Reconstitution dosimétrique d’accident radiologique par simulations numériques à l’aide d’outils associant un modèle anthropomorphe à un code de calcul Monte Carlo

Estelle COURAGEOT, thèse de doctorat de l'université Paris-Sud 11, spécialité physique, école doctorale "Sciences et Technologies de l'Information des Télécommunications et des Systèmes", 213 p., soutenue le lundi 4 octobre 2010

Lors d’un accident radiologique dû à une source externe, plusieurs techniques sont associées afin de déterminer la dose reçue par la victime et ainsi permettre une meilleure prise en charge de la victime. L’une d’entre elles est la reconstitution dosimétrique physique numérique. Afin de procéder à ces reconstitutions dosimétriques numériques, le Laboratoire de Dosimétrie des Rayonnements Ionisants de l’IRSN développe depuis une dizaine d’année un outil nommé SESAME qui associe des fantômes voxélisés au code de calcul Monte Carlo MCNP(X).

L’objectif de cette thèse était de développer de nouvelles fonctionnalités dans SESAME permettant en particulier de prendre en compte la morphologie et la posture de la victime et de reconstituer des accidents survenant en radiothérapie externe. Tout d’abord une nouvelle procédure, permettant de prendre compte la posture de la victime au moment de l’accident, a été développée dans SESAME. Cette procédure permet la transformation par l’intermédiaire du format NURBS des fantômes voxélisés et a été validée numériquement et expérimentalement à l’aide d’un fantôme physique anthropomorphe. Le second thème du travail a porté sur une étude de faisabilité pour implémenter dans SESAME une fonctionnalité dédiée à la reconstitution d’accident en radiothérapie externe. Deux modélisations d’un accélérateur Clinac 2100C avec une tension nominale de 6 MV et 25 MV ont été réalisées à l’aide du code Monte Carlo MCNPX et validées. Elles ont ensuite été optimisées afin de réduire le temps de calcul pour les rendre compatible avec une reconstitution d’accident.