Remerciements. 1
Préface . 3
Les figures de la radioactivité . 7
1. Röntgen ou la découverte des Rayons X. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2. Henri Becquerel : aux origines de la radioactivité. . . . . . . . . . . . . . . . 8
3. Un pain aux raisins : Thomson et la structure de l’atome. . . . . . . . . . 9
4. Radioactivité : le nom des Curie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5. Ernest Rutherford : le Lord de la physique atomique. . . . . . . . . . . . . 12
6. Paul Villard et les rayons gamma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
7. E = mc2 : Einstein et son équation qui a transformé la science. . . . . . . 14
8. Frédérick Soddy et la définition des isotopes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
9. Le modèle planétaire de l’atome selon Niels Bohr. . . . . . . . . . . . . . . . 15
10. Arthur Compton et son effet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
11. La découverte du neutron par James Chadwick. . . . . . . . . . . . . . . . . 17
12. Carl David Anderson et l’antimatière. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
13. Frédéric Joliot et Irène Curie : un héritage durable. . . . . . . . . . . . . . 17
14. Enrico Fermi : théoricien du neutrino. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
15. De Meitner à Oppenheimer : aux origines de la fission nucléaire . . . . . 18
16. Création du Commissariat à l’énergie atomique (CEA). . . . . . . . . . . . 20
Chapitre 1. Radioactivité . 23
1. Généralités. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2. Atomes stables et atomes radioactifs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3. Énergie et intensité d’émission d’un rayonnement. . . . . . . . . . . . . . . . 27
4. Les modes de transformation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5. Activité et période. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6. L’essentiel de la radioactivité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7. S’entraîner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
8. Réponses aux exercices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Chapitre 2. Interaction rayonnements – matière. 49
1. Définition des rayonnements ionisants. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2. Interaction des particules chargées avec la matière. . . . . . . . . . . . . . . 51
3. Interactions des rayonnements électromagnétiques avec la matière. . . . 61
4. Loi d’atténuation des rayonnements électromagnétiques. . . . . . . . . . . 66
5. Interactions des neutrons avec la matière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6. La dose absorbée et le débit de dose absorbée. . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
7. L’essentiel des interactions rayonnements-matière. . . . . . . . . . . . . . . . 71
8. S’entraîner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
9. Réponses aux exercices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Chapitre 3. Effets biologiques des rayonnements ionisants. 75
1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2. Rudiments de biologie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3. Grandeurs utilisées en radioprotection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4. Effets sur les cellules. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5. L’essentiel sur les effets biologiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Chapitre 4. Détection. 89
1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2. Description et principe de fonctionnement d’un détecteur. . . . . . . . . . 90
3. Neutrons. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
4. Comment répond un détecteur en fonction de l’angle et de l’énergie. . . 106
5. Vérifications à effectuer avant de choisir un appareil . . . . . . . . . . . . . 107
6. Détecter sans afficher : les capteurs à lecture différée. . . . . . . . . . . . . 108
7. Dénombrement, statistiques de comptage et expression des résultats . . 113
8. Détection : approches opérationnelles et analyse des résultats. . . . . . . 120
9. L’essentiel de la détection de rayonnements ionisants. . . . . . . . . . . . . 125
10. S’entraîner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
11. Réponses aux exercices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Chapitre 5. Protection contre l’exposition externe. 129
1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
2. Principes de protection contre l’exposition externe. . . . . . . . . . . . . . . 130
3. Variation du débit de dose avec la distance – Réduction du débit de dose absorbée. .. . . 131
4. Variation du débit de dose avec l’activité – Réduction du débit de dose absorbée. . .. . . . . . 141
5. Réduction du temps d’exposition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
6. Protection par les écrans –Réduction du débit de dose absorbée . . . . . 143
7. L’essentiel de la protection contre l’exposition externe. . . . . . . . . . . . 151
8. S’entraîner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
9. Réponses aux exercices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Chapitre 6. Protection contre l’exposition interne . 157
1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
2. Évaluation de l’exposition interne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
3. Prévention : Surveillance de l’exposition interne. . . . . . . . . . . . . . . . . 171
4. Contamination corporelle externe : mesures préventives – identification des zones contaminantes et procédures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
5. Protections collectives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
6. Protections individuelles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
7. L’essentiel de la protection contre l’exposition interne. . . . . . . . . . . . 183
8. S’entraîner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
9. Réponses aux exercices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Chapitre 7. Réglementation. 187
1. Historique de la radioprotection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
2. Les instances internationales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
3. Les instances nationales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
4. Hiérarchie des textes réglementaires français. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
5. Les principes fondamentaux de la radioprotection . . . . . . . . . . . . . . . 193
6. Mesures et moyens de prévention. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Chapitre 8. Transport des matières radioactives. Cadre et obligations. 211
1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
2. Réglementation et cadre juridique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
3. Les risques associés au transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
4. L’essentiel du transport des matières radioactives. . . . . . . . . . . . . . . . 224
Chapitre 9. La gestion des déchets radioactifs en France. 227
1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
2. Qu’est-ce qu’un déchet radioactif ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
3. La gestion des déchets radioactifs en France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
4. Le stockage des déchets radioactifs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
5. Les déchets et les enjeux radioprotection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
6. L’essentiel sur les déchets radioactifs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
7. S’entraîner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
8. Réponses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
Chapitre 10. Applications et divers usages des sources radioactives. 239
1. Les sources naturelles de rayonnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
2. Les premières sources artificielles de rayonnement . . . . . . . . . . . . . . . 243
3. Les sources radioactives scellées. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
4. Les sources radioactives non scellées. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
5. Les accélérateurs de particules. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
6. Production d’électricité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
Chapitre 11. Exercice général. 263
Contexte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Partie I : Radioactivité – Interaction rayonnements matière . . . . . . . . . . . . 263
Partie II : Protection contre l’exposition externe – interne – réglementation – effets biologiques. . .. . . . . . . . . . 264
Corrigé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
Chapitre 12. Exercice pratique : intervention en situation dégradée. 273
Contexte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Gestion d’une situation dégradée : proposition de correction. . . . . . . . . . . . 274
