pdf 0 17 Récupération et caractérisation de roches radioactives (725 ko)
Circonstances de l'incident
Un service d’incendie et de secours (SDIS), n’ayant pas de PCR désignée, a récupéré au fil des années des pierres radioactives chez des particuliers. Ces pierres sont utilisées depuis de nombreuses années pour la formation de l’équipe spécialisée en risque radiologique. Des dosimètres passifs et opérationnels sont portés lors de ces formations pour que la mise en situation soit la plus réaliste possible. Elles permettent de faire fonctionner les appareils et de réaliser des mises en situation afin de se préparer à d’éventuelles situations d’urgence radiologique. Lors d’une séance du CSE la question de l’exposition des personnels et de l’organisation de la radioprotection est abordée.
Il est constaté que les pierres sont détenues sans autorisation de l’ASN et que les contrôles réglementaires liés à la détention de sources radioactives ne sont pas réalisés. Afin de régulariser la situation, l’ASN confirme que si le SDIS souhaite continuer à les utiliser il est obligatoire de déposer une demande d’autorisation et de réaliser une caractérisation de chaque pierre afin d’en estimer leur activité.
Ne disposant pas des ressources nécessaires à la caractérisation, la collaboration d’un SDIS proche est sollicitée afin de procéder à la caractérisation des cinq pierres radioactives.
Les pierres sont stockées dans une ancienne boite à biscuit métallique avec un trèfle radioactif collé dessus. En premier lieu des mesures de débit d’équivalent de dose sont réalisées sur toutes les faces de la boite. Les mesures sont significatives, puisqu’un débit d’équivalent de dose de 347 µSv/h au contact est mesuré. De même, après réalisation de frottis secs sur l’ensemble des faces, il est découvert que ces dernières sont contaminées par des radioéléments émetteurs alpha. Les mesures des frottis sont réalisées à l’aide d’un ictomètre équipé d’une sonde Alpha avec un temps de comptage d’1 minute. L’ensemble des mesures de DeD est présenté dans les tableaux ci-dessous :
| DeD contact dessus | DeD contact côté | DeD 50 cm côté boite | DeD 50 cm dessus boite | DeD 100 cm côté boite | DeD 100 cm dessus boite | |
| Radiamètre 1 avec sonde bas débit | 210 µSv/h | 40 µSv/h | 2,3 µSv/h | 3,5 µSv/h | 630 nSv/h | 1,2 µSv/h |
| Radiamètre 2 avec filtre H*10 | 347 µSv/h | 100 µSv/h | 3,8 µSv/h | 5,9 µSv/h | 1,2 µSv/h | 2 µSv/h |
| Radiamètre 2 sans filtre H’0.07 (bêta faible énergie) | 540 µSv/h | 180 µSv/h | 5,3 µSv/h | 10,2 µSv/h | 1,6 µSv/h | 2,7 µSv/h |
Tableau 1. Mesures de DeD réalisées sur la boite de stockage
Les résultats de mesure des frottis sur les faces extérieures et intérieures de la boite sont présentés dans les tableaux ci-dessous.
| Faces extérieures | A | B | C | D | E dessus | F dessous |
| Mesures C/S | 0,07 c/s | 0,03 c/s | 0,13 c/s | 0,1 c/s | 0,17 c/s | 0,13 c/s |
Tableau 2. Mesures des frottis réalisées sur les faces extérieures
| Faces intérieures | Couvercle | Poussières | Intérieur boite |
| Mesures c/s | 0,82 c/s | 60,7 c/s | 9,5 c/s |
| Mesures DeD | 530 nSv/h (sonde bas débit) |
Tableau 3. Mesures des frottis réalisées sur les faces intérieures
L’intérieur de la boite présente également de nombreuses poussières radioactives, qui sont fixées sur du scotch type Tarlatane.
Une caractérisation de chaque pierre est ensuite réalisée, les résultats de mesures en rouge dans les tableaux sont les mesures significatives.
Grosse pierre de Tobernite contenue dans une boite rouge
| Toutes faces extérieures | Intérieur couvercle | Pierre | |
| Mesure c/s | 0,88 c/s | 1,13 c/s | 0,7 c/s |
Tableau 4. Mesures des frottis de la grosse pierre de Tobernite
| DeD contact dessus | DeD 50 cm dessus boite | DeD 100 cm dessus boite | |
| Radiamètre 1 + sonde bas débit | 226 µSv/h | 3,40 µSv/h | 1 µ Sv/h |
Tableau 5. Mesures de DeD de la grosse pierre de Tobernite
Activité estimée avec code de calcul à partir du DeD à 50 cm : 2,07.107 Bq
Caractéristiques physiques de l’échantillon :
- Poids boite carton : 211 g
- Poids pierre : 968 g
- Dimensions pierre : 14 x 13 x 5 cm
- Dimensions boite : 6 x 17 x 17 cm
Conclusions : échantillon de pierre très friable, avec présence de poussières radioactives dans la boite en carton et sur la pierre. Échantillon contaminant au toucher. Radionucléides identifiés : U-238 et filiation jusqu’au Ra-226 (principal radionucléide présent). Pas de traces significatives de Po-210, Bi-210, Pb-210 à l’analyse des spectres.
Pierre de Chalcolite dans résine
Résultats des frottis sur la résine :
- Frottis sec alpha toutes les faces = 0,42 c/s (dépassement de deux fois le bruit de fond de la sonde Alpha)
- Frottis sec alpha après 1ernettoyage alcool = 0,1 c/s
- Frottis sec alpha après 2èmenettoyage alcool et acétone = 0,02 c/s
- Frottis humide alcoolique avec sonde X = 30 c/s (ne dépasse pas deux fois le bruit de fond de la sonde X)
| DeD contact dessus | DeD 50 cm dessus boite | DeD 100 cm dessus boite | |
| Radiamètre 1 + sonde bas débit | 9,9 µSv/h | 350 nSv/h | 250 nSv/h |
| Radiamètre 2 avec filtre H*10 | 15 µSv/h | 0,4 µSv/h | 0,3 µSv/h |
| Radiamètre 2 sans filtre H’0.07 (bêta faible énergie) | 46 µSv/h | 0,5 µSv/h | 0,4 µSv/h |
Tableau 6. Mesures de DeD de la pierre de Chalcolite
Activité estimée avec code de calcul à partir du DeD à 50 cm : 4,24.105 Bq
Conclusions : résine non contaminée après deux nettoyages à l’alcool et l’acétone. Par contre, l’activité de l’échantillon estimée avec le code de calcul montre une activité deux fois supérieure au seuil d’exemption. Radionucléides identifiés : U-238 et filiation jusqu’au Ra-226 (principal radionucléide présent). Pas de traces significatives de Po-210, Bi-210, Pb-210 à l’analyse des spectres.
Caractéristiques de l’échantillon :
- Poids : 160 g
- Dimensions résine : 8,5 x 5 x 2,5 cm
- Dimensions de la pierre : 6 x 2 x 3 cm
Pierre Pechblende noir
Résultats des frottis sur la pierre :
- Frottis sec alpha = 0,63 c/s
| DeD contact dessus | DeD 50 cm dessus | DeD 100 cm dessus | |
| Radiamètre 1 + sonde bas débit | 150 µSv/h | 870 nSv/h | 415 nSv/h |
| Radiamètre 2 avec filtre H*10 | 390 µSv/h | 1,7 µSv/h | 863 nSv/h |
| Radiamètre 2 sans filtre H’0.07 (bêta faible énergie) | 1,6 mSv/h | 4,5 µSv/h | 1,9 µSv/h |
Tableau 7. Mesures de DeD de la pierre de Pechblende noire
Caractéristiques de l’échantillon :
- Poids : 225 g
- Dimensions : 7 x 4 x 2,5 cm
Conclusions : échantillon de pierre contaminé à l’extérieur, avec un débit d’équivalent de dose très conséquent au contact de l’ordre du millisievert (rayonnement Gamma plus Bêta). Risque de contamination au toucher. Radionucléides identifiés : U-238 et filiation jusqu’au Ra-226 (principal radionucléide présent). Pas de traces significatives de Po-210, Bi-210, Pb-210 à l’analyse des spectres.
Activité estimée avec code de calcul à partir du DeD à 50 cm : 5,53.106 Bq
Pierre Autunite
Résultats des frottis sur la pierre :
- Frottis sec alpha = 0,73 c/s
| DeD contact dessus | DeD 50 cm dessus | DeD 100 cm dessus | |
| Radiamètre 1 + sonde bas débit | 3,2 µSv/h | 250 nSv/h | 260 nSv/h |
| Radiamètre 2 avec filtre H*10 | 15 µSv/h | 0,5 µSv/h | 0,3 µSv/h |
| Radiamètre 2 sans filtre H’0.07 (bêta faible énergie) | 115 µSv/h | 0,9 µSv/h | 0,5 µSv/h |
Tableau 8. Mesures de DeD de la pierre d’Autunite
Caractéristiques de l’échantillon :
- Poids : 25 g
- Dimensions : 2,5 x 2,5 x 2,5 cm
Conclusions : échantillon de pierre contaminé à l’extérieur, avec un débit d’équivalent de dose conséquent au contact(rayonnement Gamma plus Bêta). Risque de contamination au toucher. Radionucléides identifiés : U-238 et filiation jusqu’au Ra-226 (principal radionucléide présent). Pas de traces significatives de Po-210, Bi-210, Pb-210 à l’analyse des spectres.
Activité estimée avec code de calcul à partir du DeD à 50 cm : 1,62.106 Bq
Petite pierre de Tobernite dans boite plastique
Résultats des frottis sur la boite en plastique (boite non ouverte) :
- Frottis sec alpha = 0,43 c/s
| DeD contact dessus | DeD 50 cm dessus | DeD 100 cm dessus | |
| Radiamètre 1 + sonde bas débit | 320 nSv/h | 220 nSv/h | 261 nSv/h |
| Radiamètre 2 avec filtre H*10 | 0,4 µSv/h | 0,3 µSv/h | 0,2 µSv/h |
| Radiamètre 2 sans filtre H’0.07 (bêta faible énergie) | 7,5 µSv/h | 0,4 µSv/h | 0,253 µSv/h |
Tableau 9. Mesures de DeD de la petite pierre de Tobernite
Caractéristiques de l’échantillon :
- Poids : 55 g
- Dimensions : 8 x 5,5 x 2,5 cm
Conclusions : échantillon de pierre contaminé à l’extérieur, avec un débit d’équivalent de dose significatif au contact (rayonnement Gamma plus Bêta). Risque de contamination au toucher. Radionucléides identifiés : U-238 et filiation jusqu’au Ra-226 (principal radionucléide présent). Pas de traces significatives de Po-210, Bi-210, Pb-210 à l’analyse des spectres.).
Activité estimée avec code de calcul à partir du DeD à 50 cm : 1,63.106 Bq
Synthèse des mesures et analyses
La Radium 226 est défini comme radionucléide de « référence » pour la détermination des seuils d’exemption. En effet, il est le principal radionucléide identifié dans les analyses des spectres gamma. Pour chaque pierre le seuil d’exemption est dépassé :
| Chalcolite | Torbernite grosse pierre | Torbernite petite pierre | Autunite | Pechblende | |
| Seuil d’exemption réglementaire du Ra226 | 1,1.104 Bq | 1,1.104 Bq | 1,1.104 Bq | 1,1.104 Bq | 1,1.104 Bq |
| Activité estimée | 4,24.105Bq | 2,07.107Bq | 1,63.106Bq | 1,62.106Bq | 5,53.106 Bq |
Tableau 10. Comparaison des activités avec les seuils d’exemption
L’ensemble des déchets contaminés (gants, frottis, vinyle), des pierres et de la boite sont conditionnés sous double enveloppe avec contrôle par frottis de la non contamination extérieure.
Caractéristiques des déchets :
- 2 sacs de 1kg Dimensions : 40 x 30 x 10 cm
- 1 boite métal 400 g Dimensions : 21,5 x 25 x 9,5 cm
- DeD au contact avec sonde bas débit : 250 nSv/h
- Pas de contamination à l’extérieur des sacs de conditionnement
Le risque de contamination aux particules alpha étant fortement présent un contrôle de tous les lieux d’entreposage a été réalisé. Il n’y a pas de trace de contamination.
| Localisation | Comptage radiamètre (µSv/h) | Contaminamètre surfacique (c/s) | |
| Salle de réunion, lieu de tous les comptages – Bruit de fond | 1,2 | 0,05 | |
| Bureau 1 | Étagère de stockage des sources | 0,7 | 0,02 |
| Fauteuil | 0,9 | 0 | |
| Claviers (Téléphone + ordinateur) | 0,7 | 0,03 | |
| Poignée porte | 0,8 | 0 | |
| Bureau 2 | Étagère de stockage des sources | 0,2 | 0,02 |
| Fauteuil 1 | 0,4 | 0,03 | |
| Claviers 1 (Téléphone + ordinateur) | 0,5 | 0 | |
| Poignée porte 1 | 0,7 | 0,08 | |
| Fauteuil 2 | 0,3 | 0,02 | |
| Claviers 2 (Téléphone + ordinateur) | 0,4 | 0,03 | |
| 2nde vérification clavier ordinateur | 0,6 | 0,02 | |
| Bureau 3 | Étagère de stockage des sources | 0,6 | 0,07 |
| Fauteuil | 1,3 | 0,13 | |
| Claviers (Téléphone + ordinateur) | 0,9 | 0,18 | |
| Poignée porte | 1 | 0,1 | |
| Étagère sous le stockage des sources | 0,7 | 0,08 | |
| Mezzanine remise formation | Étagère à droite | 1 | 0,05 |
| Étagère du fond | 0,9 | 0,08 | |
Tableau 11. Résultats des mesures dans les lieux d'entreposage
Actions prises suite à l'incident
Les activités estimées des pierres dépassant le seuil d’exemption, le SDIS a décidé de ne pas demander d’autorisation de détention et d’utilisation à l’ASN et de demander l’enlèvement des pierres par l’Andra.
Après contact avec l’Andra l’enlèvement sera réalisé sous plusieurs mois. Un local d’entreposage en attente de l’enlèvement est identifié, avec un accès limité.
Les déchets et les pierres sont stockées dans une cantine métallique fermée à clé et un balisage est matérialisé au sol correspondant à un DeD de 0,5 µSv/h. Cette valeur est une déclinaison de la valeur de 80 µSv par mois indiquée dans la règlementation comme la limite de la zone d’exposition public.
La détention de sources sans autorisation et la présence de contamination sur toutes les pierres et la boite de stockage, ont donné lieu à la déclaration d’un évènement significatif de radioprotection auprès de l’ASN.
Les pierres ont été reprises par l’Andra un an environ après l’évènement.
Conséquences radiologiques estimées par les acteurs
Pas de contamination détectée ni pour les personnels ni de la zone de travail.
Pas de dose mesurée par les dosimètres opérationnels et à lecture différée (poitrine + bague).
Il est impossible d’estimer s’il y a eu une contamination interne ou externe des personnes ayant manipulées les pierres au fil des années. Mais il est fort probable qu’il y ait eu des cas de contamination externe ou interne en alpha. En effet, au vu des mesures réalisées sur les pierres, il semble que le risque de contamination alpha a été largement sous-estimé lors de leur manipulation.
Leçons à tirer de l'incident
- Les SDIS ne doivent pas récupérer des sources radioactives, même pour des exercices. La détention doit être effectuée dans le cadre fixé par l’ASN.
- Les débits d’équivalent de doses peuvent être conséquents au contact de pierres naturellement radioactives.
- Ce type de pierres, bien que jolies, n’est pas à manipuler à main nue du fait du risque important de contamination.
- Des actions de sensibilisation/formation sur l’utilisation de sources radioactives même naturelles doivent être menées dans les SDIS.
- En cas de manipulation de sources, même naturelles, le port de dosimètres est obligatoire
- En cas de stockage de sources, même naturelles, utiliser les étiquetages adaptés et conformes.
- En cas de transport de sources même naturelles, utiliser les colis et étiquetages adaptés.
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