Radioprotection des individus et des patients Alain Rannou Direction de la radioprotection de l’homme Service d’études et d’expertise en radioprotection

Les 3 principes de la radioprotection Justification des pratiques utilisant des RI toute activité humaine susceptible d’entraîner une exposition aux RI doit être justifiée par les avantages qu'elle procure pour l’individu exposé ou la société (bénéfices > inconvénients ) Limitation des doses individuelles (cible) les limites sont choisies suffisamment basses pour qu’aucun effet déterministe n'apparaisse, et que la probabilité d'effets stochastiques soit « tolérable ou acceptable » Niveau acceptable ? - équilibre entre risques et bénéfices - comparaison à d’autres risques dans les sociétés industrielles - acceptation sociale et politique Optimisation de la radioprotection (source) l'exposition des individus et des populations doit être maintenue au niveau le plus bas que l‘on puisse atteindre compte tenu de la technique et des facteurs économiques et sociaux Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Justification d’une pratique : 3 niveaux de décision Justification générale : L’utilisation des R.I. pour produire de l’énergie, en médecine, en recherche, ou dans l’industrie est justifiée dans la mesure où le bénéfice qu’on en tire est supérieur aux inconvénients ; la décision est prise à un niveau socio-politique (autorités). Justification générique : l’application d’une procédure spécifique par exemple une radiographie pulmonaire pour améliorer un diagnostic ou un traitement, la construction d’un réacteur tenant compte spécifiquement du site, des rejets dans l’environnement les besoins en énergie, etc.; la décision doit être prise dans le cadre d’un consensus politico-scientifique tenant compte de diverses alternatives. Justification spécifique : l’utilisation d’une procédure dans une situation spécifique ; par exemple l’examen d’un patient donné par une procédure donnée, une opération de décontamination, etc. La décision est prise à un niveau opérationnel par le responsable de l’activité : le médecin, le chef de chantier, l’ingénieur radioprotection... Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Limites définies par l’acceptabilité du risque Effets déterministes : existence d’un seuil le seuil d’apparition des effets définit la limite d’acceptabilité Effets stochastiques : il n’existe pas de seuil l’acceptabilité est nécessairement relative Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

L’optimisation : un principe fondamental pour limiter le risque Exposition individuelle Risque inacceptable Limite de dose = dernière ligne de défense Risque résiduel tolérable Niveau ALARA Optimisation Risque résiduel acceptable Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Optimisation d’une pratique : Analyse coûts – bénéfice Coûts totaux (D+P) Coûts de la protection (P) Solution optimale Coûts du détriment (D) Coûts Dose individuelle (Sv) ou collective (homme.Sv) Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Optimisation des doses Analyse prévisionnelle des doses associées aux différentes options possibles pour mener une (des) opération(s) Fixation d’objectifs dosimétriques Mesure des doses reçues en cours d’opération Comparaison des doses mesurées aux objectifs fixés Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Le système de radioprotection Des fondements scientifiques Des outils conceptuels, des modèles, des principes Des normes et des textes réglementaires Une politique de radioprotection dans l’entreprise Une organisation (SPR, SMT, …) Des moyens techniques : confinement des sources, protection biologique, contrôle, réduction du temps d ’exposition et des distances à la source, ... La surveillance dosimétrique (travailleurs, public) et la surveillance de l’environnement La prise en compte du REX Des organismes de contrôle et d’expertise La formation et l’enseignement Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Prévention et limitation des expositions Mise en œuvre de procédés industriels et de méthodes de travail sûrs Mesures administratives Mesures organisationnelles et/ou techniques Partager les durées d’exposition entre plusieurs personnes Fixer des objectifs de dose Ne mettre en œuvre que les activités nécessaires Délimitation des zones Prendre en compte le retour d’expérience (REX) Surveillance dosimétrique (personnels et locaux) Etudes de poste Evaluation prévisionnelle des doses pour toute opération en ZC Délimitation des zones de travail : baliser les locaux en fonction des enjeux dosimétriques Classement du personnel Contrôles techniques de RP: contrôles des instruments de mesure, des sources et des dispositifs de protection et d’alarme, Contrôles techniques d’ambiance Gestion des déchets / maîtrise des rejets dans l’environnement Formation/information des opérateurs Contrôles des autorités Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

De la source au risque Travailleurs Population Risque ? Exposition Activité Flux de rayonnements Dose Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Les voies d’exposition humaine Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Une notion de base : la dose absorbée 1 Gray = 1 Joule / kg Energie moyenne cédée Dose absorbée Masse de matière Dose absorbée moyenne au tissu T Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

å å De la dose absorbée à la quantification des effets HT DT,R E = = Dose absorbée moyenne au tissu (Gy) R å = Dose équivalente HT = T å E Dose efficace (Sv) Radiosensibilité des tissus WT Qualité du rayonnement WR Linéarité de la relation dose-effet Effets stochastiques Grandeur non mesurable Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Facteur de pondération pour les rayonnements, WR et domaines d'énergie Facteur de pondération pour les rayonnements, WR Photons de toutes énergies Electrons et muons, toutes énergies Neutrons < 10 keV 10 keV à 100 keV 100 keV à 2 MeV 2 MeV à 20 MeV > 20 MeV Protons autres que protons de recul, E> 2MeV Particules alpha, fragments de fission, noyaux lourds 1 5 10 20 Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Facteur de pondération Tissu ou organe Facteur de pondération pour les tissus, WT Gonades Moelle osseuse (rouge) Colon Poumons Estomac Vessie Sein Foie Oesophage Thyroïde Peau Surface des os Autres 0,20 0,12 0,05 0,01 Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Dose efficace s’applique à l’ensemble des situations d’exposition - doses internes et externes - irradiations homogènes ou non permet de comparer et d’additionner des doses dues à différentes sources et/ou voies d’exposition permet de quantifier le niveau de risque C’est une grandeur de protection, complexe et néanmoins réductrice Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

La dose efficace : ses limites La dose efficace E n’est pas une grandeur mesurable. C’est une grandeur calculée faisant intervenir un grand nombre de paramètres comportant des incertitudes : - les facteurs de pondération pour les tissus et organes (WT) et pour les rayonnements (WR ) - des modèles de dose externe : le calcul de E utilise des facteurs de conversion basés sur des calculs Monte Carlo à l’aide de fantômes anthropomorphes simplifiés de dose interne : le calcul de E repose sur l’estimation de l’incorporation et l’utilisation de modèles biocinétiques et des mêmes fantômes anthropomorphes Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Le fantôme anthropomorphe MIRD Cerveau Le fantôme MIRD est conçu pour représenter un adulte de 70 kg; d’autres fantômes ont été développés pour les enfants ou des organes spécifiques. La dose absorbée est calculée en différents points à l’intérieur des tissus et organes 24 cm Crâne Colonne Vertébrale 40 cm Poumons Côtes Cœur 70cm Foie Reins Vésicule biliaire Gros intestin Colon Intestin grêle Utérus/ovaires Bassin Vessie 80cm Testicules Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Voies d’entrée et transferts des radionucléides dans l’organisme exhalation inhalation ingestion Ganglions lymphatiques Appareil respiratoire Peau Tractus gastro intestinal Compartiment de transfert absortion directe Foie sueur Tissus sous-cutanés Plaie autres organes Reins Peau fèces Vessie urines (CIPR 78, 1997) Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Dosimétrie des travailleurs Exposition externe Exposition Interne Dosimétrie individuelle “corps entier” Techniques passives Techniques actives parties exposées du corps). Mesures individuelles de contamination (mains, pieds, vêtements…) Dosimétrie d’ambiance Mesures individuelles de rétention corporelle (anthropogammamétrie); corps entier organes (poumons, thyroïdes…) Excrétion urine/fèces (analyses radiotoxicologiques) Prélèvements nasaux Mesures de la contamination ambiante Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Dosimétrie du public L’évaluation de la dose repose sur la modélisation mettant en jeu des scénarios d’exposition Individus concernés (age, sexe) Voies d’atteinte Mode de vie (budget temps, régime alimentaire,…) Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006

Merci de votre attention Colloque IRSN –Education nationale 12 et 13 janvier 2006