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Radioprotection et ingénierie nucléaire
l’aide de codes de calcul de type Monte Carlo simulant les dépôts d’énergie des particules
dans la matière, la position relative des organes étant modélisée à l’aide de fantômes
anthropomorphes définis de façon mathématique à partir de données morphologiques et
de densités moyennes. Une série de fantômes connus sous le nom de « fantômes ORNL »
a été développée pour représenter l’adulte, le nouveau-né, et les enfants de 1, 5, 10 et
15 ans. Ces fantômes sont basés sur la description de l’homme de référence et sur des
données anthropomorphiques de l’Oak Ridge National Laboratory (ORNL, États-Unis) qui
améliorent la définition de la tête, des seins, de la thyroïde, du cœur et d’autres tissus. Les
valeurs de SEE peuvent être obtenues à partir du logiciel SEECAL (ORNL).
À partir des fonctions de rétention et des modèles dosimétriques de référence, la CIPR a
calculé des coefficients de dose engagée en Sv par Bq incorporé, disponibles notamment
dans les publications CIPR 56 (ICRP, 1989), 67 (ICRP, 1993), 69 (ICRP, 1995a), 71 (ICRP,
1995b), 72 (ICRP, 1996) pour le public, dans les publications 68 (ICRP, 1994b) et 78
(ICRP, 1998b) pour les travailleurs, dans les deux cd-rom édités par la CIPR (ICRP, 1998b ;
ICRP, 1999), dans les International Basic Safety Standards for protection against ionizing
radiation and for the safety of radiation sources (BSS) de l’AIEA (IAEA, 1996) et dans la base
de donnée ECRIN de l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN,
http://www.irsn.org/ecrin). Ces coefficients de dose sont entérinés par la législation française (arrêté du 1 er septembre 2003).
Néanmoins, l’écart entre les paramètres de référence et la situation réelle peut entraîner
une erreur importante dans le calcul de la dose. Pour la réduire, l’expert est amené à
rechercher des informations spécifiques sur les conditions de la contamination étudiée et
à formuler des hypothèses sur la valeur des différents paramètres du calcul au vu de ces
informations et des mesures d’activité réalisées.
En pratique, le calcul de fonctions de rétention/excrétion et de coefficients de dose utilisant des paramètres non standard (AMAD autre que 1 ou 5 μm, type d’absorption intermédiaire entre F, M et S, modèle biocinétique différent de celui de la CIPR) nécessite
l’utilisation de logiciels spécialisés comme LUDEP (NRPB, Royaume-Uni), IMBA (NRPB,
UK), IMIE (RPI, Ukraine), MONDAL/MONDES (NIRS, Japon), MMK-01 (IBPh, Russie) et
CYCLOMOD/DECODIX (IRSN, France). Ces logiciels comportent de plus des bases de
données de fonctions et de coefficients de référence ainsi que des algorithmes pouvant
aider l’expert à optimiser le choix des paramètres compte tenu des mesures d’activités
réalisées. Concernant le modèle anatomique du corps humain, il est possible de réaliser
des fantômes à partir d’images médicales de cadavres ou de patients. Ces fantômes dits
« voxellisés » ou tomographiques sont plus réalistes que les fantômes définis à partir
d’équations mathématiques. Les images médicales, obtenues par imagerie tomodensitométrique ou imagerie par résonance magnétique, sont segmentées, c’est-à-dire qu’une
valeur de densité est assignée à chaque voxel constituant le fantôme. Un code de calcul
Monte Carlo dédié au transport des particules, tel que EGS, MCNP ou PENELOPE, permet
ensuite d’estimer les distributions de dose ou les valeurs de SEE.
5.5.3. Procédure d’interprétation dosimétrique
des mesures de surveillance
La « meilleure estimation » de la dose est obtenue en établissant le scénario de contamination (activité incorporée et conditions d’exposition) le plus vraisemblable compte tenu des
mesures réalisées, de l’erreur associée à chaque mesure et des informations disponibles
Radioprotection et ingénierie nucléaire
l’aide de codes de calcul de type Monte Carlo simulant les dépôts d’énergie des particules
dans la matière, la position relative des organes étant modélisée à l’aide de fantômes
anthropomorphes définis de façon mathématique à partir de données morphologiques et
de densités moyennes. Une série de fantômes connus sous le nom de « fantômes ORNL »
a été développée pour représenter l’adulte, le nouveau-né, et les enfants de 1, 5, 10 et
15 ans. Ces fantômes sont basés sur la description de l’homme de référence et sur des
données anthropomorphiques de l’Oak Ridge National Laboratory (ORNL, États-Unis) qui
améliorent la définition de la tête, des seins, de la thyroïde, du cœur et d’autres tissus. Les
valeurs de SEE peuvent être obtenues à partir du logiciel SEECAL (ORNL).
À partir des fonctions de rétention et des modèles dosimétriques de référence, la CIPR a
calculé des coefficients de dose engagée en Sv par Bq incorporé, disponibles notamment
dans les publications CIPR 56 (ICRP, 1989), 67 (ICRP, 1993), 69 (ICRP, 1995a), 71 (ICRP,
1995b), 72 (ICRP, 1996) pour le public, dans les publications 68 (ICRP, 1994b) et 78
(ICRP, 1998b) pour les travailleurs, dans les deux cd-rom édités par la CIPR (ICRP, 1998b ;
ICRP, 1999), dans les International Basic Safety Standards for protection against ionizing
radiation and for the safety of radiation sources (BSS) de l’AIEA (IAEA, 1996) et dans la base
de donnée ECRIN de l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN,
http://www.irsn.org/ecrin). Ces coefficients de dose sont entérinés par la législation française (arrêté du 1 er septembre 2003).
Néanmoins, l’écart entre les paramètres de référence et la situation réelle peut entraîner
une erreur importante dans le calcul de la dose. Pour la réduire, l’expert est amené à
rechercher des informations spécifiques sur les conditions de la contamination étudiée et
à formuler des hypothèses sur la valeur des différents paramètres du calcul au vu de ces
informations et des mesures d’activité réalisées.
En pratique, le calcul de fonctions de rétention/excrétion et de coefficients de dose utilisant des paramètres non standard (AMAD autre que 1 ou 5 μm, type d’absorption intermédiaire entre F, M et S, modèle biocinétique différent de celui de la CIPR) nécessite
l’utilisation de logiciels spécialisés comme LUDEP (NRPB, Royaume-Uni), IMBA (NRPB,
UK), IMIE (RPI, Ukraine), MONDAL/MONDES (NIRS, Japon), MMK-01 (IBPh, Russie) et
CYCLOMOD/DECODIX (IRSN, France). Ces logiciels comportent de plus des bases de
données de fonctions et de coefficients de référence ainsi que des algorithmes pouvant
aider l’expert à optimiser le choix des paramètres compte tenu des mesures d’activités
réalisées. Concernant le modèle anatomique du corps humain, il est possible de réaliser
des fantômes à partir d’images médicales de cadavres ou de patients. Ces fantômes dits
« voxellisés » ou tomographiques sont plus réalistes que les fantômes définis à partir
d’équations mathématiques. Les images médicales, obtenues par imagerie tomodensitométrique ou imagerie par résonance magnétique, sont segmentées, c’est-à-dire qu’une
valeur de densité est assignée à chaque voxel constituant le fantôme. Un code de calcul
Monte Carlo dédié au transport des particules, tel que EGS, MCNP ou PENELOPE, permet
ensuite d’estimer les distributions de dose ou les valeurs de SEE.
5.5.3. Procédure d’interprétation dosimétrique
des mesures de surveillance
La « meilleure estimation » de la dose est obtenue en établissant le scénario de contamination (activité incorporée et conditions d’exposition) le plus vraisemblable compte tenu des
mesures réalisées, de l’erreur associée à chaque mesure et des informations disponibles