Gestion des sources scellées radioactives en fin de service

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1 Gestion des sources scellées radioactives en fin de service
9ème jour – 7ème présentation

2 Objectif Donner des éléments sur les risques liés aux sources scellées
Discuter des méthodes d’évaluation de la magnitude de ces risques reposant sur Le radionuléide en question Le niveau de radioactivité Considérer les conséquences pour la gestion du pré-stockage Considérer quelques options de stockage définitif The overall objective of the lecture is to provide some high-level insights into the hazards associated with sealed sources ; to discuss the various methods that exist for judging the likely magnitude of these hazards, primarily based on the identity of the radionuclide in question and its activity; and then to consider the implications for storage and disposal

3 Contenu Identification de la source des problèmes
Caractérisation des sources en fin de service Gestion sûreté des sources en fin de service Conditionnement et emballage des sources en fin de service Entreposage des sources en fin de service Considérations de stockage définitif We shall begin this lecture by looking at the kinds of sources that, typically, cause difficulties to the authorities through getting lost or forgotten We then go on to speak about the rationale for characterizing disused sealed sources Then we cover the IAEA code of conduct and finally we consider methods of disposal

4 Introduction Source scellée en fin de service
Une source scellée définitivement dans une capsule, ou sous forme solide, qui émet des sources de rayonnements mais qui ne sera plus utilisée ou en utilisation. Elles sont utilisées depuis 1901; jusqu’à 1940 elles étaient limitées au radium utilisé en médecine (l’entreposage d’aiguilles de radium est très répandu) Désormais elles sont très utilisées en médecine, industrie, agriculture, recherche et produits de consommation. Elles sont physiquement petites mais contiennent de grandes concentrations de radionucléides Elles doivent être dans des containers pour des utilisations, transports et entreposages sûrs. Elles peuvent être à l’origine de problèmes de sûreté si elle ne sont pas gérées de façon appropriée.

5 Introduction De mauvaises pratiques de gestion font que les sources ne sont pas entreposées dans des conditions satisfaisantes et sortent du contrôle réglementaire. Les sources en fin de service peuvent faire l’objet d’actes délibérés et malveillants Des tchétchènes ont placé un container de Cs-137 dans un parc à Moscou (1995) Des lituaniens arrêtés avec des sources de Cs-137 en leur possession (Vilnius, 2002) Sources abandonnées, perdues ou volées impliquées dans des accidents: Cobalt-60 à Juarez, Mexico, 1983 Cesium-137 à Goiania, Brésil, 1987 Autres accidents: Maroc (8 morts), Province du Shanxi en Chine (54 blessés, 4 morts)

6 Risques Les sources radioactives peuvent présenter des risques de différentes façons: Exposition externe Ingestion Inhalation Absorption par la peau Le type et la magnitude des risques dépendent du radionucléide et du niveau d’activité. Radioactive sources can present a hazard in various ways most usually by External exposure Ingestion Inhalation and by Dermal absorption The type and magnitude of the hazard depends on the radionuclide and the level of activity But for sealed sources in situations other than disposal, the main form of exposure is external radiation

7 Pourquoi avons-nous besoin d’une meilleure gestion?
Les sources radioactives scellées sont présentes dans tous les pays – par exemple, aux Etats-Unis, environ 2 millions d’appareils contiennent des sources radioactives. Un faible pourcentage ne fait pas l’objet d’un contrôle approprié. Environ 375 sources ou appareils sont volés ou perdus aux Etats-Unis chaque année. Radioactive sources found in every country and in many place within the country

8 Les raisons de la perte du contrôle des sources
L’expérience montre que: Les sources mobiles sont volées ou perdues pendant leur transport. Les sources sont abandonnées délibérément ou bien par manque d’attention. Les sources sont volées pour le métal qu’elles contiennent ou bien contenu dans le container Les sources sont plus souvent volées et perdues dans des climats politiques et économiques instables. Emphasize the political and economic collapse problem

9 Activité des sources de rayonnements
Miscellaneous waste containing DSRS

10 Source de Sr-90 retrouvée en Géorgie
Sources utilisées dans des irradiateurs Césium dans l’ex URSS Déchets divers contenant des sources

11 Catégorisation des sources scellées
IAEA TECDOC 1344 (Catégorisation des sources radioactives) Propose un système simple et logique pour le classement des sources radioactives en fonction: De leur nocivité pour l’homme Des groupes de pratiques Afin de proposer une base internationale harmonisée pour prendre des décisions prenant en compte les risques Constitue une donnée d’entrée pour la sûreté et la sécurité des sources radioactives Développer ou redéfinir les normes de sûreté (inter)nationales Développer ou redéfinir le cadre réglementaire pour se conformer aux exigences de l’Etat Optimiser les décisions et les priorités selon les contraintes de ressources Optimiser les mesures de sécurité pour les sources radioactives, y compris pour une utilisation malveillante Préparation et intervention en situation d’urgence Développer des stratégies nationales pour améliorer le contrôle des sources Chaque catégorie comprend des mélanges de radionucléides et demi-vies.

12 Catégorisation des sources scellées les plus utilisées
Catégorie Utilisation Ratio d’activité A/D 1 Générateurs thermoélectriques, Irradiateurs, téléthérapie, scalpel gamma A/D>1000 2 Gammagraphie industrielle Curiethérapie (haut et bas débits) 1000>A/D>10 3 Jauges industrielles H activité Jauges de diagraphie 10>A/D>1 4 Curiethérapie (bas débit, sauf plaques oculaires et implants permanents) Jauges de faible activité, ostéodensitomètres, éliminateurs d’électricité statique 1>A/D>0.01 5 Curiethérapie (bas débit, plaques oculaires et implants permanents) Fluorescence X, PET; 0.01>A/D>Exempté/D Risque croissant Source dangereuses A = Activity and D is that value of radionuclide specific activity which if not under control could cause severe deterministic effects for a range of scenarios that include both external exposure from an unshielded source and internal exposure following dispersal of the source material.

13 Catégorisation des sources en fin de service
IAEA-TECDOC-1368 (considérations de sûreté pour le stockage définitif de sources scellées en fin de service en installations de stockage) Catégorisation des sources en fonction de leur demi-vie Il est plus souhaitable de définir des stratégies de gestion sur le long terme Distinguer les 3 catégories Catégorie 1: demi-vie < 100 jours Catégorie 2: 100 jours < ½ vie = 30 ans Catégorie 3: ½ vie > 30 ans Elles doivent être confinées tout au long de leur décroissance naturelle. Une activité maximale est retenue pour chaque radionucléide de chaque catégorie ½ vie radioactive

14 Meilleures options pour les sources en fin de vie?
Retour au fournisseur Entreposage de longue durée (50, 100 ans ?) Stockage définitif Borehole - BOSS

15 Gestion sûre des sources radioactives en fin de service (I)
Les sources scellées sont considérées en fin de service quand: L’activité est arrêtée définitivement, Leur activité n’est plus assez importante pour continuer à remplir ses fonctions, La conformité des installations est désuète, ou Parce que les tests d’étanchéité ont révélé des fuites Les sources usées ou bien en fin de service ne sont pas considérées comme des déchets dans certains pays mais leur gestion sûre demeure conforme aux exigences relatives aux déchets radioactifs.   While disused sealed sources are usually a small fraction of the volume of radioactive waste generated by a particular operator, they may dominate the activity content of the waste arisings. It should be noted that, although the radiation output of teletherapy sources and other large sources may have fallen below useful levels, the potential for injury from such sources remains substantial. It should be noted in particular that 137Cs teletherapy sources normally contain caesium compounds in dispersible form and represent a severe hazard should their primary containment be breached.

16 Gestion sûre des sources radioactives en fin de service (II)
La considération la plus importance dans la gestion des sources scellées est le maintien de la continuité de leur contrôle lorsqu’elles ne sont plus utilisées. L’exploitant et l’organisme de réglementation devraient mettre en œuvre une revue périodique du contrôle de telles sources et appareils. While disused sealed sources are usually a small fraction of the volume of radioactive waste generated by a particular operator, they may dominate the activity content of the waste arisings. It should be noted that, although the radiation output of teletherapy sources and other large sources may have fallen below useful levels, the potential for injury from such sources remains substantial. It should be noted in particular that 137Cs teletherapy sources normally contain caesium compounds in dispersible form and represent a severe hazard should their primary containment be breached. The most important consideration in the management of sealed sources, once they are no longer useful, is the maintenance of continuity of control. The operator and the regulatory body should make provision to maintain and periodically review the status of control of such devices and material.

17 Gestion sûre des sources radioactives en fin de service (III)
Si possible, lorsque la source scellée est achetée, une disposition contractuelle devrait permettre le retour de la source au fournisseur ou bien vers une entité de gestion de tels déchets après utilisation. Le recyclage et la réutilisation doit prendre en considération les activités suivantes: Réutilisation des sources scellée par le propriétaire ou bien un nouveau propriétaire; Recyclage de la source par le fabricant; Décontamination et/ou réutilisation du matériel; Recyclage et réutilisation du matériel dont les caractéristiques sont conformes aux exigences de l’Organisme de réglementation. The most sustainable option for managing disused sealed sources is to recycle them for further use. If this is not possible, the preferred management option for disused sealed sources and always for spent sources is the return of the source to its supplier. This option is not always available for many old sources; however, as the original supplier may not be known or may no longer exist. This is particularly important for high activity sources from which regulatory control cannot be removed until after many years of decay storage or for sources containing long lived radionuclides. Recycling and reuse can involve the following activities: (a) Reuse of sealed sources by the owner or a new owner with appropriate legal provisions; (b) Recycling of sealed sources by the manufacturer; (c) Decontamination and/or reuse of material such as equipment and protective clothing; (d) Recycling and reuse of material that fulfils the conditions for the removal of control from material as defined by the regulatory body.

18 Gestion sûre des sources radioactives en fin de service (IV)
Une fois déclarée déchet, une source scellée doit être gérée de façon sûre, conformément aux exigences de gestion des déchets radioactifs. L’historique, en matière de sûreté, des sources en fin de service doit être intégré à l’inventaire. While spent or disused sealed sources may be a small fraction in terms of the volume of the radioactive waste generated by a particular operator, they may dominate in terms of the activity content of the radioactive waste generated. It is essential to note that, although the radiation output of teletherapy sources and other large disused sources of radiation may have fallen below useful levels for their initial purposes, the potential for radiation induced injury from such sources remains substantial. It should be noted that 137Cs teletherapy sources may contain caesium compounds in a dispersible form and that these can represent a very significant hazard if their primary containment is breached.

19 Gestion sûre des sources radioactives en fin de service (V)
Les éléments suivants devraient être considérés pour la gestion sûre des sources scellées usées ou en fin de service: Autoriser un usage futur des la source en fin de service par d’autres organisations autorisées; Le retour de la source au fournisseur; L’entreposage temporaire dans son container d’origine (par ex. pour les radionucléide d’une demi-vie inférieure à 100 jours); Le conditionnement (par ex. un suremballage); L’entreposage de longue durée (dans une installation dédiée); Le stockage définitif.

20 Gestion sûre des sources radioactives en fin de service (VI)
Pour les sources scellées usées et en fin de service avec des demi-vie courtes, un entreposage sécurité est l’option privilégiée. Toutes les sources usées et en fin de service devraient être conditionnées Les sources à vie longue sont généralement conditionnées dans des capsules de plomb pour faciliter leur future gestion. Les méthodes de conditionnement devraient être approuvées par l’Organisme de réglementation. For spent and disused sealed sources with short half-lives, not exceeding around 100 d, and of high activity (e.g. 192Ir sources as used in medical applications and in gamma radiography), secure storage for decay may be the preferred option. All spent and disused sealed sources should be conditioned unless the half-life of the radionuclides they contain is short enough to permit their removal from regulatory control in a period of around two to three years). Long lived sources are generally conditioned by means of encapsulation into welded steel capsules to facilitate future management. Conditioning methods should be approved by the regulatory body.

21 Gestion sûre des sources radioactives en fin de service (VII)
Si l’exploitant n’a pas l’expertise nécessaire pour le conditionnement des sources usées et en fin de service, ou bien des installations adaptées d’entreposage, il doit transférer sa source vers une organisation autorisée disposant d’installations adaptées. Des installations centralisées devraient être créées pour la gestion sûre des sources usées et en fin de service contenant du 226Ra, 241Am et autres radionucléides à vie longue. In instances where the operator does not have either the facilities or the expertise for the conditioning of spent and disused sealed sources by encapsulation or adequate storage facilities, arrangements should be made to transfer the sources to another licensed organization with proper and adequate facilities. Centralized facilities should be established for the safe long term storage of spent and disused sealed sources containing 226Ra, 241Am and other long lived radionuclides.

22 Gestion sûre des sources radioactives en fin de service (VIII)
Les sources scellées ne doivent pas être compactées, détruites ou incinérées; Elles ne doivent pas être retirées de leur container primaire, Les composant périphériques des gros appareils d’irradiation doivent être retirés, mesurés et stockés de façon adaptée; Une évaluation de la sûreté et une étude d’impact devraient être réalisées avant toute opération. The management of disused sealed sources can involve potentially serious hazards. Sealed sources should not be subjected to compaction, shredding or incineration. As a general principle, the overriding need for safety means that sealed sources should not be removed from their primary containers, nor should the container be physically modified. Peripheral components of large irradiation equipment (those not directly associated with the source) should be removed, monitored and disposed of appropriately. A safety assessment and environmental impact assessment should be carried out before any operations are undertaken. For sources (such as spent radium sources) with a potential for leakage, particular radiological precautions should also be taken during the handling and storage. Special attention should be paid to monitoring for surface and airborne contamination. These sources should be stored in a dedicated area with appropriate ventilation and equipment

23 Gestion sûre des sources radioactives en fin de service (IX)
Pour les sources (comme les sources de radium usées) qui présentent un grand risque de fuite, des précautions doivent être prises pour leur manipulation et entreposage. Une attention particulière doit être portée à la surveillance de la contamination des surfaces et de l’air. Ces sources devraient être entreposées dans ses zones équipés d’une ventilation adaptée. The management of disused sealed sources can involve potentially serious hazards. Sealed sources should not be subjected to compaction, shredding or incineration. As a general principle, the overriding need for safety means that sealed sources should not be removed from their primary containers, nor should the container be physically modified. Peripheral components of large irradiation equipment (those not directly associated with the source) should be removed, monitored and disposed of appropriately. A safety assessment and environmental impact assessment should be carried out before any operations are undertaken. For sources (such as spent radium sources) with a potential for leakage, particular radiological precautions should also be taken during the handling and storage. Special attention should be paid to monitoring for surface and airborne contamination. These sources should be stored in a dedicated area with appropriate ventilation and equipment.

24 Sources orphelines Les Etats doivent établir et mettre en œuvre des stratégies pour les sources orphelines. Une stratégie est dès qu’une source orpheline a été identifiée, des mesures de récupération doivent être mises en œuvre sans délai. L’Etat devrait: Identifier les organisation responsables et Financer la récupération, la manipulation, l’emballage, l’entreposage et si nécessaire le stockage définitif. There have been many cases of sealed sources being acquired for specific purposes (such as industrial process control) and of subsequently being lost because the operating organization ceases operation and control over the sources is lost. Many portable radiography devices contain valuable heavy metals and become attractive for scrap purposes. These are some of the reasons for spent and/or disused sealed sources being lost from regulatory control. States should establish and implement appropriate strategies for these ‘orphan’ sources. In all cases the strategy should ensure that whenever an orphan source has been identified, appropriate recovery measures are taken. These measures should include the identification of the responsible organizations and funding within the State to recover, handle, condition, store and, if necessary, dispose of the source.

25 Production accidentelle de déchets radioactifs
La perte et une mauvaise utilisation de sources scellées peuvent provoquer des accidents et à la contamination de terres et de zones de travail. Ces situations peuvent mener à la génération involontaire et accidentelle de déchets radioactifs. Des moyens techniques et organisationnels devraient être mis en place, y compris pour la gestion des situations d'urgence et le traitement de ces déchets. Loss and misuse of radioactive material (such as sealed sources) can give rise to accidents resulting in the radiation exposure of workers and members of the public and the contamination of working premises and land. This can lead to the unplanned and accidental generation of radioactive waste. Both users and operators should take measures to ensure that technical and organizational means are in place, including the necessary contingency arrangements, for the processing and storage of any such accidentally generated radioactive waste.

26 Conditionnement et emballage des sources en fin de service
Ces opérations produisent des emballages pour la manipulation, le transport, l'entreposage et / ou le stockage définitif. Le conditionnement peut comprendre la conversion du déchet en une forme solide, le conditionnement dans un container et, si nécessaire, un suremballage. Emballage Préparation des déchets radioactifs pour leur manipulation, transport, entreposage et/ou stockage définitif en les plaçant dans des containers adaptés. La stratégie de gestion doit inclure une installation pour la manipulation des sources en fin de service. Les caractéristiques des sources et les stratégies régionales ou nationales détermineront la stratégie de conditionnement. Le conditionnement réalisé pour l'entreposage doit prendre en compte les différentes options de stockage définitif possibles.

27 Conditionnement et emballage des sources en fin de service

28 Entreposage des sources en fin de service
Elements à considérer Les conditions d'entreposage ne sont pas toujours satisfaisantes La plupart des sources entreposées en attente d'une solution de stockage définitif. Une solution finale de gestion adaptée pour les radionucléides à vie courte Des installations centralisées d'entreposage pour un pays/une région Plusieurs solutions d'entreposage sont possibles Container de transport Structures de tolles ondulées Sous-sols Puits La conservation des enregistrements est essentielle.

29 Entreposage de sources en fin de service

30 Entreposage de sources en fin de service

31 Menace terroriste Un nouveau paradigme doit être construit dans l'étude de sûreté pour les sources en utilisation et en fin de service. Combien de temps durera cette menace? Toujours!! Ces mesures concernent de nombreux acteurs dans le système national de protection. L'exploitant a l'ultime responsabilité. Les systèmes de sûreté et de sécurité doivent évoluer.

32 Stockage définitif des sources en fin de service
Eléments à considérer Les critères d'acceptation des déchets Plusieurs sources excèdent les critères pour les installations de stockage définitif de surface Constituent des fortes concentrations localisées (points chauds) Représentent des risques inacceptables en cas d'intrusion humaine. La conformité aux exigences de sûreté n'est pas toujours démontrée. La mise en oeuvre de contrôles institutionnels n'est pas toujours la réponse.

33 Centre de stockage définitif des sources en fin de service
Higher levels of isolation required Geological disposal a possibility, but usually not available Lack of long-term waste management infrastructure Borehole disposal of disused sealed radioactive sources IAEA Safety Guide SSG-1 Safety considerations in the disposal of disused sealed radioactive sources in borehole facilities

34 Centre de stockage définitif des sources en fin de service

35 Centre de stockage définitif des sources en fin de service

36 Disposal of Disused Sources

37 Références This lecture is based on the four references listed here plus conference and other reports on the BOSS borehole disposal system