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06/20/22 Formation en radioprotection 1 Travailler en sécurité Travailler en sécurité avec de la radioactivité avec de la radioactivité dans les unités de recherche dans les unités de recherche à à Necker Necker Heather Etchevers (U781)

Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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)

Page 2: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 3: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

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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

Page 5: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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+

Page 6: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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)

Page 7: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 8: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 9: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 10: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 11: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 12: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 13: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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 ?

Page 14: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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)

Page 15: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

04/12/23Formation en radioprotection15

Interactions rayonnement – Interactions rayonnement – matièrematière

Transfert d’énergieA des matières physiquesA des matières biologiques

– Effets déterministes– Effets stochastiques

Page 16: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 17: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

04/12/23Formation en radioprotection17

Le pouvoir de pénétrationLe pouvoir de pénétration

X

Page 18: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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-

Page 19: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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

Page 20: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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Interactions biologiquesInteractions biologiques

DIRECTModification des

liens chimiques– ADN– proteines– sucres– ARNS

INDIRECTIonisation H2OFormation

peroxidesEndommagement

par radicaux libres

Page 21: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

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04/12/23Formation en radioprotection22

Pénétration des tissusPénétration des tissus

Alpha particles

Beta particlesGamma rays

Page 23: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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Page 24: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 25: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

04/12/23Formation en radioprotection25

Attention! ExpositionsAttention! ExpositionsExposition externeAbsorption (peau fissurée, sèche)Ingestion

– gouttelettes

– contamination des voies nasales / lèvres

– hygiène mediocreInhalation (gouttelettes, évaporation)

Page 26: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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

Page 27: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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)

Page 28: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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!!!

Page 29: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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Moyens de protectionMoyens de protection

Réduire le tempsAugmenter la distanceS’abriter derrière des écrans

Page 30: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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

Page 31: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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 !

Page 32: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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!

Page 33: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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

Page 34: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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

Page 35: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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

Page 36: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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Bonnes pratiques et consignesBonnes pratiques et consignes

AvantPendantAprès – la pièceAprès – soi-même

Page 37: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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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

Page 38: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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!

Page 39: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 40: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 41: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 42: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 43: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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)

Page 44: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 45: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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 :

Page 46: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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.

Page 47: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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.

Page 48: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 49: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 50: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 51: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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.

Page 52: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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)

Page 53: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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

Page 54: Comment Travailler en Sécurité avec de la Radioactivité

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