3 Scanner abdominal 5–6 Crâne 1.5 Corps entier ~10 Radio dentaire (20 clichés) 0,36 Scintigraphie (qq 100 Mbq de 99mTc) thyroïdienne: 0,2 osseuse: 6 myocarde: 23 Traitements hyperthyroïdie 1 Sv Traitements cancer 10 à 100 Sv Dose scanner Wifr : 20mSv corps entier http://www.laradioactivite.com/fr/site/pages/dosesdexamensauxrayonsx.htm Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Répartition des doses Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Statistique ----- --x-- effets stochastiques somatiques effets stochastiques héréditaires effet nul sur l 'organisme Cellule réparée Cellule mutée effets déterministes Mort immédiate ou différée Dans le modèle lineaire sans seuil (CIPR) : Risque de cancer (∫ la vie) ~ + 4,8% / Sv Risque de cancer « autres » (en Europe) ~ 30% Risque génétique ~ 0.8% / Sv http://fr.wikipedia.org/wiki/Faibles_doses_d%27irradiation # Cancer poumon vs Expo radon ⇒ Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Niveau Dose en une exposition 1000 mSv Limite des effets déterministes : apparition de la fièvre des radiations. 100 mSv Limite de l'effet statistiquement observable des excès de cancers sur les victimes de Hiroshima et Nagasaki. Les systèmes de réparation de l’ADN des cellules sont activés à des doses comprises entre 10 et 100 mSv. 10 mSv En dessous du seuil de 2 cGy on ne détecte plus d'augmentation de la fréquence d’aberrations chromosomiques. Un scanner coronarien de dix coupes ~15 mSv; abdominal ~12 mSv. Les 0,5 million d'habitants des zones faiblement contaminées aux alentours de Tchernobyl recevront une dose cumulée sur 70 ans de l'ordre de 14 mSv. 1 mSv 1000 µSv Une exposition de l’ensemble de l’organisme à 1 mGy entraîne, en moyenne, la traversée de chaque cellule par un électron. Scintigraphie osseuse ~ 4 mSv ; thyroïdienne ~ 2 mSv. 100 µSv Une radiographie des poumons entraîne une dose de 0,3 mSv à 1 mSv. Une radiographie dentaire correspond à une dose de 0,2 mSv. L'exposition moyenne due aux retombées des essais nucléaires atmosphériques a atteint un pic en 1963 avec 0,15 mSv. 10 µSv Un voyage Paris-New York aller et retour : 0,06 mSv 1 µSv Une cigarette ~7,3 µSv par cigarette (en + des goudrons cancérigènes). http://fr.wikipedia.org/wiki/Faibles_doses_d%27irradiation Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Les effets immédiat d'une irradiation forte Les effets dépendent de la rapidité du dépôt: ➔ Wikipedia: Syndrome d'irradiation aiguë (excellent article incluant un historique des accidents d'irradiations) Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR La radio-protection CIPR Commission Internationale de Protection Radiologique Origine: Radiologistes 1990 : publie rapport n°60  nouvelles recommandations  directive de l’Union Européenne  transposée dans les législations nationales Justification de l’utilisation des RI: toute activité humaine susceptible d'entraîner une exposition aux RI doit être justifiée par les avantages qu'elle procure pour la société ( bénéfices > inconvénients ) Limitation des doses individuelles les limites sont choisies suffisamment basses pour qu’aucun effet déterministe n 'apparaisse , et que la probabilité d'effets stochastiques soit « tolérable ou acceptable » Optimisation de la radioprotection : ALARA l'exposition des individus et des populations doit être maintenue au niveau le plus bas que l‘on puisse atteindre compte tenu des facteurs Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Limites de doses Travailleurs exposés 20 mSv/an (dose efficace) Peau 500 mSv (dose équivalente) Cristallin 150 mSv (dose équivalente) Femmes enceintes 1 mSv efficace sur l’enfant Public 1 mSv (~〈dose méd.〉) Peau 50 mSv Cristallin 15 mSv Pire travailleurs... les médecins / chirurgiens (opération sous rayonnement par ex.) probabilité de décès de 5 pour 1 million Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Profondeur de références Corps entier Dose efficace 10 mm Très pénétrants Œil Dose équivalente au cristallin 3 mm Pénétrants Peau et extrémités Dose équivalente à la peau 0,07 mm Peu pénétrants Contrôle radiologique Grandeur d’influence Profondeur de référence (d) Rayonnements Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Mise en place Législation: Le chef d'établissement est responsable de la sécurité aidé par la Personne Radio-Compétente (PCR) ➔ Définition de zone de travail ➔ Contrôles d'ambiance PCR ➔ travail technique délimitation des zones (panneaux) contrôles d'ambiance (2 fois par ans) contrôle des équipements (2 fois par an) } Contrôle externe par Org. agréé 1 fois par an Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Définition de zones Dans des conditions normales de travail (1607h/an) Une zone surveillée si E > 1 mSv/an Une zone contrôlée si E ≥ 6 mSv/an Limites officielles Rem: Elles peuvent être temporaires Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Zone « locales » Au labo Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Les rayonnements dans la matière ➔ Blindage en alu/plexi pour les sources ß ➔ avec un support Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Règles de sécurité Affichées dans les zones de travail 3 points: ON NE MODIFIE PAS LES SOURCES Emballage, labels, ... ON ÉVITER DE S'EXPOSER Éloignement des zones actives (doigts!!!) Port de protection (gants) Pas de consommation (solide, liquide, gazeuse) ou maquillage Pas de travail avec une plaie ouverte EN CAS DE PROBLÈME (BRIS, CHUTE, PERTE) Se protéger ➔ Isoler la source / sortir & condamner la salle On prévient immédiatement ➔ PCR, ACMO, Pompier, Collègues SANS s'éloigner (dissémination) Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Quelques sources scellées Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR La dosimétrie Le port d'un dosimètre est obligatoire pour les personnes travaillant avec des sources Passive: mesure a posteriori Dosifilms de période 1 (<20mSv/an) → 3 mois (<6mSv/an) sensibilité (actuelle): 0.2 mSv (bruit) Le dosimètre passif est individuel et nominatif, Il est obligatoirement porté à hauteur de la poitrine En cas d’impossibilité, à la ceinture, En cas de port de tenue de protection individuelle, notamment les tabliers de plomb, le dosimètre se porte sous la protection. Nécessite 1 dosimètre témoin Opérationnelle: ~instantanée Appareils électroniques ➔ avenir Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Dosifilm Pastille de plomb  Matière plastique (300 mg.cm-²)  5 mm Aluminium  0,2 mm Aluminium + 1,3 mm Cuivre  0,6 mm Cuivre  0,34 mm Cadmium + 0.6 mm Etain + 0,4 mm Plomb  1 mm Etain + 0,4 mm Plomb  Sans écran (face avant) Film photographique Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Conditions de port Lors du travail avec une source Lors du travail auprès d'un accélérateur si installation étrangère: prendre son dosimètre avec (sinon ➔ demande de relevé) Quand ne pas le porter: hors du travail (expo professionnelle seulement!) Rangement: à l'abri de la chaleur / humidité / source (!) Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Relevés de dose National ➔ Système SISERI centralisé par l'IRSN Copie au Médecin du travail (pas au labo) Apprécie les écarts et les circonstances Relevé individuel annuel Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Autour du labo Saclay ➔ Réacteur expérimental École Polytechnique Chimie DCPH (DCMR) Bio BIOC ICSN Physique LSI (Solides Irradiés): accélérateur PMC (mat. condensée) LULI (laser intenses) LOA (laser intenses) LPTP (Plasmas) LLR (sources) Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Au labo 4 sources 228Th (α: 3.9 kBq), 90Sr (ß: 5.7 kBq, 325 kBq, 37 MBq) Utilisations CNAO, Harpo → Calibration Locaux Stockage à la cave (onduleur) Pièces de test (électronique & atelier) Mouvement ➔ Cahier Nouvelle utilisation ➔ PCR: Disposition & analyse du poste de travail Signalisation Commandes > 6 mois! Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Retour... Informez vous! Base de donnée nucléïdes: Nudat2, Culture générale: http://www.laradioactivite.com/ Wikipedia: http://fr.wikipedia.org/wiki/Radioactivit%C3%A9 Effets biologiques aigus: http://fr.wikipedia.org/wiki/Syndrome_d'irradiation_aigu%C3%AB Calculs de doses: Annuelle aux États-Unis:http://www.ans.org/pi/resources/dosechart/ Doses cosmiques en avion: http://www.sievert-system.org/ Radio-protection: Site INRS: http://www.irsn.fr/ Site de ANS (Autorité de Sureté Nucléaire): http://www.ans.fr mon bureau... Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Japon Hier (21/03) : 2,6 millisieverts par heure à 500 mètres du réacteur 3, le plus radioactif. Au pire moment : la semaine dernière 400mSv/h à coté d'un des réacteurs. Mesures au KEK : Normal ~ 0.07 – 0.09 μSv/h Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Matériel supplémentaire Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Statistique mortalité par cancer Cause Monde en années perdues (*AF sub-Sah.) France en années perdues Tous cancer 10% 6% (2%*) 28% ➚➚ (1% <35ans) (H/F ~ 2.2/1)1 19% Maladies infectieuses & parasitaires 35% 45% (71%*) 7% Cardio-vasculaire 24% 33% Accidents 9% Grossesses 1% 1) Essentiellement à cause du tabac Âge <15 ans 35-64 ans Cancer 10% 42% Cardio-vasculaire 18% Accidents 50% Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radiométrie rapport moyen 14C /12C de 1,2×10-12 14C calibration Variation anthropique énergie fossile Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Paratonnerres radioactifs http://www.paratonnerres-radioactifs.fr/ 226Ra ou 241Am type mCi = 37 MBq Perte de l'information Entreposage sauvage Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Apport à l'environnement Étude de l'AIEA de 1980 (?) Lien Radioéléments naturels et artificiels dans l'atmosphère de la planète (pdf) Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Autres Détecteurs de fumée (dit «ioniques») 241Am (T½=432 a) ~ 0,2μg ⇒ ~18kBq Danger « uniquement » en cas d'inhalation (α ⇥ peau, non assimilable par digestion) Recensement ASN (⊃ Projet d'arrêté de retrait, mars 2010) : 7 000 000 en France sur 300 000 sites. interdiction 2007; élimination en 2015 (décret 2007-1582 du 7 novembre 2007) Fontaines au Radium http://www.dissident-media.org/infonucleaire/radieux.html Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

facteur de dosoe de l'iode 131 http://www.laradioactivite.com/fr/site/pages/liode131.htm Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR

Radio-protection au LLR Autres Détecteurs de fumée (dit «ioniques») 241Am (T½=432 a) ~ 0,2μg ⇒ ~18kBq Danger « uniquement » en cas d'inhalation (α ⇥ peau, non assimilable par digestion) Recensement ASN (⊃ Projet d'arrêté de retrait, mars 2010) : 7 000 000 en France sur 300 000 sites. interdiction 2007; élimination en 2015 (décret 2007-1582 du 7 novembre 2007) Fontaines au Radium http://www.dissident-media.org/infonucleaire/radieux.html Vincent.Boudry@in2p3.fr Radio-protection au LLR