revision des coefficients de dose par la cipr

1Les coefficients de dose de la CIPR F. Paquet

François Paquet

IRSN

Revision des coefficients dedose par la CIPR


La détermination de la dose efficaceest une obligation

A quoi servent les coefficients de dose ?


La détermination de la dose efficace

Grandeurs physiquesActivité (Bq)Kerma (K)Fluence (F)

Grandeurs de ProtectionDose absorbée à l’organe, DDose équivalente, HDose efficace, E

Ce que l’onmesure

Ce que l’oncherche

?


Grandeurs opérationnellesDose ambiante équivalente H*Dose équivalente directionelle H’Dose équivalente personnelle Hp

Hop>Hprot

Estimateurs de




Pour les expositionsexternes


BabylineEurisys measure

Peut estimer H* et H’

Film

Mesure Hp (10) et Hp (0.07)



?



Pour les expositionsinternes



? calcul




Pour les expositionsinternes


Incorporation

La méthode utilisée en dosimétrie interne


Incorporation Dépôt dansles tissus



Nombre detransformationsdans les tissus




Energieémise (Mev)

Donnéesnucléaires




Energieémise (Mev)

Dose absorbéedans les

tissus (Gy)

Donnéesnucléaires

Fantômes etcodes de transport

de particules




Energieémise (Mev)


tissus (Gy)

Dose équivalentedans les

tissus (Sv)


de particules

Facteurs depondération desrayonnements

wR

Donnéesnucléaires


En joule par Kg, Sievert (Sv)E : wT wR DT,R

Tient compte de la toxicité relativedes différents rayonnements

Photons : 1Electrons, Muons : 1Protons : 2Alpha : 20Neutrons : ∆

wR

14

Les facteurs de pondération pourla dose efficace




Energieémise (Mev)


tissus (Gy)


tissus (Sv)

Dose efficace(Sv)


de particules


wR

Facteurs de pondérationtissulaires wT

Donnéesnucléaires


En joule par Kg, Sievert (Sv)

Tient compte de la sensibilité relativedes différents tissus

E : wT wR DT,R

16

Les facteurs de pondération pourla dose efficace


La CIPR donne depuis de nombreusesannées des outils pour apprécier les

doses résultants des contaminations internes




Energieémise (Mev)


tissus (Gy)


tissus (Sv)

Dose efficace(Sv)


de particules


wR


Modèles biocinétiques

Donnéesnucléaires


Les modèles biocinétiques sont nécessaires à ladétermination des dépôts et des rétentionsdes radionucléides

Indiquent quels organessont irradiés

Indiquent combien detemps ils sont irradiés

99mTc in human afterscintigraphy

Les modèles biocinétiques


Modèle biocinétique générique


Les modèles systémiques

Structure du modèle humain de l’américium




Energieémise (Mev)


tissus (Gy)


tissus (Sv)

Dose efficace(Sv)


de particules


wR


Modèlesdosimétriques

Donnéesnucléaires


Les modèles dosimétriques sont utilisés pour calculerles dépôts d’énergie dans les tissus

Les modèles dosimétriques


1. Utilisent des données de décroissance radioactive




2. Utilisent des fantômes pour la représentationdes géométries des cibles et des sources



- Besoin de connaitre la masse des tissus

- Besoin de connaitre position respectivedes tissus

(Chaque organe/tissu peut être à la foiscible et source de rayonnements)




2. Utilisent des fantômes pour la représentationdes géométries des cibles et des sources

3. Calculent les SAF pour chacun des tissus




Energieémise (Mev)


tissus (Gy)


tissus (Sv)

Dose efficace(Sv)


de particules


wR


Donnéesnucléaires


Procédure complexe, limitée aux experts

La CIPR a défini des outils et des concepts afin depermettre aux non spécialistes de définir la dose reçueaprès contamination interne

- Dose par unité d’incorporation (DPUI)

- Fonctions de rétention et d’excrétion

Une simplification nécessaire


Donnéesnucléaires



Energieémise (Mev)


tissus (Gy)


tissus (Sv)

Dose efficace(Sv)


de particules


wR


Fonctions derétention/excrétion


Type F M S

DPUI 0.6 2.1 6.8µSv/Bq

Pour 234 U

Dose efficace engagée

E = e(50) x I

avec e(50) en Sv/BqI : Incorporation en Bq

From ICRP 78, 1997


Bq mesurés / 10-5 = Bq inhalés


Type F M S


Pour 234 U

Dose efficace engagée

E = e(50) x I

avec e(50) en Sv/BqI : Incorporation en Bq

De ICRP 78, 1997


De ICRP 68, 1974


Pour les travailleurs

Publication 30 (ICRP, 1979, 1980, 1981, 1988)Coefficients de dose et LAI pour inhalation et ingestion.Fondés sur publication sur homme de référence (Publication 23,1975) et Recommandations de 1977 (Publication 26, 1977).

Publication 68 (ICRP, 1994)MAJ des coefficients de dose selon les recommandations de 1991(Publication 60, 1991), HRTM (Publication 66, 1994), nouvelles donnéessur squelette (Publication 70, 1995) et quelques modèles systémiquesrévisés. Suppression des LAI

Publications 54 et 78 (ICRP, 1988, 1997)Guide pour la mise en place de programmes de surveillance et pourl’interprétation des mesures après inhalation et ingestion. Fournit descoefficients de dose et fonctions de rétention

Les publications passées de la CIPR sur ce sujet


Pour les membres du public

Publications 56, 67, 69, 71 and 72 (ICRP, 1989, 1993, 1995)Coefficients de dose selon l’age après inhalation et ingestion pour91 éléments. Fondés sur les derniers modèles biocinétiques et lesdernières recommandations

Publications 88 and 95 (2001,2004)Dose aux embryons/foetus et nouveaux nés



Les coefficients de dose public/travailleurs sontrépartis en plusieurs volumes publiés entre 1979 et

2004, construits quelques fois sur des modèlesdifférents voire des facteurs de pondération différents


E : wT wR DT,R


Les coefficients de dose public/travailleurs sontrépartis en plusieurs volumes publiés entre 1979 et

2004, construits quelques fois sur des modèlesdifférents voire des facteurs de pondération différents


Nécéssité d’homogénéiser ces données et...de tenir compte des avancées scientifiques !!


En physiologie et dans les modèles biocinétiques• Nouvelles données sur l’homme de référence (ICRP 89, 2002)

De nombreux progrès…


Homme de référence

Homme et femme (et enfants)de référence



En physiologie et dans les modèles biocinétiques• Nouvelles données sur l’homme de référence (ICRP 89, 2002)• Human Alimentary Tract Model (ICRP 100, 2006)



L’ancien modèle alimentaire humain


Ingestion

Excrétion

Le nouveau modèle alimentaire humain


En physiologie et dans les modèles biocinétiques• Nouvelles données sur l’homme de référence (ICRP 89, 2002)• Human Alimentary Tract Model (ICRP 100, 2006)• Nouveaux modèles systémiques, plus réalistes sur le plan physiologique



Modèle systémique pour l’iode

L’ancien modèle (ICRP 1994, 1997) Le nouveau modèle

Trois compartiments :- iode inorganique circulant- iode organique thyroïdal- iode organique extrathyroïdal


Modèle systémique pour le strontium

L’ancien modèle (ICRP 1989) Le nouveau modèle


En physiologie et dans les modèles biocinétiques• Nouvelles données sur l’homme de référence (ICRP 89, 2002)• Human Alimentary Tract Model (ICRP 100, 2006)• Nouveaux modèles systémiques, plus réalistes sur le plan physiologique• Nouvelles données sur le comportement des produits de filiation



En physiologie et dans les modèles biocinétiques• Nouvelles données sur l’homme de référence (ICRP 89, 2002)• Human Alimentary Tract Model (ICRP 100, 2006)• Nouveaux modèles systémiques, plus réalistes sur le plan physiologique• Nouvelles données sur le comportement des produits de filiation• Nouvelles données en faveur d’une MAJ du HRTM




Dans les domaines de la dosimétrie et de la mesure• Développement de nouveaux fantômes de référence ,

sur le modèle de l’homme de référence (ICRP 110, 2009)



1970 s Les fantômes mathématiques

Fantomes MIRD5 ou ADAM et EVA

Taille et forme du corps et des tissussont représentés par des équations

68 régions

2. Les fantômes anthropomorphes



M. Zankl (Helmholtz)




D’après Bolch



Fantômes pédiatriques pour enfants âgés de3 mois, 1,5, 10, 15 ans




Newborn 1-year 5-year 10-year 15-year male 15-year female




Esophagus

Stomach

Small Intestine

Large Intestine

Esophagus

Stomach

Large Intestine

Small Intestine

Stylized Phantom Voxel Phantom Hybrid phantomD’après Bolch






sur le modèle de l’homme de référence (ICRP 110, 2009)• Nouvelles données sur la dosimétrie du squelette (ICRP 116, 2010)



Moelle

Os


Moelle rouge

Os cortical

Os trabéculaire

Endoste

Structure osseuse


Cellules cibles pour l’induction de cancers osseuxréparties sur

- Une couche de 50 µm à partir de la surface des ostrabéculaires

- Rien sur les surfaces de l’os cortical- Partout dans le système Haversien de l’os cortical




sur le modèle de l’homme de référence (ICRP 110, 2009)• Nouvelles données sur la dosimétrie du squelette (ICRP 116, 2010)• Révision des données de décroissance radioactive (ICRP 107, 2008)



Les nouvelles données de décroissanceradioactive : la CIPR 107

Révision de la publication CIPR 38 avec CD et logiciel (2008)

Schémas de décroissance, énergie et rendement des radiations émises pour 1252

radioisotopes (dont 330 périodes < 10 min) de 97 éléments

Spectres β, Auger- CK (136) et neutrons (28)

Coefficient de kerma dans l’air




sur le modèle de l’homme de référence (ICRP 110, 2009)• Nouvelles données sur la dosimétrie du squelette (ICRP 116, 2010)• Révision des données de décroissance radioactive (ICRP 107, 2008)• Travail européen sur la surveillance des personnes exposés


67Les coefficients de dose de la CIPR F. Paquet 67




sur le modèle de l’homme de référence (ICRP 110, 2009)• Nouvelles données sur la dosimétrie du squelette (ICRP 116, 2010)• Révision des données de décroissance radioactive (ICRP 107, 2008)• Travail européen sur la surveillance des personnes exposés• Nouveau concept de dose par contenu



Donnéesnucléaires



Energieémise (Mev)


tissus (Gy)


tissus (Sv)

Dose efficace(Sv)


de particules


wR


Fonctions derétention/excrétion


Type F M S


Pour 234 UDose efficace engagée

From ICRP 78, 1997


Dans les recommandations de la CIPR• Adoption des nouveaux fantômes de référence (ICRP 103, 2007)

De nombreux progrès… (suite)


Dans les recommandations de la CIPR• Adoption des nouveaux fantômes de référence (ICRP 103, 2007)• Changements dans les facteurs de pondération (ICRP 103, 2007)



Dans les recommandations de la CIPR• Adoption des nouveaux fantômes de référence (ICRP 103, 2007)• Changements dans les facteurs de pondération (ICRP 103, 2007)• Changements dans le mode de calcul de la dose efficace (ICRP 103, 2007)



Doseéquivalentemoyennée

Doseefficace, E

WT values

WT values for femalesWT values for males

wR

Incorporation RNou irradiation

externe

Fantômeféminin58 kg

Fantômemasculin

70 kg

Dose efficacefemmesDose efficace

homme

WT pour femmesWT pour hommes

Doseséquivalentes

femmes

Doseséquivalentes

hommes

le calcul dela dose efficace

Fem

me

de

refé

ren

ce

Ho

mm

ed

ere

fére

nce

Pe

rso

nn

ed

ere

fére

nce

75


Dans les recommandations de la CIPR• Adoption des nouveaux fantômes de référence (ICRP 103, 2007)• Changements dans les facteurs de pondération (ICRP 103, 2007)• Changements dans le mode de calcul de la dose efficace (ICRP 103, 2007)

• Décision de gestion du Radon selon une approche dosimétrique (ICRP 2009)



Ces nouvelles données ont rendu nécessaires une mise à jourdes anciennes publications ainsi que la fourniturede nouveaux coefficients de dose accompagnés

de conseils portant sur la surveillancemédicale des personnes exposées

Fait pour les coefficients de dose externe (ICRP 116, 2010)Doit être fait pour la dosimétrie interne



Répartition des taches en deux parties

- Révision des modèles et coefficients de dose pourles travailleurs (série OIR, 2006 2016)

- Révision des modèles et coefficients de dose pour lesmembres du public (Série « Age dependant »,Embryo and fetus, maternal transfer,.., 2014 2020?)

Mise à jour des coefficients de dose


La série OIR

• Dédiée aux travailleurs exposés par inhalation, ingestion et transfert cutané

• Données calculées selon le HATM, le HRTM révisé, les nouveaux modèlessystémiques, les nouveaux fantômes les nouvelles données nucléaires et lesnouvelles recommandations de la CIPR

• Fournit des coefficients de dose, fonctions de rétention, dose par contenu ainsique des conseils sur les méthodes de surveillance et sur l’interprétationdes données

• Données fournies selon forme physicochimique pour chaque radionucléide etpour plusieurs tailles de particules

• Notion de travailleur de référence, associé à un modèle biocinétique deréférence, des caractéristiques anatomiques et physiologiques de référenceinvariables quel que soit le sexe, l’age ou les autres caractéristiquesindividuelles

• Paramètres de dépot et d’épuration pulmonaire pris pour un adulte sain,non fumeur respirant 1.2 m3 h-1 pendant 8h de travail.


OIR Part 1

• Introduction

• Contrôles des expositions professionelles aux radionuclides

• Modèles biocinétiques et dosimétriques

• Méthodes de surveillance individuelle et aux postes de travail

• Programmes de surveillance

• Evaluations rétrospectives de dose

• Données présentées dans ces rapports

Soumise à consultation publique en 2012Prête à être publiée

La série OIR5 volumes


OIR Parties 2 à 5

Pour chaque élément (chapitre):

• Formes chimiques aux postes de travail• Radioisotopes principaux, période radioactive et modes de décroissance• Revue des données biocinétiques après inhalation, ingestion et transfert

systémique• Description des modèles biocinétiques (inh, ing, sys)• Techniques de mesure et limites de détection• Coefficients de dose, fonctions de rétention, dose par contenu, selon les

formes chimiques, la taille des particules, le mode de contamination(inh/ing/inj. et aigue/chronique)répartis entre copie papier et annexe électronique



OIR Part 2Hydrogen (H), Carbon (C), Phosphorus (P), Sulphur (S), Calcium (Ca), Iron (Fe),Cobalt (Co), Zinc (Zn), Strontium (Sr), Yttrium (Y), Zirconium (Zr), Niobium (Nb),Molybdenum (Mo) and Technetium (Tc).

OIR Part 3Ruthenium (Ru), Antimony (Sb), Tellurium (Te), Iodine (I), Caesium (Cs), Barium (Ba),Iridium (Ir), Lead (Pb), Bismuth (Bi), Polonium (Po), Radon (Rn), Radium (Ra),Thorium (Th) and Uranium (U).

OIR Part 4Lanthanides series, actinium (Ac), protactinium (Pa) and transuranic elements

OIR Part 5Fluorine (F), Sodium (Na), Magnesium (Mg), Potassium (K), Manganese (Mn),Nickel (Ni), Selenium (Se), Molybdenum (Mo), Technetium (Tc) and Silver (Ag)+ tous les autres



OIR Part 2 et Part 3 (modèles) soumis à consultation publiquedébut 2013

Coefficients de dose en cours de calcul

Publication OIR part 1 et 2 début 2014OIR part 3 fin 2014

OIR part 4 en 2015OIR part 5 en 2017?



La série « public documents »

Fondés essentiellement sur données de OIR, complétées pardonnées selon âges (3m, 1,5,10,15, Adultes) et pourformes chimiques environnementales

Part 1 prévue entre OIR Part 4 et OIR part 5 (2016?)


Fin

[email protected]


The membership of the Task Group on Internal Dosimetry (INDOS)Members:

F Paquet (Chair) G Etherington J L LipszteinE Ansoborlo A Giussani D MeloM R Bailey R A GuilmetteE Blanchardon J D HarrisonH Doerfel R W Leggett

Corresponding Members:A Bouville A Luciani D WhillansC-M Castellani D NewtonR Cruz-Suarez D NosskeC Hurtgen D M Taylor

The membership of the Task Group on Dose Calculations (DOCAL)Members:

W E Bolch (Chair) A Endo N IshigureM Zankl V Berkovski T P FellD Nosske L Bertelli N E HertelN Petoussi-Henss K F Eckerman J G S HuntM Pelliccioni

Corresponding Members:A Birchall H SchlattlG Gualdrini M StabinD Jokisch R TannerC Lee X G Xu

Les acteurs de ce travail

revision des coefficients de dose par la cipr

Documents