Institute for Radiation Protection and Nuclear Safety (IRSN)
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Impact of Mw definition approach on Fourier ground-motion variability of shallow crustal earthquakes in Europe
No full textInternational audienceA Ground-motion Model (GMM)'s apparent aleatory variability is inflated by errors in its predictor parameters, specifically the moment magnitude (Mw). Multiple Mw values can be available for an event (direct or deduced) and various Mw definition approaches have been proposed to assign a unique Mw value to an event. In this study, we investigate the impact of Mw definition on a pan-European Engineering Strong Motion dataset based Fourier GMM, using two datasets with Mw defined by two distinct approaches: [1] the ranking strategy of the Euro-Mediterranean Earthquake Catalogue (EMEC 2019) and [2] the multi-strategy (standardization, ranking, unification, averaging) approach to Mw definition of Laurendeau et al. (2022). Large discrepancies in Mw values can be observed especially between Mw ranging from 4.0 to 5.0. While the GMM median predictions remain unchanged irrespective of dataset, we report a large reduction in between-event variability of the GMM at low frequencies (< 1.8 Hz) when strategy [2] is adopted over [1] (18% at 0.35 Hz). This reduction applies to frequencies before the corner-frequency of the Fourier spectrum, as this part of the spectrum depends primarily on seismic moment. We attribute this reduction to the use of direct Mw values in [2] instead of deduced Mw values in [1], the priority scheme in the ranking strategy, and the unification strategy. Our study suggests that the approach used to define a unique Mw in the GMM dataset may have a significant impact on its predictions in seismic hazard assessment
Intercomparison Exercise on Electron Paramagnetic Resonance Dosimetry in Sorbitol
No full textInternational audienceThis paper presents the results of the first intercomparison exercise on Electron Paramagnetic Resonance (EPR) dosimetry using sorbitol, where the performance parameters of sorbitol as dosimetric material were evaluated by three independent participants. Each participant was asked to determine a calibration curve using a set of sorbitol powder samples irradiated to four different doses (1.00, 2.50, 5.00, and 10.00 Gy of air kerma). The calibration doses were known to the participants, who were asked to measure each sample three times, and to report the EPR signal response, the mass of aliquots measured, and the parameters of EPR signal acquisition and signal evaluation. Critical dose and detection limit were calculated based on the calibration-curve parameters obtained by each participant. The mean values of the detection limit and average critical dose were found to be 802 ± 148 mGy and 411 ± 77 mGy, respectively. These values were compared with those of for alanine, glass and tooth enamel. The participants were also provided with four blind samples irradiated to four unknown doses, and their reported doses were compared with the delivered doses and performance quotient was calculated for each participant. The findings indicate that sorbitol is a promising candidate for accidental and retrospective dosimetry
Monte Carlo dosimetry for a EURADOS WG 10 and RENEB field test of retrospective dosimetry techniques in realistic exposure scenarios
No full textInternational audienceComputational dosimetry using Monte Carlo radiation transport simulations was applied for the 2019 European Radiation Dosimetry Group (EURADOS) and Running the European Network of Biological and retrospective Physical dosimetry (RENEB) field test, an exercise of retrospective dosimetry techniques for a realistic small-scale radiological accident. The simulations were performed at four institutes, using different codes and computerized anthropomorphic phantoms. Four exposure scenarios using Ir-192 were modeled: relatively homogeneous in a predominantly AP direction, heterogeneous in a predominantly anterior-posterior (AP) and left-lateral (LLAT) direction, and partially shielded. The items for dosimetry, such as mobile phones, blood tubes, and surface dosimeters, were designed and located based on the experimental pictures. Absorbed doses of dosimeters, such as thermoluminescence dosimeter (TLD), optically stimulated luminescence dosimeters (OSLD), radiophotoluminescence dosimeters (RPLD), and display glasses, inside and outside the phantoms were calculated and compared to the measured doses. In addition, photon energy spectra were calculated at different locations to correct the energy responses of the materials. The simulation results from the four institutes showed agreement with each other, showing an average relative difference of less than 14%. The Pearson's R-values for the linear fitting of the measured and calculated data ranged from 0.95965 to 0.68714, depending on the exposure scenario and institutes. Finally, the accuracy and limitations of the calculation techniques for the given exposure structures are discussed
Toward an usage of americium-241 for filter calibration
No full textInternational audienceIn nuclear safety and environmental studies, it is necessary to measure the activity of aerosols collected on filters. The calibration of these filters’ measurement chains currently involves producing a reference filter with a controlled deposit of aerosol marked by a specific radionuclide. In France, commonly used radionuclides include 137 Cs for gamma or beta emitters, 90 Sr/ 90 Y for beta emitters, and 239 Pu for alpha emitters. However, using 239 Pu presents several issues, notably the destruction of the filter required to determine its traceable activity and the associated uncertainties. The challenge of this project is to propose a radionuclide enabling non-destructive, SI-traceable measurement while retaining the reference filter. The proposed radionuclide is 241 Am, which is both alpha and gamma-emitting and allows for precise non-destructive measurements. Reference filters are produced on the IRSN’s ICARE test bench with calibrated aerosols tagged with 241 Am. The reference activity of theses filters is measured by gamma spectrometry on CEA/LNHB reference counter. A series of tests confirmed that 241 Am provides accurate activity determination with minimal uncertainty. Consequently, adopting 241 Am can significantly improve the reliability of radioactive contamination monitoring while avoiding practical challenges associated with plutonium
Influence des transferts thermiques sur la dynamique d’une nappe de fumée longitudinale stationnaire dans un tunnel incliné
No full textInternational audienceThe model of a steady-state smoke layer, including wall heat transfer, initially developed by [1] is extended to the general non-Boussinesq framework in an inclined tunnel configuration. This model, which is based on the mass, momentum and convective heat conservation equations, provides the longitudinal evolution of the velocity, the temperature and thickness ℎ of the layer through a system of differential equations. This system could be express as a function of the local Richardson number Ri (which corresponds to the ratio between the inertia and buoyancy forces) and the local Stanton number St (which corresponds to the ratio between the convective exchanges and the total exchanges). The main results address the influence of heat transfer on temperature, with a significant decrease in temperature as the Stanton number increases
Avis de l’Anses relatif à la prise en compte, parmi les facteurs nutritionnels et environnementaux via l’alimentation durant les 1 000 premiers jours (c’est-à-dire entre la période périconventionnelle jusqu’à l’âge de 2 ans), de la phase d’allaitement maternel en s’appuyant sur les derniers travaux de l’étude CONTA-LAIT, volet « risques chimiques »
No full textCitation suggérée: Anses. (2024). Avis de l’Anses relatif à la prise en compte, parmi les facteurs nutritionnels et environnementaux via l’alimentation durant les 1 000 premiers jours (c’est-à-dire entre la période périconceptionnelle jusqu’à l’âge de 2 ans) de la phase d’allaitement maternel en s’appuyant sur les derniers travaux de l’étude CONTA-LAIT (volet risques chimiques). (Saisine 2017-SA-0069). Maisons-Alfort : Anses, 62 p.En 2010, l’Agence a mené une étude de surveillance de la contamination de l’alimentation des enfants de moins de trois ans : l’étude de l’alimentation totale infantile (EATi, Anses 2016a).Cette étude se focalisait sur les produits disponibles sur le marché – notamment les préparations pour nourrissons – et ne concernait pas le lait maternel. En conséquence, en 2012, l’Anses a réalisé, en partenariat avec l’Assistance Publique – Hôpitaux de Paris (AP-HP), l’École Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'Alimentation Nantes-Atlantique (Oniris, LABERCA) et le laboratoire d’Analyse Chimique Ultra-Traces Analyses Aquitaine de l’Association pour le Développement de l’Enseignement et des Recherches auprès des universités, des centres de Recherche et des entreprises d’Aquitaine (ADERA/UT2A), l’étude CONTA-LAIT ayant pour objectif d’évaluer la présence des contaminants chimiques dans le lait maternel en France.En 2015, la DGS a saisi l’Anses sur les connaissances scientifiques portant sur l’impact de l’exposition précoce de l’enfant aux facteurs nutritionnels environnementaux via l’alimentation, période dite des « 1 000 jours » (saisine n°2015-SA-0130). Dans le cadre du Plan National Nutrition Santé (PNNS), l’Anses a intégré ce questionnement dans son travail d’actualisation des repères alimentaires des femmes enceintes et des enfants de moins de 2 ans. Les données de contamination du lait maternel de l’étude CONTA-LAIT apportent des éléments d’exposition des enfants durant cette période.Dans le cadre de cette saisine, il est demandé à l’Anses de réaliser :- « une analyse des résultats de l’étude CONTA-LAIT comparativement aux résultats obtenusdans l’EATi pour les préparations infantiles ;- une analyse de la littérature scientifique sur les bénéfices associés à l’allaitement maternel,l’identification, et si possible, l’évaluation du poids de la preuve de ses effets ;- une mise en parallèle de l’analyse des résultats CONTA-LAIT, des risques à court et long termes associés à une éventuelle contamination pendant la durée de l’allaitement en France et celle recommandée au niveau européen, avec les bénéfices de l’allaitement maternel relevés dans la littérature. »Le présent avis porte uniquement sur la première demande de la saisine.L’étude CONTA-LAIT portant sur les enfants allaités de moins de 6 mois, cet avis présente lesrésultats de l’évaluation de leur exposition aux contaminants chimiques et de sa comparaisonavec, d’une part les valeurs sanitaires de références des différents contaminants analysés,d’autre part l’exposition aux contaminants chimiques des enfants non allaités de moins de 6mois (résultats de l’Etude de l’Alimentation Totale Infantile EATi, Anses (2016))
Mettre en évidence l'impact de l'histoire de la construction d'un bâtiment du patrimoine culturel grâce à un modèle aux éléments finis calibré à partir de mesures vibratoires via une une optimisation par essaims particulaires
No full textInternational audienceNumerical models play a primary role in Cultural Heritage preservation. Nevertheless, the design of a realistic model remains challenging due not only to the complex behavior of masonry but also to the asynchronous building phases, the damage induced by natural and anthropic aggression, and the associated repairs. This paper discusses the impact of the information provided by an in-depth analysis of the construction history on the updating process of a Finite Element building model. The case study is the church of Sant'Agata del Mugello (Italy); for this building, a previous historical-archaeological study identified and recorded the asynchronous construction phases, the repair techniques, and the damage induced by three historical earthquakes (1542, 1611, and 1919)—moreover, a dense ambient vibration survey allowed to identify the modal parameters. The information from previous works is summarized in five Finite Element models with increasing complexity. A vibration-based model updating methodology based on a Particle Swarm Algorithm is developed. This work shows that the best minimization of the difference between the numerical and experimental modal parameters is obtained with the numerical model considering the identified construction techniques, repair phases, and connection relations between the bell tower and the nave
Insights on the capabilities and improvement ability of classical many-body potentials: Application to α -zirconium
No full textInternational audienceClassical many-body potentials that have a rather low number of parameters and are based on physically-inspired functional forms are expected to display a reasonable transferability, though their flexibility is limited. Ways to improve them when their transferability is unsatisfactory and when new interesting structures/targeted properties emerge are not clearly established. Here, model screening and sensitivity analysis techniques are combined to get insights on the intrinsic capabilities of classical potentials for typical sets of targeted properties, and we propose to use the outcomes of the sensitivity analysis to improve potential performances. Usefulness is illustrated on existing simple second moment potentials (SMA), and we refit one such model for the study of small irradiation defects in α-zirconium. Application of this approach is recommended for more complex interaction models with up to tens of parameters, such as other classical many-body potentials or tight-binding electronic structure models, that are possible to re-optimize while gaining a better understanding of the role of their parameters
Impact potentiel des effluents radioactifs sur les travailleurs des systèmes d’assainissement : estimation avec l’outil CIDRRE
No full textInternational audienceAvec l’autorisation des maires ou de leurs délégataires, les services de médecine nucléaire et les laboratoires de recherche peuvent déverser dans le réseau d’assainissement des eaux usées contenant des radionucléides à période courte, après une décroissance au moins partielle de leur activité. Cette radioactivité est susceptible d’exposer des travailleurs dans les égouts et dans les stations de traitement des eaux usées. Ces travailleurs n’étant pas professionnellement exposés aux rayonnements ionisants, au sens de la réglementation, leur exposition annuelle ne doit pas dépasser la limite de 1 mSv/an applicable aux membres du public. L’établissement à l’origine du déversement doit contrôler et minimiser son impact ; cependant que l’employeur des travailleurs du système d’assainissement a la responsabilité du respect de la limite de dose réglementaire. Pour aider les services de médecine nucléaire, les laboratoires de recherche et les gestionnaires de système d’assainissement à estimer l’impact sur les travailleurs, l’IRSN met à disposition l’outil de calcul d’impact des déversements radioactifs dans les réseaux (CIDRRE, https://cidrre.irsn.fr/). CIDRRE permet d’évaluer la dose efficace annuelle potentiellement reçue par 6 catégories de travailleurs (égoutiers immergés ou non, travailleurs des files eaux et boues de la station de traitement des eaux usées, travailleurs en charge du transport et de l’épandage agricole des boues) par irradiation externe en provenance des eaux et des boues contaminées et par inhalation ou ingestion de gouttelettes et de poussières. Les modèles de calcul appliqués par CIDRRE sont simples pour permettre une utilisation facile avec un nombre limité de paramètres à renseigner : activité manipulée ou administrée des différents radionucléides, débit d’eau usée à l’émissaire de l’établissement et à l’entrée de la station de traitement. Pour les radionucléides les plus utilisés en médecine nucléaire, la biocinétique des médicaments radiopharmaceutiques et la présence de cuves de décroissance reliées aux sanitaires des chambres radioprotégées sont prises en compte.Puisqu’il doit garantir, à l’aide d’un modèle générique, le respect de la limite réglementaire de dose dans l’ensemble des situations particulières, CIDRRE applique des hypothèses volontairement majorantes qui conduisent à surestimer l’exposition réelle dans la plupart des cas. Si le résultat obtenu approche ou dépasse la limite, une évaluation plus réaliste devrait être conduite en intégrant des données spécifiques au site comme le délai minimum avant rejet imposé par les fosses toutes eaux, les temps de travail, les débits d’eau usée dans les collecteurs, la production annuelle de boue ou l’éloignement des patients traités en ambulatoire
Revisiter la chronologie de Notre-Dame de Paris : Une approche combinée de méthodes de datation absolue et relative
No full textNational audienceLa chronologie du chantier médiéval de Notre-Dame de Paris se fonde essentiellement sur des sources écrites. Cependant, les investigations menées dans le cadre du chantier scientifique MC/CNRS par les GT Bois, Métal et Pierre permettent aujourd’hui d’établir de nouveaux jalons chronologiques solides pour l’étude de la cathédrale. En effet, de nombreuses questions demeurent quant à la chronologie de Notre-Dame de Paris, tant pour le chevet que pour la nef. A quelle époque les travaux de la nouvelle cathédrale gothique ont-ils réellement débuté ? Comment et à quelle vitesse ont-ils été conduits ? Comment les différentes phases du chantier se sont-elles succédées et articulées entre elles ? Les textes, qui sont peu nombreux et parfois contestables en raison de la nature discutable de certaines sources, n’offrent qu’une chronologie simplifiée et laissent en suspens une série de problèmes qui ont été insuffisamment étudiés. Des analyses dendrochronologiques concernant la charpente du haut vaisseau avaient été réalisées entre 1991 et 1996, mais aucune autre analyse matérielle n’avait été menée avant le chantier scientifique. Aujourd’hui, grâce à l’étude des vestiges archéologiques suite à l’incendie et la présence des scientifiques sur le chantier de restauration, d’une part, des études dendrochronologiques sur des bois des parties basses du chevet sont ajoutées à celles nettement plus nombreuses des charpentes, et d’autre part, des datations par le radiocarbone ont pu être réalisées sur des agrafes et goujons en fer retrouvés dans les maçonneries à divers endroits du monument. Ces nouvelles données fournissent une documentation inédite qui permet de réfléchir à nouveaux sur la chronologie de la cathédrale. Le partage et le croisement de ces indices matériels obtenus par des méthodes de datation absolue représentent une approche novatrice pour l’étude de Notre-Dame de Paris et dans le domaine de l’histoire de la construction médiévale. La mise en relation de ces données avec l’étude des textes s’avère également essentielle afin d’esquisser un nouveau phasage de la construction auquel peuvent être associés des repères chronologiques fiables. Ainsi, le cas de l’étude de Notre-Dame de Paris permet de mettre en avant toute l’importance de la centralisation, du partage des résultats et de la combinaison de méthodes de datations absolues et relatives