Panorama des sources utilises pour la radiographie industrielle

Panorama des sources utilisées pour la radiographie industrielle et accidents IAEA International Atomic Energy Agency Jours 5 – Cours 3

Objectifs Comprendre : • Les différentes applications de la radiographie industrielle • Risques d’accidents associés à l’utilisation de sources de rayonnements pour la radiographie industrielle. IAEA 2

Contenu • Les avantages liés à l’utilisation de sources de rayonnements en radiographie industrielle; • Les risques potentiels dus à l’absence ou au manque d’efficacité d’un programme de protection et de sûreté satisfaisant et approprié; • Les conséquences d’accidents radiologiques. IAEA 3

Qu’est-ce que la radiographie industrielle ? La radiographie industrielle est : • Un processus de tests non destructifs pour évaluer la qualité d’un composant ou bien d’un produit; • Très souvent employé pour le contrôle qualité de fabrication des métaux utilisés dans le secteur de l’énergie; • Également utilisée pour le contrôle de nombreux autres produits. IAEA 4

Principes d’imagerie IAEA 5

Appareils utilisés en radiographie industrielle. Des connaissances particulières sont requises à propos : - • Des dispositifs émettant des rayonnements à partir de sources (substances radioactives et appareils à rayons X); • Du type et de l’activité de chaque radionucléide utilisé; • Du cadre dans lequel sont utilisées ces sources : laboratoires, unités de fabrication, mines…; • Du dimensionnement de l’installation en fonction des caractéristiques du dispositif et des procédures d’utilisation, essentielles pour la protection des travailleurs et du public. IAEA 6

Histoire • Roentgen a découvert les rayons X en 1895; • Très vite, les tubes à rayons X furent fiables; • Coolidge invente le tube à rayons X à cathode chaude en 1913; • 200 k. Vp mis au point dès 1922. IAEA 7

Histoire (suite) • Dans les années 30 et 40, le 226 Ra était utilisé. • Après la 2ème guerre mondiale, le 60 Co et l’ 192 Ir furent utilisés IAEA 8

Appareils utilisés en radiographie industrielle Les plus répandus Et aussi … • Les projecteurs de source • • gamma; • Générateurs de rayons X directionnel; • Générateurs de rayons X panoramiques; Bêtatron; Accélérateur linéaire, Radiographie neutron; Fluorescence… • Analyseurs utilisant des rayons X; • Analyseurs utilisant des rayons gamma; • Sources de contrôle; IAEA 9

Appareils émettant des rayons X Les 3 composants principaux sont : • Le tube à rayons X; • L’interface de réglage des rayons; • Les câbles haute tension. IAEA 10

Bêtatron Caractéristiques particulières • Compteurs de mesures avec une réponse appropriée; • Formation de l’utilisateur; • Protection; IAEA 11

Analyseurs utilisant des rayons gamma Applications spéciales : • Canalisations externes; • Canalisations off-shore (sur une barge); • Contrôlé à distance avec une source séparée “de contrôle”, par ex. 137 Cs. IAEA 12

Radioactive Sources and some properties IAEA

Projecteur de source type Gaine d’éjection de la source Collimateur Enceinte protégée de stockage de la source Source gamma en cours d’utilisation, source en dehors du projecteur Câble de commande et gaine(s) Boîtier de commande IAEA Source gamma en position de stockage sûre et sécurisée Porte-source 14

Dispositifs contenant des sources Les dispositifs contenant des sources doivent être conformes aux normes pour que l’exposition des utilisateurs et du public soit maintenue aussi basse qu’il est raisonnablement possible (ALARA) Après une exposition au feu L’enceinte protégée de stockage de la source doit être dimensionnée pour différents types d’incidents et d’accidents. Le blindage de ce conteneur (à droite) est resté intact après un grave incendie dans les locaux autorisés IAEA 15

Fluoroscopie Écran de visionnage de l’image Ordinateur et logiciel pour la capture de l’image, son traitement et l’enregistrement Enceinte d’irradiation Panneau de contrôle du générateur de rayons X IAEA 16

Accidents de radiographie industrielle • 48 accidents de radiographie industrielle 1 ont été déclarés à l’autorité de sûreté nucléaire américaine, the Nuclear Regulatory Commission, entre 1971 et 1980. • Depuis de nombreuses expositions graves ainsi que des cas de décès ont été déclarés et ont fait l’objet d’une enquête approfondie. 1 impliquant des doses corps entier supérieures à 50 m. Gy ou à 750 m. Gy pour une partie du corps. (Réf: NUREG/BR-0024). Plusieurs accidents ont pu ne pas être déclarés par les responsables des activités en raison des conséquences. IAEA

Accidents de radiographie industrielle § Rapport de sûreté de l’AIEA Séries n° 7. Leçons tirées des accidents de radiographie industrielle. § 43 cas; 9 impliquant des personnes du public ou bien des travailleurs non exposés. IAEA

Accidents de radiographie industrielle Conséquences graves d’une exposition d’un travailleur non exposé. La personne utilisant un appareil de radiographie n’a pas vérifié avec un appareil de mesure que la source était rentrée dans son container de stockage. • Source de 185 GBq 192 Ir transportée dans la poche d’une chemise pendant 90 min. • Dose estimée à la peau : 30 Gy; Dose corps entier : 2 -5 Gy IAEA Day 15

Accidents de radiographie industrielle De mauvaises dispositions pour assurer la sécurité des sources peuvent entraîner de sévères conséquences, jusqu’à la mort. Source de 137 Cs utilisée en radiographie industrielle; Argentine 1968. IAEA

Accidents de radiographie industrielle Source de 137 Cs utilisée en radiographie industrielle; Argentine 1968. Doses • 17000 Gy (localisée) • 1 - 8 Gy (organes internes) • 0. 6 Gy (tête) IAEA

Accidents de radiographie industrielle Yanango, Perou 1999 1. 37 TBq 192 Ir. 2 jours après l’accident, une cloque s’est formée sur le haut de la cuisse. IAEA

Accidents de radiographie industrielle Source insuffisamment sécurisée, perdue pendant 6 heures. • Dose à la peau à 1 cm estimée à 10 k. Gy. • La jambe droite a été amputée. • La femme de ce travailleur et ses 2 enfants ont été exposés. IAEA

Conséquences des accidents • Des effets déterministes graves : q Mort, perte de membres, érythèmes. • Augmentation des risques stochastiques : q Cancer. • Contamination de l’environnement; • Conséquences sociales et économiques. IAEA

Origines des accidents Origines identifiées ayant contribué aux accidents : • Cadre réglementaire non défini ou bien insuffisant : q Autorisations; q Inspection; q Mesures de police, infractions et sanctions pénales; • Culture de sûreté absente ou insuffisamment développée q Encadrement et direction; q Contrôle de qualité; q Formation et qualifications des travailleurs. IAEA

Origines des accidents (suite) Les appareils de mesure n’ont pas été utilisés Défaillance de l’équipement Contrôles réglementaires absents ou mal adaptés ACCIDENT Les procédures n’ont pas été suivies IAEA Formation insuffisante ou inexistante Programme de protection et de sûreté insuffisant ou absent

Origine des accidents (suite) Contrôles réglementaires absents ou bien mal adaptés ACCIDENT L’autorité de réglementation possède : • Un système d’autorisation mal adapté; • Un système d’inspection, incluant le champ couvert ainsi que leur suivi, insuffisant. IAEA

Origine des accidents (suite) ACCIDENT Formation insuffisante ou inexistante Le manque d’information, de formation, (et de formation en continu) a les conséquences suivantes : - • les travailleurs ne sont pas qualifiés et n’ont pas connaissance des risques auxquels ils sont exposés ; • les procédures d’urgences sont peu connues et mal comprises. IAEA

Origine des accidents (suite) ACCIDENT Programme de protection et de sûreté insuffisant ou absent L’absence de programme de protection et de sûreté provient: • d’un encadrement et d’une direction peu impliqués; • du manque de culture de sûreté. IAEA

Origine des accidents (suite) Si les procédures de sûreté n’ont pas été appliquées, cela provient : • du manque de culture de sûreté; • d’un système de contrôle défaillant; • d’une formation peu adaptée. ACCIDENT IAEA Les procédures n’ont pas été suivies

Origine des accidents (suite) Défaillance de l’équipement ACCIDENT Une défaillance de l’équipement peut provenir : - • d’une maintenance recommandée par le fabricant de l’équipement inadaptée ou bien non définie; • d’une mauvaise utilisation de l’équipement; • d’une utilisation de l’équipement au-delà de ses critères de dimensionnement. IAEA

Origine des accidents (suite) Si les appareils de mesure n’ont pas été utilisés, cela provient : Les appareils de mesure n’ont pas été utilisés ACCIDENT • du mauvais état des appareils ou de leur inadéquation pour la mesure prévue ; • d’une formation insuffisance des utilisateurs; • du manque de temps pour réaliser la mesure (chantiers trop rapprochés dans le temps, pression sur les employés. . . ) • du manque de culture de sûreté. IAEA

Principes d’utilisation des sources de rayonnement Les sources de rayonnement : • Sont largement utilisées; • Présentent des avantages pour certaines pratiques; mais • Peuvent être à l’origine de conséquences graves. Leur utilisation demande la mise en place de dispositions pour : • La formation; • La maintenance • Le contrôle. IAEA } Culture de sûreté

Principes d’utilisation des sources de rayonnement Principe de justification Les risques Les avantages Une activité nucléaire doit être justifiée par les avantages qu’elle procure, rapportés aux risques inhérents à son utilisation (exposition, contamination…) IAEA

Références • Radioprotection et sûreté des sources de rayonnements : normes fondamentales internationales de sûreté. Prescriptions générales de sûreté Partie 3. (Normes de sûreté de l’AIEA N° GSR Part 3 (Interim), Vienne 2011. • Emergency planning and preparedness for accidents involving radioactive materials used in medicine, industry, research and teaching. IAEA Safety Series No. 91, 1989. • Contrôle réglementaire des sources de rayonnements , Normes de sûreté de l’AIEA Guide de sûreté No. GS-G 1. 5, Vienna (2004). • IAEA, Lessons learned from accidents in industrial radiography, (reports in) Safety Reports Series. IAEA, Accident reports. IAEA 35

Exercice • Considérez les équipements de radiographie industrielle suivantes; portables à rayons X; fixes à rayons X; gamma fixe; gamma portable • Qui a le plus grand potentiel de causer des dommages graves à l'utilisateur et au public? • Pourquoi? IAEA 36