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Radiobiologie

L’interaction des rayonnements ionisants avec la matière vivante modifie sa structure intrinsèque (cassure de liaison chimique, recombinaison…), de façon différente selon la particule impliquée, le transfert d’énergie linéique, la densité de dépôt d’énergie dans le milieu ainsi que la dose déposée.

Le cyclotron ARRONAX délivre plusieurs types de particules : alpha, deuton et proton à des énergies pouvant atteindre 68 MeV. Les débits de dose peuvent varier entre 0,01et 10 MGy/s. Ainsi, les effets pourront être étudiés et les données compilées sur une large gamme de transfert d’énergie linéique (TEL) et de densité de dépôt d’énergie pour chaque ion incident. Ces caractéristiques sont uniques et complémentaires de celles des autres accélérateurs en France et dans le monde.

La salle AX du cyclotron ARRONAX est une salle dédiée aux expériences. elles possèdent plusieurs caractéristiques inédites :

  • La possibilité d’irradier en utilisant un faisceau horizontal ou un faisceau vertical
  • La possibilité, pour le faisceau vertical, d’installer un système de microscopie « time lapse » sous le faisceau
  • La possibilité d’avoir un faisceau de particules alpha pulsé (temps interpulse variable de 330 ns à 5 s)

Dans l’enceinte du cyclotron, un laboratoire de culture cellulaire est présent. Il possède un poste de travail microbiologie (PSM) une centrifugeuse, un incubateur, un congélateur -80°C et divers frigos et congélateurs. Un microscope « Time lapse » avec contrôle environnemental est disponible dans ce local.

Développements en cours :
Des outils innovants nécessaires à la dosimétrie sont en développements :
— *L’étalonnage de la densité optique des films radiosensibles (notamment Gafchromic EBT2) en fonction de la dose déposée par les particules alphas et deutons sera étudié ce qui permettra de compléter les données de la littérature faisant défaut sur ce sujet.

  • Un ensemble de collimateurs et degradeurs est en cours de développment pour permettre l’obtention de faisceaux homogènes spatialement avec le minimum de dispersion en énergie.
  • Une nouvelle méthode de mesure de la dose en temps réel sous faisceau sera mise en œuvre qui utilise la mesure du rayonnement de freinage émis par le milieu soumis à l’irradiation.
  • Mise en oeuvre du microscope « Time Lapse » sous faisceau.

Equipes impliquées :
Le développement de la radiobiologie sur ARRONAX est réalisé par un groupe pluridisciplinaire de chercheurs appartenant à différents laboratoires Nantais (ARRONAX, CRCNA, ICO et SUBATECH).