Interprétation des données physico-chimiques et biocinétiques pour le calcul de dose : exemple d'un composé industriel UO2 appauvri fabriqué pour le combustible MOX

Interpretation of physico-chemical and biokinetic data for dose calculation: Example of an industrial depleted UO₂, used in the MOX fuel manufacture

Institut de Protection et de Sûreté Nucléaire, Département de la santé de l'Homme et de Dosimétrie, Service de Dosimétrie, IPSN - BP 38 - F-26701 Pierrelatte Cedex, France.

Résumé

La Commission Internationale de Protection Radiologique (CIPR), dans ses nouvelles recommandations, propose l'utilisation de paramètres déterminés expérimentalement pour effectuer un calcul de dose efficace par unité d'incorporation (DPUI) spécifique pour chaque composé. Le but de cette étude est de définir une méthodologie (techniques d'analyse, test in vitro de dissolution et test in vivo sur rats) permettant d'accéder à ces données et de présenter les méthodes de calcul utilisées, comme le logiciel GIGAFIT pour l'interprétation des données de transfert sanguin, et le logiciel LUDEP pour le calcul de dose. Ce travail a permis de déterminer pour un composé UO2 (uranium appauvri), utilisé dans la fabrication du combustible MOX, les principaux paramètres physico-chimiques et biologiques qui entrent dans le calcul de dose : le Diamètre Aérodynamique Médian en Activité ou DAMA de 6,5 microns; la Surface Spécifique SS= 2,68 m².g^-1; et les fraction et taux de transfert sanguin respectivement fr, entre 2,5% et 44,4%, Sr, entre 0,09 et 1,7 j^-1, et Ss, entre 6,4x10^-4 et 1,5x10^-3 j^-1. Ces résultats intégrés dans LUDEP conduisent à une DPUI spécifique par inhalation pour ce composé UO2 égale à 2,84x10^-6 Sv.Bq^-1.

Abstract

Interpretation of physico-chemical and biokinetic data for dose calculation: Example of an industrial depleted UO₂, used in the MOX fuel manufacture. The implementation of the new recommendations of the International Commission on Radiological Protection (ICRP) allows to use experimental parameters in order to calculate a specific effective Dose Per Unit of Intake (DPUI) for each compound. The aim of this study is to define a methodology (including analysis techniques, in vitro dissolution tests and in vivo experiment in rats) leading to the determination of these parameters, and to present different calculation methods such as GIGAFIT software for the interpretation of blood translocation data, and LUDEP software for the assessment of effective dose. This study has led, for an industrial uranium oxide compound UO₂ (depleted uranium), which is used in the MOX fuel manufacture, to the assessment of the main physico-chemical and biological parameters entering into dose calculation : the average Activity median Aerodynamic Diameter AMAD = 6,5 microns; the specific surface SS = 2,68 m².g^-1; and the fraction and rate of transfer to blood which are ranging from 2,5% to 44,4% for fr, 0,09 to 1,7 d^-1 for Sr and 6,4x10^-4 to 1,5x10^-3 d^-1 for Ss. All these results were inserted in LUDEP to determine the specific inhalation DPUI value given for this industrial UO₂ as equal to 2.84x10^-6 Sv.Bq^-1.