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International audience; Hors situations accidentelles les débits d'équivalent de dose ambiant mesurés en France dans l'environnement représentent en moyenne quelques dizaines de nSv/h. L'étalonnage des appareils utilisés pour ces mesures, installés à poste fixe autour des installations ou non, doit être réalisé face à des débits d'équivalent de dose ambiant voisins de ceux qu'ils mesureront. Afin d'atteindre un niveau d'incertitude compatible avec les besoins métrologiques pour l'étalonnage et le test des appareils de mesure, il est donc nécessaire de disposer d'installation dites à bas bruit de fond, soit inférieur d'environ un facteur 10 par rapport au bruit de fond naturel.S'inspirant d'une installation japonaise existante le LNHB a décidé de mettre en place un tel faisceau de photons au sein d'une enceinte blindée. Une mesure spectrométrique a permis d'identifier et de quantifier les composantes du bruit de fond radiatif naturel. Partant de ce résultat, l'épaisseur et la nature des parois ont été déterminées au moyen de calculs Monte Carlo pour lesquels on décrira les hypothèses de calcul et les résultats obtenus.Les dimensions internes de l'enceinte blindée ainsi que l'ouverture de collimation du champ de rayonnement onr aussi été modélisées au moyen de calcul Monté Carlo afin de trouver un équilibre entre le rayonnement direct et le rayonnement diffusé à l'intérieur de l'enceinte tout en permettant l'irradiation de la totalité des dosimètres à étalonner.

Modern external radiotherapy techniques, such as stereotactic radiotherapy which uses small radiation beams, enable to deliver precisely high doses to the tumor, while sparing adjacent healthy tissues. However, this improvement goes with increasing complexity of the treatment plans delivered and it is, therefore, necessary to ensure the safety of these treatments through adapted quality assurance. End-to-end quality assurance is a unique tool to test the whole treatment chain encountered by patients in hospitals. Dosimetric gels, which are still in the research stage, could enable a better implementation of this type of quality assurance as they are currently the only dosimeters able of measuring 3D dose distributions with high spatial resolution. Fricke-Xylenol orange-Gelatin (FXG) gel read by optical computed tomography has already been used in the literature to perform end-to-end quality assurance, however on a dose range restricted to 4 Gy, which is not adapted to stereotactic treatments. In this study, the composition of the FXG gel has been optimized and a dual-wavelength reading method has been developed in order to span an absorbed dose range representative of stereotactic treatments (0.25 - 10 Gy). This method has been characterized and validated in small irradiation fields. Then, end-to-end quality assurance tests have been implemented in a clinical setting for the treatment of intracranial tumors by stereotactic radiotherapy on the Novalis TrueBeam STx (Varian) and the CyberKnife (Accuray) accelerators. The planned and measured dose distributions have been compared using different analysis tools, such as gamma-index and superposition of isodose curves, dose profiles and dose-volume histograms. Point and planar measurements with other dosimeters have also been performed to extend this comparison. The results obtained have shown that the 3D end-to-end quality assurance method using FXG gel and dual-wavelength optical readout is accurate, appropriated for stereotactic radiotherapy and provides additional information to the quality assurance currently performed in clinical routine with more conventional dosimetric methods.; Les techniques modernes de radiothérapie externe, telles que la radiothérapie stéréotaxique qui utilise des petits faisceaux d'irradiation, permettent aujourd'hui de délivrer précisément de fortes doses à la tumeur tout en épargnant les tissus sains adjacents. Cette amélioration s'accompagne cependant d'une complexification des plans de traitement délivrés. Il est alors nécessaire de sécuriser les traitements par la mise en place de contrôles qualité adaptés à ces nouvelles techniques. Parmi ceux-ci, les contrôles qualité end-to-end permettent de tester l'ensemble de la chaîne de traitement rencontrée par les patients à l'hôpital. Les gels dosimétriques, encore à l'état de recherche, pourraient permettre une meilleure mise en place de ce type de contrôles car ils sont actuellement les seuls dosimètres capables de mesurer des distributions de dose en 3D avec une haute résolution spatiale. Le gel Fricke-Xylenol orange-Gelatin (FXG) associé à une lecture par tomographie optique a déjà été utilisé dans la littérature pour réaliser des contrôles qualité end-to-end, cependant sa gamme de dose d'utilisation était limitée à 4 Gy et ne permettait pas son utilisation pour des applications stéréotaxiques. Dans cette étude, la composition du gel FXG a été optimisée et une méthode de double lecture optique a été développée afin d'envisager l'utilisation de cette méthode dosimétrique sur une gamme de dose représentative des traitements stéréotaxiques ([0,25 ; 10] Gy). Cette méthode a été caractérisée et validée dans des petits champs d'irradiation. Plusieurs contrôles qualité end-to-end ont ensuite été mis en place en milieu clinique pour le traitement de tumeurs intracrâniennes par stéréotaxie sur les accélérateurs Novalis TrueBeam STx (Varian) et CyberKnife (Accuray). Les distributions de dose mesurées par gel et celles planifiées ont été comparées en utilisant différents outils d'analyse tels que le gamma-index et la superposition de courbes isodoses, de profils de dose et d'histogrammes dose-volume. Des mesures ponctuelles et planaires avec d'autres dosimètres ont aussi été effectuées pour compléter cette comparaison. Les résultats obtenus ont montré que la méthode de contrôle qualité 3D end-to-end par gel FXG et double lecture optique est précise, adaptée à la radiothérapie stéréotaxique et apporte des informations supplémentaires aux contrôles qualité actuellement effectués en routine clinique avec des méthodes dosimétriques plus conventionnelles.

The thesis work presented in this paper aims to address the issues encountered in the field of decommissioning and related to non-destructive testing of large non-planar surfaces with low levels of radiological contamination. The main objective of this thesis is to develop a pixelated and deformable measurement system, compatible with the detection of different radiological signatures (alpha, beta and gamma) on large uneven surfaces. Two technical solutions were considered and investigated: scintillating fibres and phoswichs scintillators. Scintillating fibres, being characterised by an intrinsic deformability allowing them to adapt to the measured surface and the possibility of being manufactured over several kilometres in length, showed a strong potential for innovation and therefore constituted the most promising technological brick for this work. In order to achieve the stated objective, three lines of research were explored. The first axis concerns the development of a detector based on scintillating fibres, for a beta spectrometry application. The second axis aims at developing a numerical model of the detector, using the Monte Carlo simulation code MCNP6, and a numerical model of the transmission and amplification of the signal generated inside the fibres. Finally, the third axis concerns a multi-source beta/beta and beta/gamma discrimination method based on different thicknesses of cladding and cores, and associated with an iterative Maximum Likelihood-Expectation Maximisation (ML-EM) algorithm.; Les travaux de thèse présentés dans ce mémoire visent à répondre aux enjeux rencontrés dans le domaine du démantèlement et relatifs aux contrôles non destructifs de grandes surfaces non planes, présentant un faible niveau de contamination radiologique. L’objectif principal de la thèse consiste à développer un système de mesure pixellisé et déformable, compatible avec la détection de différentes signatures radiologiques (alpha, bêta et gamma) et adapté à l’inspection de grandes surfaces non planes. Deux solutions techniques ont été considérées et investiguées : les fibres scintillantes et les scintillateurs de type phoswich. Les fibres scintillantes ont montré un fort potentiel d’innovation et ont donc constitué la brique technologique la plus prometteuse pour ces travaux.Afin d’atteindre l’objectif énoncé, trois axes de recherche ont été explorés. Le premier axe concerne le développement d’un détecteur basé sur des fibres scintillantes, pour une application de spectrométrie bêta. Le deuxième axe a pour objectif le développement d’un modèle numérique du détecteur, en utilisant le code de simulation Monte-Carlo MCNP6 et un modèle mathématique de la transmission et de l’amplification du signal généré à l’intérieur des fibres. Enfin, le troisième axe porte sur une méthode de discrimination multi-sources bêta/bêta et bêta/gamma basée sur différentes épaisseurs de gaines et de cœurs, et associée à un algorithme itératif de type Maximum Likelihood-Expectation Maximisation (ML-EM).

Au lendemain du séisme et du tsunami qui ont frappé le Japon le 11 mars 2011, la situation catastrophique qui s’est déroulée à la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi a amené son lot de confusions, de peurs et d’angoisses. Face à une gestion gouvernementale du désastre hésitante et à une couverture médiatique peu appropriée à l’échelle de l’évènement nucléaire – une catastrophe dont les effets sont invisibles et s’étendent dans le temps – la création artistique japonaise s’est mobilisée. Hantés par ces évènements traumatiques et par une radiophobie ambiante, les artistes se sont autant questionnés sur le devoir de l’art en temps d’indicible désastre que sur sa possibilité et sa figurabilité. Consacrée à la mise en visibilité de la radioactivité, cette thèse met en lumière l’émergence d’une nouvelle impulsion artistique souhaitant composer avec la catastrophe nucléaire et compléter son iconographie, que nous nommons l’ « art post-Fukushima ». Nous nous intéressons au travail photographique de trois artistes japonais, Arai Takashi, Kagaya Masamichi et Takeda Shimpei, qui utilisent des techniques photographiques analogiques – daguerréotype, autoradiographie et radiogramme – visant à documenter et à exposer la trace de l’irradiation. Le sujet est ainsi approché sous l’angle des (in)visibilités de l’évènement nucléaire, de ses médiations et de ses expositions : exposition du support photosensible à la lumière (qu’elle soit naturelle ou radioactive) et à l’évènement nucléaire, exposition au sens plus large de promotion et de diffusion au Japon et en Occident, puis exposition du spectateur à ce type de photographie. À la veille du dixième anniversaire de la triple catastrophe, cette thèse de doctorat se destine à rendre visibles les enjeux de l’art post-Fukushima et à participer, à son tour, à replacer « Fukushima » et la contamination radioactive au centre de l’attention collective et à réactualiser sa mémoire., On the 11th March 2011 an earthquake and tsunami struck Japan triggering a catastrophic chain of events at the Fukushima Daiichi nuclear power plant that seeded fear and confusion in the population. In the face of the government’s hesitant handling of the crisis and of inadequate media coverage regarding the scale of the disaster, Japanese artists mobilized to create their own responses relating to the ongoing and invisible effects of the calamity. In the shadow of the catastrophe, haunted by traumatic events and by an encompassing radiophobia, these artists have come to question the limits of figurability and also to ask what art is capable of and what its role can be. This thesis examines the emergence of “post-Fukushima art,” a term coined to describe a new, more politicized impulse in Japanese art, one that strives to provide an iconography adequate to the nuclear disaster and to render radiation visible. The thesis explores the photographic works of three artists in particular, Arai Takashi, Kagaya Masamichi and Takeda Shimpei. The trio employ analogue photographic techniques – daguerreotype, autoradiography and radiography – as a means to document and expose traces of irradiation. Their art is viewed through the prism of varied (in)visibilities linked to the nuclear catastrophe and addresses issues such as mediation and exposure. Exposure is understood in multiple senses, including exposure of a photosensitive support to light (such as radioluminescence), exposure to radioactive material generated by the disaster and, drawing on the French term exposé, exposure in the sense of exhibition. Exhibitions involve exposing viewers to photographs that relate to the catastrophe. On the eve of the tenth anniversary of the triple disaster, the thesis outlines the continuing stakes involved in post-Fukushima art as an effort to remember the event. It contributes to broader efforts aimed at refocussing attention on the aftermath of the disaster, including the radioactive contamination it caused.

International audience; Introduction : Les références primaires en radiothérapie sont établies dans un champ de 10x10cm² en termes de dose absorbée dans l'eau en un point, conformément aux recommandations des protocoles internationaux. Malgré l'évolution des techniques de traitement faisant appel à des faisceaux de plus en plus petits, ces protocoles font aujourd'hui toujours autorité en l'absence de nouvelles références primaires adaptées. Le Laboratoire National Henri Becquerel (LNE-LNHB) a dans ce sens proposé d'utiliser une approche innovante pour contourner les difficultés de traçabilité de la dose absorbée en petits champs : au lieu de considérer une mesure ponctuelle corrigée a posteriori, une mesure intégrée sur une surface plus grande que le champ d'irradiation est adoptée au travers du « Produit Dose Surface » (PDS). Méthodes : Un calorimètre graphite avec un absorbeur de 30 mm de diamètre et trois chambres d'ionisation plates1 de même surface sensible ont été conçus et fabriqués au LNE-LNHB. Ces chambres ont été étalonnées dans un faisceau de 6 MV FFF au débit maximal de 1400 UM/min, sur l'accélérateur Varian TrueBeam de la plateforme DOSEO, avec des collimateurs circulaires spécialement conçus pour obtenir un champ de 5 ; 7,5 ; 10 ; 13 et 15 mm de diamètre et les mâchoires pour obtenir un champ de 5 ; 7 ; 10 ; 13 et 15 mm de côté.Résultats : Les trois chambres étalonnées présentent le même comportement quelle que soit la forme du champ avec une légère augmentation du coefficient d'étalonnage entre 5 et 15 mm. On constate en moyenne pour les trois chambres une augmentation de 1,1% et de 1,6% respectivement pour les champs circulaires et carrés, avec une incertitude associée de 0,5% et 0,6% à k=1. Cette augmentation n'est en moyenne que de 0,5% et 0,8% respectivement entre 5 mm et 10 mm. Tous les coefficients d'étalonnage sont compatibles entre eux à k=1 en considérant la même taille de champ nominale.Conclusions : Pour la première fois, des mesures primaires de dose absorbée ont été effectuées pour des petits champs allant jusqu'à 5 mm de diamètre et de côté. La dépendance avec la taille et la forme du champ des coefficients d'étalonnage d'une chambre d'onisation plate de grande section spécialement en termes de PDS pour les petits champs a été étudiée. Pour les tailles de champs de 5 mm à 15 mm, les coefficients d'étalonnage sont indépendants de la forme du faisceau, permettant aux références primaires réalisées au LNE-LNHB en PDS d'être utilisées indépendamment avec des cônes stéréotaxiques ou les mâchoires. Ces résultats prometteurs ouvrent la voie à un changement de paradigme pour la dosimétrie en petits champs.

Une connaissance précise des désintégrations par interaction faible, transitions bêta et captures électroniques, est indispensable dans de nombreux domaines scientifiques, des plus fondamentaux aux plus applicatifs : tests du Modèle Standard, détection de la matière noire et du neutrino stérile, métrologie des rayonnements ionisants, caractérisation des détecteurs, médecine nucléaire, puissance résiduelle et surveillance en temps réel des réacteurs nucléaires, ou encore gestion du combustible après irradiation. La question de la qualité, de la précision et de la complétude des données nucléaires est devenue un enjeu important dans ces différents domaines. Ces dix dernières années, le Laboratoire National Henri Becquerel s’est impliqué dans cette thématique, fort de son expertise en métrologie de la radioactivité et en évaluation de données atomiques et nucléaires. Les experts en cryogénie du laboratoire ont développé une nouvelle technique de mesure par calorimétrie et l’ont appliquée avec succès à la spectrométrie bêta. Un système de détection dédié, utilisant des détecteurs silicium, a été élaboré conjointement à une technique de préparation spécifique de source radioactive et à un processus de déconvolution spectrale. En parallèle, une étude théorique a été menée pour améliorer les prédictions, menant notamment à la création du code de calcul BetaShape. Cette étude a permis d’améliorer et de compléter les données nucléaires évaluées. Les résultats obtenus placent le Laboratoire National Henri Becquerel au meilleur niveau mondial sur cette thématique. L’expertise acquise permet d’envisager une contribution significative à des sujets de physique fondamentale qui seront très structurants dans les années à venir.

Cet article présente la caractérisation du comportement d'un moniteur de mesure de la contamination particulaire radioactive atmosphérique en condition de chantier de démantèlement simulée en laboratoire. Les premiers résultats présentés dans ce papier mettent en avant une mauvaise adaptation de la compensation dynamique du bruit de fond dans des conditions de fonctionnement non prises en compte dans les référentiels IEC., This paper presents the characterization of the behavior of a Continuous Air Monitor (CAM) under dismantling site conditions simulated in laboratory. The first results presented in this paper highlight a misinterpretation of the dynamic background compensation in operating conditions not taken into account in IEC standards.

The rate at which DNA accumulates substitutions varies widely among species. Rate variations have been imputed to species intrinsic features (metabolic rate, life history traits) or to the environment characteristics (ionizing radiations, selection pressure). The aim of this PhD project was to investigate the main hypotheses explaining variations in the rate of molecular evolution between species. To achieve that, we combined the unique properties of subterranean isopods from the Asellidae family and high-throughput sequencing data from the nuclear and mitochondrial genome. Asellidae species have made multiple independent transitions to subterranean environments where subterranean species have repeatedly evolved a lower metabolic rate, a longer lifespan and a longer generation time. Moreover, because they are poor dispersers, they are exposed to the same environment across many generations, allowing us to compare species with long-term contrasted features in term of life history traits and environmental characteristics. We found that generation time negatively impact the rate of molecular evolution in the nuclear genome whereas the mitochondrial rate remained unchanged. We also found an increase of the mutation rate for species living in naturally highly radioactive environments. Finally, the study of the rate of molecular evolution variation at a global scale brought forward a systematic bias which needs to be taken into account in studying the link between the mutation rate and diversification; La vitesse à laquelle les séquences d’ADN évoluent varie selon les espèces. Ces différences peuvent venir de caractéristiques intrinsèques de l’espèce (taux métabolique, traits d’histoire de vie) ou de son environnement (rayonnements ionisants). L’objectif de cette thèse est de tester les principales hypothèses expliquant les variations de taux d’évolution moléculaire entre les espèces. Pour cela, les particularités des Asellidae souterrains ont été couplées avec des données de séquençage nouvelle génération dans le génome nucléaire et le génome mitochondrial. L’utilisation des Asellidae comme modèle biologique nous permet d’avoir, au sein du même groupe, des espèces ayant indépendamment effectuées une transition vers le milieu souterrain. Cette transition étant accompagnée de nombreux changements, tant biologiques (longévité, taux métabolique, temps de génération) qu’environnementaux, elle nous permet, au sein du même groupe, de pouvoir comparer des espèces contrastées en termes de longévité, de taille de populations, de rayonnements ionisants ou encore de productivité et de température. De plus, parce que ces organismes dispersent peu, ils persistent dans le même environnement durant de nombreuses générations, permettant de préciser et de quantifier les facteurs responsables de variations du taux d’évolution moléculaire entre les espèces.Cette approche nous a permis de mettre en évidence un effet du temps de génération sur le taux d’évolution du génome nucléaire mais pas sur le génome mitochondrial. Un effet de la radioactivité naturelle, d’une ampleur analogue à celle du temps de génération a également été mis en évidence. Enfin, l’étude des variations des taux d’évolution moléculaire à une échelle globale a révélée des biais dans les calculs des taux de substitutions qui devront être pris en compte dans les études cherchant a établir le lien entre le taux de mutations et la diversification

A large number of astrophysical and cosmogical observations promote the fact that 80\% of the matter in the Universe is made of an unknown dark matter weakly interacting with the ordinary matter, the dark matter. However little is known about it, and its nature remains one of the unknown of modern physics. Nowadays the vast majority of the direct detection dark matter experiments didn’t detect anything. The Dark Matter In CCDs (DAMIC) experiment at SNOLAB is one of them, and uses Charged Coupled Devices, silicon semi-conductors, as detectors. My work within the DAMIC collaboration was mainly focused on the construction of the radioactive background model with the GEANT4 toolkit. To start we will introduce the DAMIC at SNOLAB experiment and present the simulation of the experiment, from the generation of primary particle to the simulation of the detector behavior to the energy deposit of the particles simulated. Then I will show you the origins and characteristics of the different radioactive isotopes present in the experiment, information that we retrieved from papers, screening measurement and analysis. To finish I will present the radioactive background model coming from the fit of the simulations to the data and the sensibility of the DAMIC experiment.; De nombreuses observations astrophysiques et cosmologiques tendent à favoriser le fait que 80% de la matière de l’Univers est constitué d’une matière inconnue et interagissant peu avec la matière ordinaire, la matière sombre. Cependant sa nature reste une des inconnues de la physique moderne. Actuellement la vaste majorité des expériences de détection directe de matière sombre n’ont encore rien détecté. L’expérience Dark Matter In CCDs (DAMIC) à SNOLAB est l’une d’entre elles et utilise des Charged Coupled Devices (CCDs, semi-conducteurs en silicium, comme détecteur. Mon travail au sein de la collaboration DAMIC a été centré sur la production d’un modèle de bruit de fond radioactif à l’aide de l’outil GEANT4. On commencera par introduire l’expérience DAMIC à SNOLAB pour présenter la simulation de l’expérience, de la génération des isotopes radioactifs à la simulation de la réponse du détecteur aux dépôts d’énergies des particules simulées. J’exposerai ensuite les origines et caractéristiques des différents isotopes présents dans l’expérience, informations que l’on a obtenues grâce à des mesures dites de screening, des publications et analyses. Pour terminer je présenterais le modèle de bruit de fond radioactif issu de l’ajustement des simulations au données et la sensibilité de l’expérience DAMIC.

International audience; Une technique de surveillance fondée sur les Capteurs à Fibres Optiques (CFO) répartis (réflectomètres optiques associés à des câbles munis de fibres monomodes rad-hard gainées carbone) est proposée pour la surveillance à distance du corium en cas d’Accident Grave de réacteur nucléaire, avec fusion du coeur et percement de la cuve du réacteur.

Dans la petite ville de Tôwa, préfecture de Fukushima, au Japon, à une cinquantaine de kilomètres de la centrale nucléaire éponyme, les habitants sont restés vivre après qu’une catastrophe, en mars 2011, a modifié substantiellement la composition de leur environnement. Un tremblement de terre de magnitude 9 au large des côtes du Tôhoku a déclenché un tsunami qui a causé plus de 18 000 morts et disparus et engendré un accident nucléaire de niveau 7. Le panache radioactif échappé des réacteurs endommagés s’est étendu jusqu’à plus de 100 km, créant des poches de contamination aléatoires sur le territoire. Criblée de ces « taches de léopard », la vallée de Tôwa n’a pas été jugée suffisamment contaminée, toutefois, pour qu’une évacuation de la population ait été envisagée. Composé à deux voix, sur la base d’une enquête partagée, ce récit tente de restituer les bribes d’expériences de vie diffractées dans ce territoire incertain. In the small Japanese town of Tōwa, Fukushima Prefecture, around fifty kilometres from the eponymous nuclear power plant, the residents remained after a catastrophe substantially changed the composition of their environment in March 2011. A magnitude-9 earthquake off the coast of Tōhoku triggered a tsunami that left over 18,000 dead or missing and caused a level-7 nuclear accident. The radioactive smoke that escaped from the damaged reactors spread up to 100 kilometres, creating random pockets of contamination on the territory. Though riddled with these “leopard spots”, the Tōwa valley was not considered to be contaminated enough for the population to be evacuated. Written by two authors based on their joint investigation, this text attempts to reconstruct scraps of life experiences diffracted in that unstable territory.

Entretien avec Delphine Corteel et Sophie Houdart. Propos recueillis et présentés par Émilie et Baptiste Monsaingeon Guitard; International audience; Can we analyse the human and material dimensions of “removal from the world” on the same level? Isn’t the term “irrecoverable” imbued with a moral tone which irremediably condemns what it describes, especially when that is human individuals? What epistemic and ethical issues emerge when the same term is used to describe things and people? This conversation between Sophie Houdart and Delphine Corteel enables the comparison of the on-the-ground perspectives of these two researchers, both of whom focus on ethnographic details and this important to-ing and fro-ing between humans and non-humans. This interview covers situations where individuals attempt to cope with the continuous production of intractable things, and try to deal with it by developing, on a daily basis, new techniques and new strategies to enable them to try either to salvage or restore what cannot be considered lost, or to live as well as possible with the irrecoverable in a finite world.; Peut-on analyser sur un même plan les dimensions matérielle et humaine de la mise hors du monde ? Le terme irrécupérable n’est-il pas en tant que tel investi d’une charge morale qui condamne irrémédiablement ce qu’il désigne, surtout lorsqu’il s’agit d’individus ? Quels problèmes épistémiques et éthiques apparaissent lorsque le même terme est utilisé pour désigner des choses comme des gens ? Cet entretien croisé entre Sophie Houdart et Delphine Corteel entend faire dialoguer les perspectives de terrain de deux chercheuses qui, l’une comme l’autre, placent au centre de leurs écrits le souci du détail ethnographique et qui consacrent une partie de leurs travaux à ces allers-retours signifiants entre humains et non-humains. Cet échange met en perspective des situations où des individus cherchent à faire face à la production continue de choses irréductibles et à faire avec elle en développant chaque jour de nouvelles techniques et de nouveaux dispositifs pour tenter soit de récupérer et de réhabiliter ce qu’on ne peut se résoudre à considérer comme perdu, soit de vivre au mieux avec l’irrécupérable dans un monde fini.

A large number of astrophysical and cosmogical observations promote the fact that 80\% of the matter in the Universe is made of an unknown dark matter weakly interacting with the ordinary matter, the dark matter. However little is known about it, and its nature remains one of the unknown of modern physics. Nowadays the vast majority of the direct detection dark matter experiments didn’t detect anything. The Dark Matter In CCDs (DAMIC) experiment at SNOLAB is one of them, and uses Charged Coupled Devices, silicon semi-conductors, as detectors. My work within the DAMIC collaboration was mainly focused on the construction of the radioactive background model with the GEANT4 toolkit. To start we will introduce the DAMIC at SNOLAB experiment and present the simulation of the experiment, from the generation of primary particle to the simulation of the detector behavior to the energy deposit of the particles simulated. Then I will show you the origins and characteristics of the different radioactive isotopes present in the experiment, information that we retrieved from papers, screening measurement and analysis. To finish I will present the radioactive background model coming from the fit of the simulations to the data and the sensibility of the DAMIC experiment., De nombreuses observations astrophysiques et cosmologiques tendent à favoriser le fait que 80% de la matière de l’Univers est constitué d’une matière inconnue et interagissant peu avec la matière ordinaire, la matière sombre. Cependant sa nature reste une des inconnues de la physique moderne. Actuellement la vaste majorité des expériences de détection directe de matière sombre n’ont encore rien détecté. L’expérience Dark Matter In CCDs (DAMIC) à SNOLAB est l’une d’entre elles et utilise des Charged Coupled Devices (CCDs, semi-conducteurs en silicium, comme détecteur. Mon travail au sein de la collaboration DAMIC a été centré sur la production d’un modèle de bruit de fond radioactif à l’aide de l’outil GEANT4. On commencera par introduire l’expérience DAMIC à SNOLAB pour présenter la simulation de l’expérience, de la génération des isotopes radioactifs à la simulation de la réponse du détecteur aux dépôts d’énergies des particules simulées. J’exposerai ensuite les origines et caractéristiques des différents isotopes présents dans l’expérience, informations que l’on a obtenues grâce à des mesures dites de screening, des publications et analyses. Pour terminer je présenterais le modèle de bruit de fond radioactif issu de l’ajustement des simulations au données et la sensibilité de l’expérience DAMIC.

After a few days, even the ethnographer ends up stepping into contaminated territory, like anywhere else : surrendering to the beauty of the landscapes. To take into account this tendency not to think, to act or to behave with the invisible, the French nuclear authorities set up strict regulations and established intensive information and training schemes for the atom workers. Residents in areas affected by the Fukushima Daiichi nuclear accident did not receive such training. Faced with the omnipresence of the radioactive threat, they have tended to develop an imaginary of the sub-terrestrial, on the atom’s scale. In this process, technical measurement and scientific knowledge play a major role, but this does not imply that the scale of sensible perception has been relinquished., Après quelques jours, l’ethnographe finit lui aussi par se promener en territoire contaminé, comme ailleurs : en s’abandonnant à la beauté des paysages. Pour prendre en considération cette tendance générale à ne pas penser, agir et se comporter avec l’invisible, les autorités du nucléaire françaises avaient mis en place des règles strictes, établi des programmes intensifs d’informations et d’éducation pour les travailleurs de l’atome. Les habitants des zones affectées par l’accident nucléaire de Fukushima Daiichi n’ont pas reçu une telle formation. Face à l’omniprésence de la menace radioactive, ils tendent à développer un imaginaire du sous-terrestre, à l’échelle de l’atome. Dans ce processus, la mesure et les savoirs scientifiques jouent un rôle prépondérant, mais l’échelle de la perception sensible n’est pas jetée aux orties pour autant., Al cabo de unos días, también el etnógrafo termina caminando por el territorio contaminado, como en otros sitios : abandonándose a la belleza de los paisajes. Para tener en cuenta esta tendencia general a no pensar, actuar y portarse con lo invisible, las autoridades nucleares francesas han establecido normas estrictas, programas intensivos de información y educación para los trabajadores de la energía nuclear. Los residentes de las zonas afectadas por el accidente nuclear de Fukushima Daiichi no han recibido esa formación. Frente a la omnipresencia de la amenaza radioactiva, tienden a desarrollar un imaginario de lo microscópico, a la escala del átomo. En este proceso, la medición y el conocimiento científico juegan un papel importante, pero la escala de la percepción sensible conserva su papel., Moreau Yoann. La terre et les rêveries de la volonté, à Fukushima. In: Communications, 105, 2019. Vivants sous terre. pp. 235-246.

International audience

1. Introduction La radioactivite des roches ou sediments est liee a la desintegration spontanee d’un nucleide instable en un nucleide stable avec emission d’une radiation. Au fil du temps, l’isotope parent radioactif ou radioisotope va se desintegrer progressivement en un isotope stable. L’abondance relative entre l’isotope parent et l’isotope fils va donc evoluer en fonction du temps. Le couple parent/fils definit ainsi un chronometre ou geochronometre permettant de dater les roches (Table 1). Chaque couple parent/fils est represente par un temps caracteristique ou periode de demi-vie. Ce temps caracteristique correspond a l’intervalle de temps necessaire pour que la moitie des atomes parentaux radioactifs se desintegrent. Au bout de 5 a 10 periodes de demi-vies, la quantite d’atomes parentaux devient trop faible pour etre mesuree et le chronometre n’est plus utilisable. Chaque geochronometre permet de dater un intervalle de temps specifique. Les geochronometres a longues periodes de demi-vie, de 100 millions a quelques dizaines de milliards d’annees, permettent de dater des roches du Precambrien. Les geochronometres a courtes periodes de demi-vies, de 1 million a quelques milliers d’annees, permettent de dater des roches du Quaternaire. Table 1 : Les principaux geochronometres utilises en Sciences de la Terre et leur domaine temporel d’utilisation (repris de Walker 2005, Bradley 1999). Isotope parent Isotope fils Periode de demi-vie (annees) Origine U-238 Pb-208 4.51 109 U

Je présente brièvement les carrières contrastées de deux éminentes personnalités belges, l'une scientifique, l'autre industrielle, et leurs interactions souvent problématiques avec deux gouvernements, celui de la Belgique et celui des États-Unis, à un moment tragique de l'histoire que fut le début de la seconde guerre mondiale.

A cote de l’imagerie medicale dite conventionnelle (radiologie, scanner CT, echographie) qui fournit des images anatomiques, l’imagerie dite fonctionnelle apporte des informations complementaires concernant le metabolisme des organes (1). Cette imagerie fonctionnelle s’est developpee durant les 50 dernieres annees au travers de l’utilisation de radioisotopes (imagerie moleculaire) et de l’imagerie par resonance magnetique fonctionnelle (IRMf). Nous nous interesserons dans cet expose a l’utilisation de la tomographie par emission de positons (TEP) (2). Cette technique permet de mesurer in vivo chez l’homme la distribution anatomique d’un compose radiopharmaceutique marque par un radioelement emetteur de positons et ce quantitativement. La TEP permet ainsi de quantifier un processus biochimique ou physiologique (consommation regionale de glucose, debit sanguin, synthese proteique, interaction ligand-recepteur, concentration de recepteurs,…). Le positon (electron positivement charge) emis par le noyau radioactif s’annihile au contact d’un electron, et cette annihilation produit simultanement deux photons gamma de 511 keV colineaires (180°). Ces rayonnements gamma sont tres energetiques pour traverser facilement les tissus et etre detectes simultanement par des detecteurs appropries disposes autour du sujet. La TEP permet donc de mesurer en fonction du temps et quantitativement la radioactivite presente dans un organe donne. Les donnees brutes acquises sont traitees informatiqu

Les applications therapeutiques de la radioactivite relevent de deux disciplines, la radiotherapie et la medecine nucleaire. Les techniques proposees sont tres diverses, certaines inchangees depuis des decennies, d’autres tentant d’appliquer des concepts parmi les plus novateurs de la medecine moderne. Si le nombre de total des patients concernes par ces techniques peut paraitre limite au regard des autres modalites therapeutiques (pharmacologiques, chirurgicales, etc.), le domaine n’en est pas moins extremement actif et porteur d’espoir dans un nombre croissant de pathologies. Aspects physiques Les applications therapeutiques de la radioactivite tirent profit des caracteristiques physiques du rayonnement emis. Le paradigme est inverse a celui qui sous-tend le choix du radio-isotope pour les applications diagnostiques. Concernant ces dernieres, il s’agit de capter le rayonnement emis par le patient, et de le transformer en information utile, souvent sous la forme d’images. On souhaite donc un rayonnement dont le parcours est suffisant pour etre enregistre par les detecteurs, dont l’energie est propice a l’imagerie, c’est a dire permettant un enregistrement efficace par ces detecteurs, et une periode physique relativement courte de maniere a limiter l’exposition du patient. On fera appel a des emetteurs gamma ou a des emetteurs de positons, qui donneront eux-memes naissance a des photons gamma, apres desintegration. S’agissant des applications therapeutiques, il s’agit d’indui