École d été de dosimétrie La Baule, le 4 septembre 2009 Pierre 1SIEFRIDT
Les missions de l ASN Assurer, au nom de l État, le contrôle de la sûreté nucléaire et de la radioprotection pour protéger les travailleurs, les patients, le public et l environnement des risques liés aux activités nucléaires et contribuer à l information des citoyens 2
Plan de la présentation 1 Pourquoi mesurer le radon? Quels isotopes mesurer? Quels enjeux sanitaires? Quel impact en France? 2 La dosimétrie du radon Les facteurs d influence, l approche normative, les grands principes de mesures (ponctuelle, continue et intégrée), les guides méthodologiques 3 Quelles perspectives? 3
Les trois isotopes du radon Il existe trois isotopes naturels du radon : le 222 Rn, descendant du 226 Ra (chaîne de l uranium 238) le 220 Rn (thoron), descendant du 224 Ra (chaîne du thorium 232) le 219 Rn (actinon), descendant du 223 Ra (chaîne de l uranium 235) de périodes radioactives respectives de 3,8 jours, 55,6 s et 3,9 s 4
Le radon : quelques propriétés... Le radon est un gaz radioactif, dense, inodore et incolore. Il constitue la principale composante de la radioactivité naturelle de l environnement (~90% pour le 222 Rn et ~10% pour le 220 Rn). Le radon est présent principalement dans les régions granitiques et volcaniques en raison de la richesse en uranium et thorium contenus dans ces roches. Le radon migre dans l atmosphère à travers les pores du sol et les 5
Pourquoi mesurer le radon? Le radon peut s'accumuler dans les espaces clos et atteindre des teneurs beaucoup plus élevées qu'à l'air libre où il est dilué En fonction de sa conception et des conditions d aération, le bâtiment peut devenir un «piège» pour le radon une bonne conception des bâtiments neufs ou des travaux d aménagement peuvent être réalisés pour réduire la concentration de radon dans l habitat (ventilation, étanchéification ) 6
Quels enjeux sanitaires? L OMS a reconnu le radon comme un agent cancérogène pulmonaire dès 1987 (suite à des études expérimentales et épidémiologiques) Une exposition régulière, durant de nombreuses années, à des concentrations excessives de radon accroît le risque de développer un cancer du poumon. Mais le premier facteur de risque du cancer du poumon reste le tabac! 7
Quels enjeux sanitaires? Extrait du BEH (n 18-19 du 15 mai 2007) 8
Quels enjeux sanitaires? Influence du tabagisme (Extrait du BEH n 18-19) 9
École d été de dosimétrie Exposition moyenne des populations Représente en moyenne 3,4 msv/an en France 10
L exposition de la population française au radon 11
Plan de la présentation 1 Pourquoi mesurer le radon? Quels isotopes mesurer? Quels enjeux sanitaires? Quel impact en France? 2 La dosimétrie du radon Les facteurs d influence, l approche normative, les grands principes de mesures (ponctuelle, continue et intégrée), les guides méthodologiques 3 Quelles perspectives? 12
Les facteurs d influence L activité volumique du radon dans l air dépend de la teneur en radon dans les sols et des conditions météorologiques. Généralement, le flux surfacique du radon 222 Rn augmente avec le taux d humidité du sol (entre 0 et 80%) et diminue avec la pression atmosphérique. 13
Les facteurs d influence Dans les bâtiments, la concentration en radon dépend : de la topographie et de la géologie environnante ; de la zone d activité (urbaine, agricole ) ; de l architecture du bâtiment ; des conditions météorologiques ; de l objectif de la mesure (dépistage, recherche de fuite ) ; et aussi du mode de vie des habitants! 14
En raison de la très grande variabilité de sa teneur au cours du temps, la mesure du radon diffère selon : les conditions météorologiques (pression, température ) la durée du prélèvement ; le point de prélèvement ; L approche normative le type de prélèvement (passif, actif). 15
L approche normative Pour pouvoir comparer les mesures du radon dans l air, 8 normes ont été définies 16
Les grands principes de mesure 3 modes de mesure Mesure ponctuelle (NF M 60-765 et 769) Mesure en continu (NF M 60-767) Mesure intégrée (NF M 60-764 et 766) 17
Mesure ponctuelle de l énergie α potentielle volumique des descendants à vie courte du radon 222 (NF M 60-765) Principes de la mesure (ex. protocole de comptage «Thomas»...) Prélèvement ponctuel des descendants à vie courte du Rn sur une membrane filtrante de haute efficacité Mesure du volume d air pompé et filtré Détermination par calcul des concentrations des descendants (lois de décroissance associées à des séances de comptage répétées) Durée du prélèvement Grandeurs d influence < 20 min Température, humidité, pression, contamination de la surface du détecteur, stabilité des données physique pendant et après le prélèvement, stabilité de la chaîne de détection... Expression des résultats Exemple de détecteurs Les grands principes de mesure J/m 3 (+ calcul des incertitudes) 18
Mesure intégrée de l énergie α potentielle volumique des descendants à vie courte du radon (NF M 60-764) Principes de la mesure Les grands principes de mesure Prélèvement continu des descendants à vie courte du Rn sur une membrane filtrante de haute efficacité Mesure du volume d air pompé et filtré Discrimination et dénombrement des descendants ( 218 Po 214 Pb 214 Bi 214 Po) Durée du prélèvement Grandeurs d influence minimum 1 sem. (fonction de l objectif recherché) Température, humidité, pression, débit d air, contamination dans le volume du détecteur, stabilité des données physique après la fin du prélèvement, stabilité de la chaîne de détection... Expression des résultats Exemple de détecteurs J/m 3 (+ calcul des incertitudes) Détecteur solide de traces nucléaires (DSTN) 19
Mesure ponctuelle de l activité volumique du radon (NF M 60-769) Principes de la mesure Les grands principes de mesure Prélèvement ponctuel d un volume d air connu et représentatif (la membrane filtrante de haute efficacité sert uniquement à piéger les descendants à vie courte du Rn) Détection des rayonnements émis par le radon et ses descendants Durée du prélèvement < 1 h Grandeurs d influence Température, humidité, pression, lumière, irradiation externe, contamination par des radioéléments gazeux Expression des résultats Bq/m 3 (+ calcul des incertitudes) 20
Mesure intégrée de l activité vol. moyenne du radon (NF M 60-766) Principes de la mesure Les grands principes de mesure Prélèvement continu d un volume d air filtré et représentatif obtenu de manière passive par convection libre Accumulation et mesure d une grandeur physique (nombre de traces nucléaires, charges électriques...) Durée du prélèvement mini 1 sem. (recommandé 2 mois) Grandeurs d influence Température, humidité, pression, bruit de fond, intégrité du système de détection, contamination par d autres émetteurs α Expression des résultats Bq/m 3 (+ calcul des incertitudes) Exemple de détecteurs 21
Les grands principes de mesure Mesure continue de l activité vol.moyenne du radon (NF M 60-767) Principes de la mesure Prélèvement in-situ et en continu d un volume d air connu et représentatif de manière passive par convection libre Détection permanente des rayonnements émis par le radon et ses descendants ( 218 Po, 214 Pb, 214 Bi, 214 Po) Durée du prélèvement de l ordre de la semaine Grandeur d influence Température, humidité, pression, irradiation externe, présence d autres radioéléments Expression des résultats Bq/m 3 (+ calcul des incertitudes) 22
Quelques appareils de mesure DSTN Électret 23
Quelques appareils de mesure Mesure en continu 24
École d été de dosimétrie Quelques appareils de mesure Mesure intégrée Fiole scintillante (mesure ponctuelle) 25
Quelques guides de mesure Mesure de l activité volumique dans les cavités (IRSN DEI/SARG/2008-029) Dispositifs de mesure dosimètres intégrateurs passifs «fermés» (cf. norme NF M 60-766) Implantation des dispositifs de mesure zones homogènes (même source potentielle de radon, même degré d échange avec l atmosphère, même volume) nombre de dispositifs (>2 par cavités, 1/zone, 1/200m²) implantation entre 1 et 2 m (avec espace libre > 20cm) Pose et dépose des dispositifs de mesure période recommandée : hiver et été (sauf si activité saisonnière) durée : > 2 mois Expression des résultats une valeur par zone homogène calculée par moyenne (sauf en cas disparités de mesure supérieures aux incertitudes --> valeur max.) 26
Quelques guides de mesure Mesure de l activité volumique dans les bâtiments souterrains (IRSN DEI/SARG/2008-023) Dispositifs de mesure dosimètres intégrateurs passifs fermés ou ouverts (attention, dans ce cas : correction avec facteur d influence, par défaut : 0,4) (cf. norme NF M 60-766) Implantation des dispositifs de mesure zones homogènes (même interface avec le sol, gradient thermique homogène, niveau ventilation similaire) nombre de dispositifs (>2 par bâtiment, 1/zone, 1/200m²) implantation entre 1 et 2 m (avec espace libre > 20cm) Pose et dépose des dispositifs de mesure période recommandée : 15 septembre - 30 avril durée : > 2 mois (avec taux d occupation en jours > 80%) Expression des résultats 27
Quelques guides de mesure Mesure de l activité volumique dans les thermes (IRSN DEI/SARG/2008-028) Dispositifs de mesure dosimètres intégrateurs passifs fermés (cf. norme NF M 60-766) Implantation des dispositifs de mesure zones homogènes (bâtiment non thermaux cf. guide 023, bâtiments thermaux : idem + même type d alimentation en eau, même mode d utilisation de l eau) nombre de dispositifs (>2 par bâtiment, 1/zone, 1/200m²) implantation entre 1 et 2 m (avec espace libre > 20cm) Pose et dépose des dispositifs de mesure période recommandée : 15 septembre - 30 avril (dérogation envisageable sauf en période estivale) durée : > 2 mois (avec taux d occupation en jours > 80%) Expression des résultats 28
Plan de la présentation 1 Pourquoi mesurer le radon? Quels isotopes mesurer? Quels enjeux sanitaires? Quel impact en France? 2 La dosimétrie du radon Les facteurs d influence, l approche normative, les grands principes de mesures (ponctuelle, continue et intégrée), les guides méthodologiques 3 Quelles perspectives? 29
Perspectives Évolution réglementaire «exposition professionnelle» - protection des travailleurs depuis 2008 (arrêté 7/8/8) (exposition d au moins 1 heure/jour dans des lieux souterrains) Révision de la cartographie Radon - travaux de l IRSN échéance 2010 Projet de réglementation applicable aux habitations - location, transactions immobilières échéance??? 30
www.asn.fr 31