La curiethérapie est une technique ancienne utilisant des sources scellées de faible ou moyenne énergie, toujours pertinente aux plans thérapeutique et économique et toujours en évolution (e.g. curiethérapie à Haut Débit de Dose (HDD)). Cette modalité de traitement permet de délivrer une forte dose d'irradiation dans un volume-cible limité, et permet de minimiser le risque de cancer radio-induit en préservant les Organes à Risques (OAR). Cependant, elle génère des gradients de dose élevés rendant la dosimétrie in vivo délicate à mettre en oeuvre. Les écarts constatés entre doses délivrées et prescrites sont ainsi fréquemment supérieurs à l'écart maximal toléré par la réglementation (± 5%) en usage pour la radiothérapie externe conventionnelle et rendue obligatoire en France par décret depuis 2011. Ce travail de thèse s'est déroulé dans le cadre du projet ANR-TECSAN INTRADOSE et exploite les acquis technologiques antérieurs démontrés à l'issue du projet Européen MAESTRO et du projet ANR-TECSAN CODOFER, en particulier une instrumentation RL/OSL (Radioluminescence - Optically Stimulated Luminescence) multivoies réalisée et validée au plan préclinique dans le cadre du projet MAESTRO. Le projet INTRADOSE a pour objectif de démontrer la faisabilité d'une Dosimétrie In Vivo (DIV) intracavitaire par cathéter dosimétriques à fibres optiques et cristaux d'alumine Al2O3:C dans le but d'améliorer la sécurité des patients traités par Curiethérapie HDD. Ce nouveau type de détecteur permet de mesurer une distribution de doses (mulitpoints) proche des OAR, il présente un petit diamètre (<ou= 3 mm) destiné à un usage intracavitaire (e.g. insertion dans l'urètre), transparent, stable sous radiations et réutilisable après lecture des doses et stérilisation. Au cours de mon travail de thèse, nous avons développé ce nouveau cathéter dosimétrique basé sur la Luminescence Stimulée Optiquement utilisant les propriétés du cristal d'alumine. Différents tests ont permis d'évaluer sa faisabilité et sa compatibilité avec l'application médicale. Dans un second temps, des validations métrologiques et précliniques ont été menées dans le but de valider la réponse du détecteur dans le cadre d'une application de curiethérapie HDD de prostate. Ces différentes mesures ont été également confrontées à des simulations Monte-Carlo. Financé par l'Agence Nationale pour la Recherche - Technologies pour la Santé (ANR-TECSAN), ce projet associe le CEA LIST [Laboratoire de Mesures Optiques (LMO) et Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB)] et le Centre de Lutte Contre le Cancer (CLCC) Léon Bérard (CLB), Centre Conseil et référent en Radiophysique / The brachytherapy is an old technique using sealed radioactive sources of low or average energy. This technique is still therapeutically and economically relevant today and always evolving (e.g. High Dose Rate (HDR) brachytherapy). This treatment enables to deliver a high dose of irradiation in a limited tumoral volume and enables to minimize the risk of radiation-induced cancer as preserving the Organs at Risks (OAR). However, this technique generates high dose gradients, which makes in vivo dosimetry difficult to implement. Hence, the deviations observed between doses delivered and prescribed are often up to the maximal deviation tolerated by the nuclear safety regulations (± 5%) in conformational radiotherapy. Those regulations have been made mandatory in France since 2011. This thesis has been done within the framework of the ANR-TECSAN INTRADOSE project and is based on the past technological benefits demonstrated during the MAESTRO European project and the ANR-TECSAN CODOFER project, in particular a RL/OSL multichannel instrumentation (Radioluminescence - Optically Stimulated Luminescence) made and validated in preclinical evaluation during the MAESTRO project. The purpose of the INTRADOSE project is to demonstrate the feasibility of the intracavitary In Vivo Dosimetry (IVD) by dosimetric catheter using optical fibers and alumina crystals Al2O3:C with the aim of improving the safety of patients treated by HDR brachytherapy. This new probe enables to measure a dose distribution (several points) close to the OAR, it offers a little diameter (<or= 3 mm) designed for an intracavitary use (e.g. to insert in the urethra), it is transparent, radiation stable and reusable after dose reading and sterilization. During this study, we have first developed this new dosimetric sensor based on the OSL using the properties of the alumina crystal. Several tests have been done in order to evaluate the feasibility and the compatibility with a medical application. Then, metrological and preclinical validations have been done in order to validate the response of the sensor for a prostatic application using HDR brachytherapy. These different measurements have also been compared to Monte-Carlo simulations. Funded by the Agence Nationale pour la Recherche - Technologies pour la Santé (ANR-TECSAN), this project combines the CEA LIST [Laboratoire de Mesures Optiques (LMO) and the Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB)] and the Centre de Lutte Contre le Cancer (CLCC) Léon Bérard (CLB), advice center and advisor in radiophysics

Sur la côte du Sahel tunisien, les dépôts littoraux pléistocènes sont organisés en trois formations marines distinctes : Douira, Réjiche et Chebba définies par Paskoff et Sanlaville (1976) et redéfinies ultérieurement par Mahmoudi (1988) en unités lithostratigraphiques Douira, Khniss et Rejiche. Cependant, il n’a pas toujours été aisé de préciser la chronostratigraphie, la répartition géographique, et le rapport tectonique/eustatisme au cours du Pléistocène moyen et supérieur. La présente thèse se propose d’établir des subdivisions chronostratigraphiques régionales en s’appuyant sur la méthode de datation par luminescence IRSL. Les âges IRSL obtenus pour l’ensemble des dépôts littoraux pléistocènes (marins, lagunaires et dunaires) du Cap Bon oriental, du Sahel et du SE tunisien, s’échelonnent entre 335 ka et 66 ka. Ils se répartissent en six ensembles corrélés aux MIS 9, MIS 7, MIS 6/5, MIS 5.5, MIS 5.3/5.1 indifférencié et MIS 4. Ces âges IRSL démontrent qu’au Sahel, les dépôts marins littoraux pré-tyrrhéniens attribués à l’unité Douira sont corrélatifs de deux hauts niveaux marins interglaciaires distincts corrélables au MIS 9 et au MIS 7. Les âges IRSL des dépôts littoraux tyrrhéniens de la côte Est tunisienne (unités de Khniss et de Rejiche au Sahel), jusqu’ici attribués au MIS 5.5, s’inscrivent dans une chronologie beaucoup plus longue qui s’étend de la transition du MIS 6/5.5 au MIS 4. L’analyse tectonique de détail des populations de plans striés et des systèmes de joints qui affectent les unités littorales du Pléistocène moyen et supérieur (MIS 9 à MIS 4) a permis de préciser le régime tectonique et de déterminer les différents tenseurs de contrainte. Ceux-ci ont été classés et comparés en fonction des données chronostratigraphiques. Les nouvelles données lithostratigraphiques, chronologiques, sédimentologiques et tectoniques acquises dans le cadre de cette thèse sont ensuite replacées dans le contexte plus large de la Méditerranée occidentale. / Along the coast of the Tunisian Sahel, the Pleistocene littoral deposits are organized into three distinct marine formations: Douira, Rejiche and Chebba defined by Paskoff and Sanlaville (1976) and later redefined by Mahmoudi (1988) in terms of lithostratigraphic units Douira, Khniss and Réjiche. However, the chronostratigraphy, the distribution and the relationship between tectonics and eustatism during the Middle and Upper Pleistocene remained so far problematic. The present thesis offers to establish regional chronostratigraphic subdivisions by means of IRSL luminescence dating. The IRSL ages of the Pleistocene littoral deposits (marine, lagoonal and eolian) from the eastern Cap Bon peninsula, the Sahel area and Southeastern Tunisia, are ranging between 335 ka and 66 ka. They are subdivided into six units correlative with MIS 9, MIS 7, MIS 6/5, MIS 5.5, MIS 5.3/5.1 and MIS 4. These IRSL ages demonstrate that the pre-tyrrhenian littoral deposits assigned to the Douira unit belong to two distinct marine interglacial high stands correlative of MIS 9 and MIS 7. The IRSL results of the Tyrrhenian littoral deposits from eastern Tunisia (Khniss and Rejiche units), so far assigned to MIS 5.5, are consistent with a longer chronology that extends from the MIS 6/5 transition to MIS 4. The detailed tectonic analysis of fault populations and joint sets data affecting these Middle and Upper Pleistocene littoral units (MIS 9 to MIS 4) enabled to specify the tectonic regime. It also helped to ascertain the different stress tensors. The latter were classified and compared with each other according to the chronostratigraphic data. The new lithostratigraphic, chronological, sedimentological and tectonic data obtained in this thesis are then replaced in the context of the western Mediterranean basin.

L'objectif de ce travail était de dater des coulées volcaniques de la Chaîne des Puys (Massif Central, France) situées chronologiquement dans la période de l'événement paléomagnétique de Laschamp (30-50 ka). Les méthodes utilisées étaient la thermoluminescence et la luminescence stimulée optiquement appliquées à des grains de quartz et à des galets quartzeux extraits de sédiments cuits par ces coulées. Ces minéraux émettent des signaux de luminescence dont le comportement est souvent irrégulier. Leur paléodose a donc été déterminée par différentes méthodes pour choisir celles qui seraient les plus appropriées à l'obtention de résultats fiables. Ces intercomparaisons ont mis en évidence une dispersion des résultats supérieure à ce qui pouvait être attendu au regard des incertitudes habituellement associées à chacune d'entre elles. Dans la plupart des cas, ces observations ont conduit à proposer un intervalle assez large dans lequel est compris l'âge probable de l'échantillon.