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Training for users of radioactivity in a biomedical research context - beta emitters only. In French.
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04/12/23Formation en radioprotection1
Travailler en sécurité Travailler en sécurité avec de la radioactivité avec de la radioactivité
dans les unités de recherche dans les unités de recherche àà Necker Necker
Heather Etchevers (U781)
04/12/23Formation en radioprotection2
Introduction Introduction Radioprotection
– Ensemble des mesures prises pour protéger des dangers des rayonnements ionisants tout en permettant leur utilisation
les travailleurs la population les écosystèmes
Votre mise à jour face à des nouvelles législations françaises et européennes
04/12/23Formation en radioprotection3
AgendaAgendaNotions de physique de baseInteractions rayonnement – matièreTypes et origines des expositionsÉvaluation des risquesMoyens de protectionDétection de rayonnementsBonnes pratiques et consignesLes coûts cachés des manipes / Accidents
04/12/23Formation en radioprotection4
Notions de physique de baseNotions de physique de base
Rayonnement ionisant :– Tout rayonnement dont l’énergie est
supérieure à l’énergie de liaison des électrons les moins liés des atomes constituant la matière vivante
C , H , O , N
ERI 12,4 eV (electron-volts)
1 eV = 1,60 . 10 -19 J
04/12/23Formation en radioprotection5
Classification des rayonnementsClassification des rayonnements
non ionisants ionisants
électromagnétiquesh < 12.4 eV > 0.1 m
électromagnétiquesh > 12.4 eV < 0.1 m
particules
non chargées chargées
légères lourdesUV - visible - IRmicro-ondesondes radio
photons X et neutrons + - p+
04/12/23Formation en radioprotection6
Définitions de quelques termesDéfinitions de quelques termes
La demi-vie T est la durée nécessaire pour qu’un échantillon contenant N atomes radioactifs n’en contienne plus que N/2
L’activité est le nombre de désintégrations par seconde. S’exprime en becquerels (Bq) – anciennement curies (Ci)
1 Bq = 1 dps (1 Ci = 3.7 x 1010 dps)
04/12/23Formation en radioprotection7
Les éléments manipulés sous Les éléments manipulés sous l’autorisation de C. Antignacl’autorisation de C. Antignac
3H 14C 35S 32P 33PNos corps sont aussi constitués de ces
mêmes éléments - risque d’incorporation
04/12/23Formation en radioprotection8
33H – thymidine tritiH – thymidine tritiéé Tests d’incorporation dans l’ADN lors de la
division cellulaire Alternative: BrdU
– sensibilité
– toxicité
– coût des produits et leur élimination – voir fin Demi-vie: 12,28 ans Émissions
– Emoyen = 5.7 keV Distance air : 6 nm
– Emax = 18.6 keV Distance H2O : 6E-3 nm
04/12/23Formation en radioprotection9
3535S – méthionine, UTPS – méthionine, UTP Marquage de synthèse de protéines ou de sondes
ARN antisens Alternative : marquage par biotine, digoxygénin,
fluorescéine...– problèmes de sensibilité à surmonter
– coût des produits et équipement d’analyse Demi-vie: 87,44 jours Émissions :
– Emoyen = 49 keV Distance air : 26 cm
– Emax = 167 keV Distance H2O : 0,32 mm
04/12/23Formation en radioprotection10
1414C – acétate ou ...C – acétate ou ...Tests de métabolisme des lipides,
oxydation des acides gras...Alternatives : Molecular Probes?...Demi-vie : 5730 ans (!)Émissions :
– Emoyen = 49 keV Distance air : 24 cm
– Emax = 156 keV Distance H2O : 0,28 mm
04/12/23Formation en radioprotection11
3232P – nucléotides ATP, CTPP – nucléotides ATP, CTPMarquage de sondes ADNAlternative : marquage par biotine,
digoxygénin, fluorescéine...– problèmes de sensibilité à surmonter– coût des produits et équipement d’analyse
Demi-vie: 14,29 joursÉmissions :
– Emoyen = 0,7 MeV Distance air : 7,9 m
– Emax = 1,71 MeV Distance H2O : 0,76 cm
04/12/23Formation en radioprotection12
L’utilité des constantsL’utilité des constants
Correction de la décroissance
A = activité au moment dans le temps « t » Activité (en Bq) de départ quand t = 0 t = combien de temps est passé = constant de décroissance = (0,693 / demi-vie)
A = Aoe - tA = Aoe - t
04/12/23Formation en radioprotection13
ExempleExemple
250 MBq de 35S est arrivé le 19 mai 2006 100 MBq de 35S a été utilisé le 24 mai Le reste est mis au congélateur Le 30 juin, on souhaite répéter l’expérience
? Y a-t-il assez d’activité résiduelle pour la refaire ? Faut-il en recommander ?
04/12/23Formation en radioprotection14
CalculCalculA = Aoe - t
A = activité le 30 juin ?A 0 = activité du départ
(sur les 250 - 100 = 150 MBq )t = temps écoulé (42 jours) = constant ( 0.693 / 87 jours = 0,00797)
A = (150)e - (0,00797)(42)
A= 107,32 MBq > 100 MBq (Oui, on peut répéter l’expérience si les volumes le permettent)
04/12/23Formation en radioprotection15
Interactions rayonnement – Interactions rayonnement – matièrematière
Transfert d’énergieA des matières physiquesA des matières biologiques
– Effets déterministes– Effets stochastiques
04/12/23Formation en radioprotection16
PhysiquePhysique
RI matière
d
Ionisations perte d’énergie
distance (d) parcourue
pouvoir d’arrêt du milieu
calcul d’écrans de protection
la probabilité d ' interaction RI -matière dépend – de la nature du rayonnement
– du milieu considéré
04/12/23Formation en radioprotection17
Le pouvoir de pénétrationLe pouvoir de pénétration
X
04/12/23Formation en radioprotection18
Particules chargParticules chargéés légerss légersinteractions avec les électrons
ionisations interactions avec les noyaux
rayonnement de freinage des - : – Conversion en / X plus pénétrants !– parcours sinueux ( air : qq m ; tissus ~ 1 cm )– Pléxi >> plomb; papier plastifié >> papier
d’aluminium
+e-
04/12/23Formation en radioprotection19
Types et origines des expositionsTypes et origines des expositions
Externe– Irradiation à distance– Irradiation par contamination de la peau
Interne– Contamination puis irradiation– Incorporation biologique des radionuclides
04/12/23Formation en radioprotection20
Interactions biologiquesInteractions biologiques
DIRECTModification des
liens chimiques– ADN– proteines– sucres– ARNS
INDIRECTIonisation H2OFormation
peroxidesEndommagement
par radicaux libres
04/12/23Formation en radioprotection21
----------
--x-------
--x-------effets stochastiquessomatiques
--x------- effets stochastiqueshéréditaires
--x-------
----------effet nul surl ' organisme
Cellule réparée
Cell
mutée
effets déterministesMort immédiate ou
différée--x---------x---------x---------x-------
--x---------x-------
Rayonnements ionisantsRayonnements ionisantseffets biologiqueseffets biologiques
04/12/23Formation en radioprotection22
Pénétration des tissusPénétration des tissus
Alpha particles
Beta particlesGamma rays
04/12/23Formation en radioprotection23
04/12/23Formation en radioprotection24
La contamination des La contamination des surfaces de travailsurfaces de travail = = le plus grande danger pour le travailleurle plus grande danger pour le travailleur
04/12/23Formation en radioprotection25
Attention! ExpositionsAttention! ExpositionsExposition externeAbsorption (peau fissurée, sèche)Ingestion
– gouttelettes
– contamination des voies nasales / lèvres
– hygiène mediocreInhalation (gouttelettes, évaporation)
04/12/23Formation en radioprotection26
Effets possibles de l’irradiationEffets possibles de l’irradiation
AucunMutation – réparationImpossibilité de réparation
– pas de conséquence sur l’ensembleImpossibilité de réparation
– conséquences style cancerMort directe des cellules / tissus
04/12/23Formation en radioprotection27
ToxicitéToxicitéEn règle général, pour les produits qu’on
utilise couramment :– les plus énergétiques sont les plus dangereux en
exposition externe– les moins énergétiques sont les plus dangereux
en exposition interne– l’énergie des émetteurs faibles est dissipée sur le
moins de distance = le plus de dommagesNotre autorisation est pour les
moyens/faiblards (32P, 33P, 14C, 35S, 3H)
04/12/23Formation en radioprotection28
Évaluation des risquesÉvaluation des risquesÉtudes des postes
– Fréquence des manipes– Activité manipulée par an– Moyens de protection employés– Nature du radionuclide (35S étant + volatile)
Les personnes compétentes en radioprotection (PCR) ne peut faire l’étude de poste que si vous lui dites ce que vous voulez faire!!!
04/12/23Formation en radioprotection29
Moyens de protectionMoyens de protection
Réduire le tempsAugmenter la distanceS’abriter derrière des écrans
04/12/23Formation en radioprotection30
Réduire le temps de la manipeRéduire le temps de la manipeEffectuer tous les gestes à blanc
une fois avec les contraintes de protection– pipettages– rebouchage de tubes– rinçages– vidanges
Se minuter ou minuter la personne qui vous forme
04/12/23Formation en radioprotection31
Augmenter la distanceAugmenter la distance
Loi d’inverse carré
Dose1(distance)21 = Dose2(distance)2
2
En pratique– Tenir les tubes avec les boites ou les flacons
pour les transporter jusqu’au centripour les tenir pendant le pipettage
– Éloigner le visage !
04/12/23Formation en radioprotection32
Les écrans a bon escientLes écrans a bon escient Penser radiation – ombre L’écran n’est utile que si on se trouve derrière Porter la blouse A TOUT MOMENT Porter DEUX paires de gants
– vérifier les bouts des doigts après ouverture de tubes pour contamination
32P et 33P – rester derrière l’écran de pléxiglass Distance parcourue par les phosphore :
> 7 m dans l’air!
04/12/23Formation en radioprotection33
Détection de contamination ou du Détection de contamination ou du rayonnementrayonnement
Les compteurs Geiger-Muller– ionisation du gaz, mesure du potentiel– bon pour 32P, 33P, 35S si tenu tout près (mm)– 35S Emax = 167 keV
Les compteurs à scintillation– ionisation de produit organique– émission de photons proportionnelle à A– essuyer une surface, mesurer ce qui se détache– ok pour 3H (Emax = 18.6 keV), 14C
04/12/23Formation en radioprotection34
Surveillance des travailleursSurveillance des travailleursLes “badges” d’émulsion photographique
(utiles quand Emax > 0.25 MeV : 32P et 33P)Les bagues thermoluminescentes (35S)La radiotoxicologie
– récupération des radionuclides fixées dans le corps par moyen des déjections solides ou liquides
– dans notre cas, les urines – le moindre mal!!– seuil maximum par jour
04/12/23Formation en radioprotection35
Médecine du travailMédecine du travailPour l’INSERM à Necker
– Dr Lelorrain poste 95306– Il convient de lui signaler vos manipes AU
MOINS UNE FOIS PAR AN!!!– Carte de suivi individuelle existe (même
principe que le carnet de santé)Pour les étudiants: suivi médical ?Pour les autres : dire au PCR le médecin du
travail habituel (à exiger de l’employeur)Dr Lelorrain reçoit les résultats sinon
04/12/23Formation en radioprotection36
Bonnes pratiques et consignesBonnes pratiques et consignes
AvantPendantAprès – la pièceAprès – soi-même
04/12/23Formation en radioprotection37
Avant la manipeAvant la manipeProtéger les surfaces avec du papier
plastifiée (Benchcoat) – plastique contre paillasse, sur plateau si disponible
Apporter des cônes à filtres et toute autre matériel spécifique
Mettre – son badge a l’intérieur de la blouse– la bague a l’ l’intérieur des 2 gants gauches
Vérifier présence du témoin sur tableau
04/12/23Formation en radioprotection38
Pendant la manipePendant la manipe
Informer qqn si tu vas seul au 7eNe pas toucher la pipette elle-même au
tube – sinon, décontaminerMettre les plastiques contaminées
– dans un sachet – puis dans boîte plexi– pas directement dans le bocal!
04/12/23Formation en radioprotection39
Encore pendant la manipeEncore pendant la manipeSi tu quittes la pièce en cas d’urgence,
il faut pouvoir distinguer chaud de froid – utiliser le scotch jaune dans la pièce
Ouverture originelle des sources dans une boite a gants (P), dans une sorbonne (S) ou derrière un écran (C, H) pour éviter l’incorporation
04/12/23Formation en radioprotection40
Après la manipeAprès la manipe
VERIFIER avec compteur Geiger (sauf 3H)– tes doigts et tes manches!– les bouts des pipettes– les racks pour les tubes– les poignées des frigos/congélos/portes
Jeter QUE ce qui est chaud en poubelle solides radioactives – gants, papiers, cônes
Jeter ce qui ne l’est pas en poubelle jaune de labo pour incinération
04/12/23Formation en radioprotection41
Après la manipe – un peu plusAprès la manipe – un peu plus Vider flacons inutiles / finis
– consigner dans déchets liquides / solides
– marquer « fini » et le volume prélevé sur feuille source Décontaminer si nécessaire
– On peut demander de l’aide au(x) PCRs Consigner les remarques
– « Poste 3 trouvé contaminé – nettoyé. RAS après manipe » Accrocher son badge ou la bague de surveillance a la
sortie de la pièce Signaler une poubelle bientôt pleine au PCR
04/12/23Formation en radioprotection42
Les registresLes registresOn est tenu responsable de la source dès sa
livraison jusqu’à l’évacuation de sa totalité1 fiche pour chaque réception de sourceFiches pour le cumul des déchets par
radionuclide– solides– liquides– fioles de scintillation
Registre obligatoire des entrées / sorties / contrôles
PCRs font des contrôles mensuels consignés
04/12/23Formation en radioprotection43
Pour les utilisateurs du Pour les utilisateurs du 33H et H et 1414CC
VOUS ferez le contrôle une fois par mois dans le local (du nouveau)
Carrés de Whatman 1 cm2 à frotter fort sur un nombre de surfaces défini par poste (voir avec PCR)
Comptage dans 3 ml de liquide de scintillation
Feuille de contrôle à remplir
FEUILLE DE SUIVI DES CONTROLES SURFACIQUES PERIODIQUES REGLEMENTAIRES
Bruit de fond de l’appareil (préciser l’unité):N° et réf du matériel de mesure :
Radioélément recherché
Nom de la PCR:N° de la pièce :
Valeur de la mesure après décontamination
Valeur de la mesureN° du point de contrôle(Voir plan joint)
04/12/23Formation en radioprotection44
Exemples des registres - sourceExemples des registres - source
FEUILLE DE SUIVI DE SOURCE RADIOACTIVE NON SCELLEE Radioélément : 32P, 33P, 35S, 3H,14C, …(rayer mentions inutiles!)*
Molécule marquée : Intégrité de l’emballage : Oui Non*
Date d'activité :
Volume :
Fournisseur : Contrôle de non-contamination de l’emballage :Bruit fond :Mesure :
Activité :
Date de livraison : FEUILLE N° :
Utilisateur (nom et prénom) Date duprélèvement
Volume prélevé
Activitéprélevée
Volume restant
Activitérestante
04/12/23Formation en radioprotection45
Exemples des registres - déchetsExemples des registres - déchetsFEUILLE DE SUIVI DES DECHETS DE RADIOELEMENTS DE PERIODE INFERIEURE A 100 JOURSFeuille de suivi N°:Radioélément : 32P, 33P, 35S, 51Cr, 59Fe,125I, …*Type de déchet :déchets biologiques solides, liquides, déchets chimiques…*
N° de la feuille de suivi de la source en
cours
Activité déposée Nom du manipulateurDate
- A la fermeture du sac ou du récipient :Résultat du frottis extérieur avant transport :Appareil de mesure utilisé :Mis en décroissance le : Arrêt de la décroissance calculée pour le :NOM et SIGNATURE :
04/12/23Formation en radioprotection46
Radioactive Waste DisposalRadioactive Waste Disposal
USF Guide for determining amount of activity in waste category
Lab procedure % Liquid % Solid % vialsLabeling cells 95 4 1
End labeling 98 1 1
Hybridization 50 49 1
Cell Free Synthesis 90 1 9
Nick Translation 50 49 1
Sequencing 60 40 0
NOTE: This is a guide for common lab experiments using radioisotopes – the best way to determine activity in waste is to conduct direct activity measurements.
04/12/23Formation en radioprotection47
Servez-vous bien du compteur Geiger ?Servez-vous bien du compteur Geiger ? Passages lentes, régulières sur surfaces de travail La fenêtre doit être aussi près que possible sans
toucher La fenêtre mica est tres fragile Varier l’angle du tube pour qu’il ne soit pas a
l’ombre des objets de la paillasse ou par terre Vérifier surfaces, poignées, tiroirs, frigos,
emballages des flacons! Définir une contamination et l’indiquer jusqu’a
son nettoyage par scotchs, marqueurs, etc.
04/12/23Formation en radioprotection48
Ce qu’il faut faire en cas de petit Ce qu’il faut faire en cas de petit accidentaccident
Pipettes, paillasse... NETTOYERUtiliser du détergent TFD4 sur un sopalin
et frotter bien et souventLe but est de transférer la radioactivité sur
le(s) sopalin(s) – rincer, tout jeter en solides appropriées
On peut tremper la nuit – mais marquer le bac – et jeter la liquide contaminée la ou il faut, rincer et contrôler le bac
04/12/23Formation en radioprotection49
A faire en cas de + gros accidentA faire en cas de + gros accident
La blouse est contaminée: la laisser dans un récipient dans la pièce
Ta peau– laver / tremper plusieurs minutes au-dessus d’un
bac pour ne pas répandre– Savon habituelle, ne pas frotter beaucoup !– Sécher, vérifier par contaminamètre
Signaler ces évènements à son chef ET au PCR
Suivi de la contamination – rassembler détails
04/12/23Formation en radioprotection50
A faire en cas de déversementA faire en cas de déversementAider d’abord une personne blesséeDélimiter et couvrir avec un absorbantMarquer avec du scotch autour
– le temps de chercher de l’aide – le temps de signaler le problème– le temps de rassembler des materiaux
Pousser la contamination vers son centreDécontaminer petit bout par petit bout
04/12/23Formation en radioprotection51
DIRECTION GENERALE DE LA SURETE NUCLEAIRE ET DE LA RADIOPROTECTION
6 Place du Col. Bourgoin 75572 PARIS Cedex 12 Tél. : 01.43.19.71.61.
DECLARATION DE PERTE OU DE VOL D'UNE SOURCE RADIOACTIVE
(application de l'article R43-46 du Code de la Santé Publique)
Fermez les pièces a clef SVP!Fermez les pièces a clef SVP!
N.B. : Cette déclaration ne dégage pas la responsabilité du titulaire de l'autorisation en cas d'incident lié à la manipulation incontrôlée de la source ou la dispersion des produits qu'elle contient.
04/12/23Formation en radioprotection52
Quelques coûts non exhaustifsQuelques coûts non exhaustifs Pot de radioactivité : 100 - 400 € Révision annuelle d’un compteur Geiger-Muller :
100 € Réparation d’une fenêtre mica brisée : 300 € Évacuation d’un fut de 30L de 3H/14C: 870 € Evacuation des fioles de scintillation 120L: 920€ Suivi obligatoire par radiotoxicologie
(abonnement): 240 euros / an / travailleur (tous produits)
Abonnement mensuel pour badges 32P/33P : 120 € / an / travailleur
Consommables de radioprotection (eg. Benchcoat, 1 € la feuille)
04/12/23Formation en radioprotection53
Physique
Les accidents
Moyens de protection
Expos externes
Les coûts
Expos internes
Effets biologiques
Détection des expos
Bonnes pratiques
RésuméRésumé
Vogue, novembre 1916
04/12/23Formation en radioprotection54
Pour plus de renseignementsPour plus de renseignements
Flora Legendre ([email protected]) Heather Etchevers ([email protected]) Site web de l’IRSN Calculatrice des activités résiduelles, etc.:
http://www.graphpad.com/quickcalcs/radcalcform.cfm