Laboratoire de dosimétrie des rayonnements ionisants (LDRI)

Les programmes de recherche au LDRI ont comme principal objectif le développement d’outils et de méthodes dosimétriques. Ces derniers permettent de répondre aux questions de l’expertise concernant des expositions externes dans tous les domaines civils d’utilisation des rayonnements ionisants et en cas d’accident radiologique. Il s’agit donc, principalement, d’une recherche finalisée. Toutefois, le besoin d’une meilleure connaissance de la relation entre la dose et l’effet biologique attendu selon les types d’exposition, justifie également une recherche plus fondamentale. Ces travaux sont réalisés le plus souvent en collaboration avec des équipes de recherche nationales et internationales.
Nos chercheurs, en tant qu’experts en dosimétrie externe, participent à des instances internationales comme l’ICRU, la CIPR et l’UNSCEAR et à groupes normatifs comme l’ISO et la CEI.

Photo : Laboratoire de Dosimétrie des Rayonnements Ionisants (LDRI) -  © Médiathèque IRSN
 

• Le développement de nouveaux outils et méthodes de dosimétrie dans le domaine médical tant pour les applications à visée diagnostique que thérapeutique. En particulier, nos recherches visent à mieux maitriser la dose délivrée par les nouvelles modalités d’irradiation en radiothérapie et l’évaluation du risque associé. Dans ce contexte, il convient de remarquer nos travaux concernant la dosimétrie des mini-faisceaux de photons utilisés en radiothérapie stéréotaxique et l’évaluation des doses aux tissus sains délivrées par les techniques avancées de radiothérapie externe. Ces recherches reposent sur des développements expérimentaux, par exemple les gels dosimétriques permettant d’avoir une cartographie 3D de la dose et des méthodes numériques de type Monte Carlo

• L’étude de l’interaction du rayonnement avec les cellules afin de prédire les dommages radio-induits et modéliser la relation dose-effet à partir de la qualité du rayonnement et du mode d’exposition. Cette modélisation utilise principalement la méthode Monte Carlo et le code Geant4. Le laboratoire a développé des simulations disponibles sous forme « d’exemples Geant4-DNA » (www.geant4-dna.org)

• L’amélioration des outils dosimétriques pour la prise en charge des victimes en cas d’accident radiologique et le développement des outils de terrain pour leur tri. Ces outils reposent, d’une part, sur la dosimétrie rétrospective qui consiste en la mesure d’échantillons biologiques et non biologiques par résonance paramagnétique électronique (RPE) et luminescence (OSL et TL) et, d’autre part, sur la reconstitution dosimétrique par simulation Monte Carlo. Ces techniques sont utilisées lors de nos expertises. 

• La participation à l’amélioration et l’adaptation de la dosimétrie individuelle des travailleurs exposés en support auprès de l’unité de dosimétrie individuelle de l’IRSN (SMERI) et/ou lors de changements technologiques ou règlementaires dans ce domaine.
   

• Irradiateurs gamma et bêta, générateurs X de basse et moyenne énergie
• Accélérateur linéaire de type médical
• Spectromètres de Résonance Paramagnétique Electronique (RPE)
• Lecteurs OSL et TL
• Stations de travail et codes de calcul Monte-carlo
• Instrumentation de dosimétrie et spectrométrie

Photo : Le Laboratoire de Dosimétrie des Rayonnements Ionisants (LDRI) - spectromètre à Résonance Paramagnétique Electronique - © Médiathèque IRSN

Notre connaissance de la dosimétrie est également utilisée pour mener des expertises, notamment :

• en situation incidentelle ou accidentelle, lors d’expositions externes ;
• pour organiser des exercices d'inter-comparaison en dosimétrie individuelle à lecture différée dans le cadre réglementaire du code du travail  ;
• lors d’expositions particulières dans les secteurs industriel, médical et du transport ; 
• en réponse  aux saisines venant des autorités ou d'autres instances ;
• dans le cadre des procédures de qualification des techniques utilisées en dosimétrie externe;
• pour apporter un soutien scientifique et technique à d'autres services de l’IRSN.

Nous assurons également des prestations dans nos domaines de compétences :

• dosimétrie du personnel navigant : système SievertPN  
• études dosimétriques ;
• étalonnage d'instruments de radioprotection ;
• irradiations ;
• études de poste de travail, etc.
   

• EURADOS : « European Radiation Dosimetry Group ». Association pour la promotion de la recherche et du développement et de la coopération européenne dans le domaine de la dosimétrie des rayonnements ionisants

• Geant4-DNA : collaboration de recherche pour l’extension du code Monte Carlo Geant4 la modélisation des dommages biologiques induits par les rayonnements ionisants à l'échelle de l'ADN

• NECTAR : « NEutron Capture-enhanced Treatment of neurotoxic Amyloid aggRegates » (avril 2021 – septembre 2024). Projet financé par l’union européenne (Horizon 2020 FET Open) visant à vérifier la faisabilité, la toxicité et la sécurité de la thérapie par capture neutronique pour le traitement de la maladie d’Alzheimer. Le consortium forme un réseau européen interdisciplinaire d'équipes de recherche composé de 8 organismes incluant universitaires, instituts de recherche, industriel (Université de Pavie, Université de Turin, Institut Mario Negri, Raylab srl, IRSN, Université de Stockholm, Hôpital universitaire d’Essen, Hôpital universitaire de Jena)

Partenaires académiques, industriels, hôpitaux

• CNRS/IN2P3
• SPRA
• CIEMAT, Espagne
• SCK.CEN, Belgique
• LLNL, USA
• NDC, USA
• AWE, UK
• Université Salzbourg, Autriche
• NPI, Rep. Tchèque
• LPC2E, APC
• Université Franche Comté
• Chimie Paris Tech
• Observatoire de Paris/LESIA
• CNES
• DLR
• Air France
• Aérial
• Arianne Space
• Airbus
• Services de RT et imagerie des hôpitaux

Sociétés savantes et organisation internationales

• EURADOS  : « European Radiation Dosimetry Group »
• ISO, CIPR, UNSCEAR 
• SFPM, SFMN, SFRP

Réseaux/ Projets de Recherche

• Geant4/Geant4-DNA
• NECTAR (projet financé Horizon 2020 FET Open)
• Radiotransnet
• NanoTheRad
• OpenRadiation
• Cosmic on Air
• CASPA
• Reneb
• IABERD
• ARPE

Laboratoires IRSN partenaires

• PSE-SANTE/SDOS/LEDI
• PSE-SANTE/SDOS/LMDN
• PSE-SANTE/SERAMED/LRAcc 
• PSE-SANTE/SERAMED/LRMed
• PSE-SANTE/SER/UEM
• PSE-SANTE/SMERI/UMM
• PSE-SANTE/SESANE/LEPID
• PSN/SNC/BERAC
• PSE-ENV/SIRSE/LTD
   

• Carmen Villagrasa, cheffe de laboratoire et chercheuse (Dr)
• Céline Bassinet, chercheuse (Dr.)
• Marie-Anne Chevallier, chercheuse (Dr.)
• Fabrice Duclos, technicien supérieur
• Christelle Huet, chercheuse (HDR ; Dr.)
• Véronique Lejeune, chargée d’affaire
• Yann Perrot, chercheur (Dr.)
• Yoann Ristic, technicien supérieur
• François Trompier, chercheur (Dr.)
• Laurent Van Ryckeghem, ingénieur d’étude et recherche
• Marine Hervé, post-doctorante (Dr.) (2022-2023)
• Anh Tuan Le, post-doctorant (Dr.) (2022-2023)
• Louis Ermeneux, doctorant (2020-2023)
• Yann Thibaut, doctorant (2020-2023)
• Mahinour Mobasher, doctorante (2021-2024)

Thèses en cours :
 

• Par Louis Ermeneux : Dosimétrie des systèmes IRM-LINAC utilisés en radiothérapie externe : étalonnage des faisceaux et évaluation des distributions de dose 2D et 3D
• Par Yann Thibaut : Modélisation de l’évolution des dommages radio-induits précoces au sein d’une population cellulaire