Sensibilisation à la protection contre les

rayonnements ionisants version 2010

Formateur: Patrice Charbonneau

Pourquoi une sensibilisation

Code du travail 2008 (ex 2003-296)relatif à la protection des travailleurs contre les dangers des rayonnements ionisants.

R.4451: mesures de prévention

R-4453, 4452 : obligation de l’employeur de former les travailleurs aux risques liés à l’exposition aux RI. Cette formation doit être adaptée au poste de travail.Renouvellement périodique, à minima tous les 3 ans.

2

Structure de la matière

3

Éléments stables et instables

Il existe plus dIl existe plus d’’une centaine dune centaine d’é’éllééments naturels ou artificiels. ments naturels ou artificiels. Chacun est caractChacun est caractéérisriséé par un numpar un numééro atomique (Z) et un nombre ro atomique (Z) et un nombre de masse (A) :de masse (A) :

Z= nombre de protons A= nombre de protons+neutrons Z= nombre de protons A= nombre de protons+neutrons P P

1500 nucl1500 nuclééides connus, 274 stables. Les autres se transforment ides connus, 274 stables. Les autres se transforment spontanspontanéément par ment par éémission de particules (mission de particules (αα, , ββ, n) et de , n) et de rayonnements rayonnements éélectromagnlectromagnéétiques (tiques (γγ) pour aboutir ) pour aboutir àà de nouveaux de nouveaux ééllééments dont le Z et/ou le A sont diffments dont le Z et/ou le A sont difféérents de lrents de l’é’élléément initial:ment initial:⇒⇒ cc’’est la RADIOACTIVITEest la RADIOACTIVITE 4

(A) 32

(Z) 15

Les différents rayonnements

5

un neutron se transforme en électron-

un proton se transforme en électron+

éjection de 2 protons + 2 neutrons

Pénétration des rayonnements

6

Quantification de la radioactivité

Grandeur : activitéOn dit qu’une substance radioactive présente une activité de 1 becquerel lorsque dans cette substance 1 noyau se transforme spontanément chaque seconde.(transition spontanée/seconde)

Unité : le becquerel (Bq) ou anciennement le curie (Ci)Le curie est l’activité de 1g de radium 226 1 Ci = 37 milliards de becquerels 7

Décroissance radioactive

8

RadioactivitéNaturelle : rayonnement cosmique, rayonnement tellurique, radon. (notre environnement)Artificielle:activation par réacteurs nucléaires, retraitement de combustible nucléaire, accélérateurs de particules, cyclotrons…(ce que nous créons) 9

Radioactivité artificielle : sous quelles formes ?

Source scellée : source dont la structure empêche, en utilisation normale, toute dispersion de matières radioactives dans le milieu ambiant.

Source non scellée : source dont la présentation et les conditions normales d’emploi ne permettent pas de prévenir toute dispersion de matières radioactives.

10

Secteur industrielGammagraphes: radiographie, contrôle non

destructif de pièces, de soudures…

Irradiateurs: dégermination, stérilisation, conservation des aliments,

Analyseurs: florescence X

Jauges : épaisseur, niveau, densité, humidité…

Détecteurs de fumée. (arrêt)

Paratonnerres. (arrêt)11

Secteur médical

Rayons X :Radiodiagnostic conventionnelAccélérateurs: tomographie à émission de positons (PET scan)Sources scellées: curiethérapie, cobaltothérapie, endoplésiothérapie, implants...

Sources non scellées: radiothérapie de thyroïde, exploration fonctionnelle, diagnostic in-vivo 12

Secteur rechercheSources scellées :

- Irradiateurs de cellules ( IBL)- Analyseurs: chromatographes en phase gazeuse,

fluorescence X …- datation - diagraphie, hydrologie

Sources non scellées :

- biochimie (ADN) - biologie (moléculaire, animale, végétale …)- pharmacocinétique, étude du métabolisme - autoradiographies

13

Les modes d’exposition

Exposition externeSource radioactive à l’extérieur de l’organisme.

L’exposition cesse dès que l’on n’est plus sur la trajectoire du rayonnement de la source.

Exposition internePar inhalation : lorsque la substance est sous forme de gaz, d’aérosols, de poussières.

Par ingestion: par transfert ou lorsque la substance est contenue dans les liquides ou les aliments.

Par blessure : lorsqu’il y a dépôt de substance sur une plaie. 14

Quantification du risqueDose absorbée = D (Gray) : énergie cédée (Joule) par le rayonnement à la matière par unité de masse (kg).

Équivalent de dose =H (Sievert) : permet de traduire l’efficacité biologique des rayonnements.facteur de pondération (W) β X γ = 1

Dose efficace = E (Sievert) : permet de tenir compte de la radiosensibilité de chaque organe. C’est la grandeur utilisée pour fixer les limites réglementaires.

15

Relation entre les unités

16

Les effets sur l’organismeEffets déterministes : visibles

ils n’apparaissent que pour une exposition dépassant un seuil de dose absorbée. (brûlures, nécroses, aplasie)

Effets stochastiques : aléatoiresprobabilité d’apparition proportionnelle à l’équivalent de dose reçu (hypothèse sans seuil).Conséquences : principalement apparition de cancers et d’anomalies génétiques.

17

18

Les effets sur l’organisme

• Effets déterministes: d’autant plus graves que la dose est élevée et n’apparaissent qu’au dessus d’un certain seuil (ex:dose semi-létale à 4,5 Gy)– Précoces: syndrome d’irradiation aigüe,– Chroniques: radiodermites– Tardifs: cataracte, stérilité– Tableau 6 des maladies professionnelles

Effets sur les cellules

19

Les principes de la radioprotection

Justification: de l’utilisation des RI et des pratiques,

plus d’avantages que d’inconvénients.

Optimisation: analyse coût-efficacité maximum.

Limitation : des expositions individuelles et collectives par la meilleure protection possible.

Principe « ALARA » (as low as reasonably

achievable) 20

Les moyens de se protéger

21

loi de Kepler:D

21

Protection contre l’exposition externe

Limiter si possible l’activité des sources

Réduire le temps de présence face à la source

Augmenter la distance, utiliser des pinces

Adapter les écrans

Ranger les sources après usage22

Protection contre l’exposition interneLimiter la quantité à manipuler sur paillasse

Isoler les substances radioactives du milieu de travail

( sorbonnes, hottes, boîtes à gants…)

Isoler le corps du travailleur si nécessaire

(EPI, gants, protection respiratoire, vêtements adaptés)

Ventilation spécifique des locaux

Éliminer régulièrement les déchets 23

La réglementation sur la protection des travailleurs et de la population

Directive 96/29/EURATOM fixant les normes de base relatives à la protection sanitaire de la population et des travailleurs contre les dangers résultant des rayonnements ionisants.

Décret n° 2002-460 du 4 avril 2002 relatif à la protection générale des personnes contre les dangers des rayonnements ionisants,

Décret n° 2003-296 du 31 mars 2003 relatif à la protection des travailleurs contre les dangers des rayonnements ionisants

Complété par 12 arrêtés

le tout repris dans le code du travail au 7/3/200824

Le décret n° 2003-296, fixant les règles générales de radioprotection, est complété par 12 arrêtés qui en définissent

les modalités d’application.

Méthode de calculs de la dose efficace ;

Certification de formation pour les personnes assurant la formation PCR

Nature et périodicité des contrôles de sources et appareils émetteurs de rayonnements ionisants (26/10/05)

Délimitation et signalisation des zones surveillées et contrôlées (15 mai 2006)

Modalités d’agrément des laboratoires de dosimétrie de radio-toxicologie et d’anthropo-radiamétrie ;

Carte individuelle de suivi médical A et B et modalités d’accès aux informations (SISERI) ;

Recommandations et instructions techniques au médecin du travail ;

Certification des entreprises intervenantes

Certificat d’aptitude à manipuler les appareils de radiographie industrielle (CAMARI)

Modalités d’évaluation de l’exposition aux rayonnements naturels ;

Mise en oeuvre du suivi de l’exposition du personnel navigant ;

Modalités d’évaluation de l’exposition au radon

Arrêtés d’application du décret n° 2003-296

25

La réglementation sur la protection des travailleurs et de la population

• Code la santé publique:

• Livre 3,titre 3,chapitre 3 (rayonnements ionisants)

• sections 1 à 7 pour la partie réglementaire

• Code du travail: recodifié au 07/03/08:

• Articles: 4121,4152, 4154, 4222, 4311, 4312,

4322, 4323, 4451 à 4457 pour la partie

réglementaire26

27

Obligations de l’employeur-1• Application du code du travail: exemples

– R. 4451-7,8,9: prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles et coordination des moyens de prévention

– R.4451-10&11: respect des limites réglementaires, analyse des postes de travail, évaluation prévisionnelle des doses collectives et individuelles

– R.4452-1 à 5: délimitation des zones

28

Obligations de l’employeur-2– R.4452-12: fait procéder aux contrôles

techniques de radioprotection

– R.4453: classement du personnel (A, B, NE)

– R.4456-1 à 12: désignation de la PCR

– R.4456-13 à 16: rôle du médecin du travail

– R.4456-17 à 19: information du CHSCT

Limites rLimites rééglementaires glementaires (d(déécrets ncrets n°°20022002--460 et 2003460 et 2003--296) 296)

CT R.4451CT R.4451--12 12 àà 17 17

Catégorie A Catégorie B Non Exposé ou publicannuelles annuelles annuelles

Organisme entier 20 6 1

Cristallin 150 45 15

Peau, extrémités 500 150 50

Limites d'exposition (mSv)

29

nota: réglementation particulière pour les femmes enceintes D< 1 mSv/9 mois

30

• Zone non réglementée: accessible aux NE

• Zone surveillée: zone de travail accessible aux catégories A et B

• Zone contrôlée: zone accessible aux catégories A avec dosimétrie opérationnelle si justifiée

• Zones spécialement réglementées: avec contrôle d’accès et barrières physiques– Jaune (limitée), orange (très limitée), rouge

(interdite)

Le zonage

Le zonage

Zone non réglementée Z.R. Z.R. ZSR ZSR ZSR

80 µSv

(mois)

7,5 µSv

(1h)

25 µSv

(1h)

2 mSv

(1h)

100 mSv

(1h)

0,2 mSv(1h)

0,65 mSv(1h)

Dose équivalente aux extrémités (mains, avant bras, pied, cheville) : HT

50 mSv(1h)

2,5 Sv(1h)

Dose efficace ET

Contrôle de l’état de propreté

radiologique si risque de contaminationdans les ZR attenantes

Zonesurveillée

Zonecontrôlée

Zone contrôléejaune

Zone contrôléeorange

Zone interdite rouge

Débit de doseAu niveau de l’organisme

entier (exposition externe seule)

2 mSv/h 100 mSv/h

! Les valeurs de doses (ET et HT) correspondent à des doses intégrées sur la période considérée (le mois ou l’heure)

Zone non réglementée Z.R. Z.R. ZSR ZSR ZSR

80 µSv

(mois)

7,5 µSv

(1h)

25 µSv

(1h)

2 mSv

(1h)

100 mSv

(1h)

0,2 mSv(1h)

0,65 mSv(1h)

Dose équivalente aux extrémités (mains, avant bras, pied, cheville) : HT

50 mSv(1h)

2,5 Sv(1h)

Dose efficace ET

Contrôle de l’état de propreté

radiologique si risque de contaminationdans les ZR attenantes

Zonesurveillée

Zonecontrôlée

Zone contrôléejaune

Zone contrôléeorange

Zone interdite rouge

Débit de doseAu niveau de l’organisme

entier (exposition externe seule)

2 mSv/h 100 mSv/h

! Les valeurs de doses (ET et HT) correspondent à des doses intégrées sur la période considérée (le mois ou l’heure)

Arrêté du 15 mai 2006 dit « arrêté zonage » & R.4452-1 à 11 du CT

32

But de la dosimétrie

• Empêcher l’apparition des effets immédiats

• Limiter l’apparition des effets tardifs

(+5,6% du risque de cancer et d’anomalies

génétiques attendus pour 1 Sv reçu à

l’organisme entier)

Limitation professionnelle à 20 mSv/an

avant le décret 2002/460: 50 mSv/an

33

La dosimétrie• Dosimétrie externe:

-Dosimétrie d’ambiance– Dosimètres individuels passifs (lecture différée):

film photographique, thermo-luminescent(TLD), radio-photoluminescent (RPL à l’ IRSN)chimique, détecteur solide de traces.

– Dosimètres opérationnels (lecture directe):stylo dosimètre, dosimètres électroniques

• Dosimétrie interne:– Prélèvements biologiques, atmosphériques

Utilisation de sources non scellées

Marquage de molécules avec des radioéléments, sous forme généralement liquide, afin d’en suivre leur fixation sur une cible donnée dont on étudie le comportement.

En recherche – biologie moléculaire , biologie cellulaire – pharmacocinétique– agronomie

34

Utilisation de sources non scelléesDomaine industriel :– Test d’usure : moteurs, pneus,

– Hydrologie, hydrogéologie,

– Réacteurs chimiques : distribution des temps de séjour (textile, verre),

– Recherches de fuites.

35

Utilisation de sources non scelléesDomaine médical :In vivo– médecine nucléaire : exploration fonctionnelle,

radiodiagnostic– curiethérapie In vitro– Dosages en immunologie, hormonologie,

hématologie, cancérologie, etc.…

36

Utilisation de sources non scelléesAutorisation :– Dossier présenté à l’ASN/div.régionale qui valide pour ce

qui a été décrit (type d’ utilisation, RE, PCR, locaux)– Demande de fourniture, livraison

Utilisation :– Réglementation ICPE, si A> seuil ( voir annexe 5 du D.2003-

296) rubrique 1715 (ex 1710, arrêté type 385-5)

- Code du travail, CSP et décrets d’application : CT-R-4451, 4452

- arrêté zonage du 15 mai 2006 = CT-R-4452

Élimination:– Gestion des déchets : circ.DGS 2001-323 , guide ANDRA 37

Utilisation de sources non scellées

Radioéléments couramment utilisésRecherche :– émetteurs β : H-3 , C-14 , P-32 , P-33 , S-35 , Cl-36

– émetteurs γ : Νa−24 , Cr−51 , Ι−125 , Ι−131

Médical:– O-16, F-18, Tc-99m, I -131, Xe-133, Tl-201

38

Utilisation de sources non scellées

39

Groupe de radiotoxicité

Laboratoire type C

Laboratoire type B

Laboratoire type A

Labo chaud

1 5.103 à 5.105 5.105 à 5.108 > 5.108

2 5.104 à 5.106 5.106 à 5.109 > 5.109

3 5.105 à 5.107 5.107 à 5.1010 > 5.1010

4 5.106 à 5.108 5.108 à 5.1011 > 5.1011

Type C Type B

Labo de chimie bien équipé,

paillasses,hottes ventilées,zone surveillée

Labo prévu pour la manipulationet le marquage, hottes ventilées, filtrées, boîte à gants, revêtement de sol,zone contrôlée

Act

ivité

s man

ipul

able

s en

Bq

Utilisation de sources non scellées

Protection contre l’exposition interne:– les voies d’entrée : inhalation, ingestion, transcutanée– les remèdes :

limiter les quantités de RE;isoler les substances du milieu de travail : utiliser les enceintes ventilées et les vérifier, fermer les flacons, nettoyer les plans de travail, évacuer les déchets;isoler son corps : interdiction de fumer, boire, et manger en zone, ne pas pipeter à la bouche, porter des EPI adaptés;contrôler régulièrement les plans de travail et les appareils;informer : afficher les consignes, signaler les zones, les incidents

40

Utilisation de sources non scellées

Bonnes pratiques :– Limiter les surfaces de travail– Utiliser des revêtements facilement décontaminables– Utiliser du matériel dédié et balisé, régulièrement

contrôlé– Ranger les sources après usage– En cas d’incident, agir avec calme, adapter les

moyens aux risques, suivre la consigne écrite

41

42

Les déchets induits• Tout déchet dont l’activité massique est >100 Bq/g

doit être pris en charge par l’ANDRA• Provenant de l’utilisation de sources non scellées:

– Essentiellement solides et liquides, produits par la recherche et la médecine et pris en charge par l’ANDRA selon le guide d’enlèvement. (voir aussi la circ. DGS 2001-323)

– déchets TFA dont l’activité est <100Bq/g et >1Bq/g– Seuils d’exemption définis par dir.E 96-29

• Autres déchets: sources scellées non étanches, industrie nucléaire, déchets radifères.

Utilisation de sources non scellées

Bonnes pratiques (suite):

– Pour éviter la contamination, il faut nettoyer,

évacuer, filtrer, ventiler, confiner, absorber,…

– Adapter les détecteurs au rayonnement à détecter, contrôler avec des mesures directes

et/ou indirectes(frottis), vérifier leur

fonctionnement

– Penser aussi aux autres …user de bon sens …43

Utilisation de sources scellées

Définition:

– Source dont la matière radioactive n’est pas accessible dans les conditions normales d’emploi,

– Conforme aux normes ISO 2919 et 1677 et/ou aux normes NF M 61-002 et 61-003 : rubrique 1715

(ex rubriques 1710, 1720, 1721)

44

Utilisation de sources scelléesAutorisation : – dossier présenté à l’ASN/div. Régionale qui valide pour

ce qui a été décrit (utilisation, locaux, PCR)Utilisation :– Réglementation ICPE : si A>seuil ann.5 D.2003-296

rubrique 1715 (ex 1710, 1720, 1721, arrêté type 385-4)– Code du travail, CSP et décrets d’application: CT- R-

4451, 4452Arrêté zonage du 15 mai 2006

Élimination :– Retour au fournisseur ou à un organisme habilité

• Changement tous les 10 ans (CPA)• Cessation définitive d’emploi

45

Utilisation de sources scellées

Élimination (suite) :

– Retour fournisseur : avec copie du certificat d’étalonnage et demande de fourniture (CSP –R.1333-52)

– Cas particuliers, sources orphelines :• ANDRA• Association RESSOURCES-BP 6 –91190 GIF/YVETTE

environ 5300 autorisations « utilisateurs »flux 3000 sources/an

46

Utilisation de sources scellées

47

Dispositions particulières :CSP- R.1333-45 à 53-Suivi par inventaire, vérification annuelle d’étanchéité

– Retour au fournisseur: en cas de fuite, en cas de cessation définitive d’emploi, au delà de 10 ans

– Prévenir l’ASN en cas de perte ou de vol sous 24 h

– Stockage dans un local fermant à clé , résistant au feu, balisé

– Afficher les mesures d’urgence et consignes de radioprotection

48

Générateurs électriques de rayonnements ionisants

• Générateurs de rayons X:– médical, industrie, recherche, contrôle (CND)

déclaration ou autorisation• Accélérateurs d’électrons , d’ions:

– médical, industrie, recherche, contrôlesoumis à déclaration ou autorisation

INB si E > 50 MeV pour électrons et P > 1 kW

Rayons X• Réglementation: ex.décret 2002-460 (04-04-2002)

– CSP art.R.1333-26 à 28 – applicable à tout appareil dont la DDP>30 kV– sauf tubes cathodiques<30 kV et les appareils

conformes aux normes fixées par arrêté(?) si le débit de dose équivalente est <1µSv/h à 10 cm de toute surface accessible.(appareil auto-protégé)

– autorisation délivrée par ASN/dir.rég. pour l’industriel, la recherche et le médical avec avis des dir.techniques

Rayons XOrigine :– Produits à partir d’un tube radiogène, alimenté par

un générateur électrique, comprenant une cathode

avec un filament émetteur d’électrons et une anode

(anticathode) équipée d’une cible (W, Cu, Ni, Co,

etc.) qui émet les rayons X vers une fenêtre de

sortie.

– Le tube est protégé par une gaine qui peut

comporter plusieurs sorties utiles sur lesquelles on

installe le système expérimental. 50

Rayons X

Risques d’irradiation:

– Par le faisceau direct:

• Tube sous 50 kV -10 mA, cible de Cu:– À 50 cm = 250 Sv/h (dose peau soit 7mg/cm2)

soit 4,2 Sv/mn ou 70 mSv/s

– Par le faisceau diffusé– 1 à 2 Sv/h

51

Rayons XPrincipales causes d’accidents:– Utilisation d’une fenêtre alors qu’une autre est

restée ouverte,

– Ouverture intempestive d’une fenêtre,

– Intervention sur le système expérimental,

– Réglage sous faisceau non réduit,

– Neutralisation des sécurités.

52

Rayons XConduite à tenir pour éviter les accidents d’irradiation (1/2)AppareilAppareil :– Ne jamais laisser un faisceau se propager sans protection

– Utiliser du matériel équipé de systèmes de sécurité

– Ne pas court-circuiter les systèmes de sécurité

– Vérifier régulièrement leur efficacité

– Se méfier du rayonnement diffusé

– En cas de changement de tube, vérifier l’efficacité des protections

– Toute modification nécessite un contrôle– Signalisation lumineuse et visible de la mise sous tension et des

faisceaux utilisés53

Rayons XConduite à tenir pour éviter les accidents d’irradiation (2/2)

PersonnelPersonnel :

– Information du personnel et classement médical si nécessaire

– Respect des consignes

– Connaissance du fonctionnement du GX

– Connaissance des moyens de contrôle

LocalLocal :

– Baliser les locaux, effectuer et matérialiser le zonage

– Si nécessaire, équiper les accès de rupteurs de HT54

Rayons X

55

Appareil auto protégési débit de dose

<10 µSv/h à 10 cmdes parois

Témoin HT

Témoin d’alimentation

Système expérimental sécurisé

fenêtre

Témoin d’ouverture

Rayons X

Caisson de tir avec rupteur de HT à l’ouverture de la porte