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L'irradiation

A
AdelFilali

Exposé sur le risque d'irradiation

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Faculté de Technologie
Département des mines et géologie
Exposé
Présenté par :
Adel FILALI
Thème :
L’irradiation
2018/2019
Sommaire
Introduction
Chapitre 01 : Irradiation et rayonnement…………………………………….5
1.1. Irradiation…………………………………………………………………….6
1.2. Rayonnement…………………………………………………………………6
1.3. Sources des rayonnements…………………………………………………...6
Chapitre 02 : Rayonnements ionisants………………………………………..9
2.1. Définitions………………………………………………………...10
2.2. Types des rayonnements ionisants………………………………………....10
2.2.1 Rayonnements corpusculaires
2.2.2 Rayonnements électromagnétique
2.3. Effets des rayonnements ionisants………………………………………….12
Chapitre 03 : Rayonnements non ionisants………………………………….15
3.1. Définitions…………………………………………………………………...16
3.1.1 L’ultraviolet………………………………………………………..16
3.1.2 L’infrarouge……………………………………………………….17
3.2. Effets des rayonnements non ionisants……………………………………18
Conclusion
Résumé
Références bibliographiques
Liste des tableaux
Tableau 1 : Effets de diverses doses d’irradiation ionisante …………………………………14
Tableau 2 : Effets des rayonnements non ionisants ………………………………………….18
Liste des figures
Figure 1 : Sources de rayonnement naturelles ………………………………………………...6
Figure 2 : Caméra utilisé en médecine nucléaire………………………………………………8
Figure 3 : Jauge nucléaire……………………………………………………………………...8
Figure 4 : Sources des rayonnements ionisants………………………………………………..8
Figure 5 : Symbole des rayonnements ionisants……………………………………………...10
Figure 6 : Capacité de pénétration des rayonnements ionisants……………………………...12
Figure 7 : Lésions cutanées (beta-Burns) et dépilation chez une victime d’irradiation………14
Figure 8 : Symbole des rayonnements non ionisants…………………………………………16
Figure 9 : Le rayonnement infrarouge………………………………………………………..17
Figure 10 : Longueur d’onde des rayonnements non ionisants………………………………17
Figure 11 : Signalisations de danger d’irradiation……………………………………………19
Liste des abréviations et unités
UV : Ultraviolet.
IR : Infrarouge.
nm : Nanomètre.
mm : millimètre.
Introduction :
Un ouvrier qui se blesse sur un chantier, un technicien de laboratoire qui inhale des
substances toxiques… Dans le cadre de leur activité professionnelle, les salariés encourent
certains risques pour leur santé, leur bien-être ou leur intégrité physique : ce sont les risques
professionnels.
Les risques professionnels sont donc de natures extrêmement différentes, en fonction
de l’activité de l’entreprise et du poste occupé.
Un risque professionnel est un événement dont l’occurrence met en danger des
personnes dans le cadre de l’exercice de leur métier.
Les risques professionnels ne cessent d'évoluer au fil des années, et de nouveaux
apparaissent en même temps que sont utilisées de nouvelles technologies dans le monde de
l’industrie.
Le secteur minier est gorgé de risques, (risques mécaniques, chimiques,
électriques…), cependant, la nature du travail dans le domaine des mines expose le salarié à
un risque plus profond, plus lourd, plus grave : c’est le risque d’irradiation.
Ce dernier est omniprésent dans l’industrie en générale et dans le milieu minier en
particulier, il est caractérisé par une propagation d’un faisceau lumineux dans l’espace.
5
Chapitre 01 :
Irradiation et rayonnement
6
1.1. Irradiation :
Déf1 : Action d’un rayonnement sur une matière vivante ou inanimée; fait d’être irradier.
Déf2 : Exposition de quelqu’un ou de quelque chose à des radiations.
Déf3 : C’est l’exposition d’un corps à une lumière surnommée rayonnement, cette exposition
est soit volontaire ou accidentelle.
NB : Radiation = Rayonnement.
1.2. Rayonnement :
Déf1 : transport d’énergie sous forme d’ondes ou de particules à partir d’une source ; ondes
ou particules assurant un transport d’énergie dans un milieu.
Déf2 : émission d’énergie ou faisceau de particules. Suivant cette énergie libérée on distingue
deux types de rayonnement qui sont respectivement abordé dans la section 2.1 et 3.1 :
- Energie libéré élevé Rayonnement ionisant.
- Energie libéré faible Rayonnement non ionisant.
1.3. Sources des rayonnements :
1.3.1. Sources des rayonnements ionisants : naturelles et artificielles (voir la figure 4)
- Sources naturelles : (voir la figure 1)
Le rayonnement a toujours été présent et fait partie de notre environnement
Toute la vie s’est développée dans un bain de rayonnement ionisant, environ 2/3 de ses
rayonnement sont provient des sources naturelles, les sources naturelles des rayonnements
ionisants sont :
Figure 1 : sources de rayonnement naturelles

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L'irradiation

  • 1. Faculté de Technologie Département des mines et géologie Exposé Présenté par : Adel FILALI Thème : L’irradiation 2018/2019
  • 2. Sommaire Introduction Chapitre 01 : Irradiation et rayonnement…………………………………….5 1.1. Irradiation…………………………………………………………………….6 1.2. Rayonnement…………………………………………………………………6 1.3. Sources des rayonnements…………………………………………………...6 Chapitre 02 : Rayonnements ionisants………………………………………..9 2.1. Définitions………………………………………………………...10 2.2. Types des rayonnements ionisants………………………………………....10 2.2.1 Rayonnements corpusculaires 2.2.2 Rayonnements électromagnétique 2.3. Effets des rayonnements ionisants………………………………………….12 Chapitre 03 : Rayonnements non ionisants………………………………….15 3.1. Définitions…………………………………………………………………...16 3.1.1 L’ultraviolet………………………………………………………..16 3.1.2 L’infrarouge……………………………………………………….17 3.2. Effets des rayonnements non ionisants……………………………………18 Conclusion Résumé Références bibliographiques
  • 3. Liste des tableaux Tableau 1 : Effets de diverses doses d’irradiation ionisante …………………………………14 Tableau 2 : Effets des rayonnements non ionisants ………………………………………….18 Liste des figures Figure 1 : Sources de rayonnement naturelles ………………………………………………...6 Figure 2 : Caméra utilisé en médecine nucléaire………………………………………………8 Figure 3 : Jauge nucléaire……………………………………………………………………...8 Figure 4 : Sources des rayonnements ionisants………………………………………………..8 Figure 5 : Symbole des rayonnements ionisants……………………………………………...10 Figure 6 : Capacité de pénétration des rayonnements ionisants……………………………...12 Figure 7 : Lésions cutanées (beta-Burns) et dépilation chez une victime d’irradiation………14 Figure 8 : Symbole des rayonnements non ionisants…………………………………………16 Figure 9 : Le rayonnement infrarouge………………………………………………………..17 Figure 10 : Longueur d’onde des rayonnements non ionisants………………………………17 Figure 11 : Signalisations de danger d’irradiation……………………………………………19 Liste des abréviations et unités UV : Ultraviolet. IR : Infrarouge. nm : Nanomètre. mm : millimètre.
  • 4. Introduction : Un ouvrier qui se blesse sur un chantier, un technicien de laboratoire qui inhale des substances toxiques… Dans le cadre de leur activité professionnelle, les salariés encourent certains risques pour leur santé, leur bien-être ou leur intégrité physique : ce sont les risques professionnels. Les risques professionnels sont donc de natures extrêmement différentes, en fonction de l’activité de l’entreprise et du poste occupé. Un risque professionnel est un événement dont l’occurrence met en danger des personnes dans le cadre de l’exercice de leur métier. Les risques professionnels ne cessent d'évoluer au fil des années, et de nouveaux apparaissent en même temps que sont utilisées de nouvelles technologies dans le monde de l’industrie. Le secteur minier est gorgé de risques, (risques mécaniques, chimiques, électriques…), cependant, la nature du travail dans le domaine des mines expose le salarié à un risque plus profond, plus lourd, plus grave : c’est le risque d’irradiation. Ce dernier est omniprésent dans l’industrie en générale et dans le milieu minier en particulier, il est caractérisé par une propagation d’un faisceau lumineux dans l’espace.
  • 6. 6 1.1. Irradiation : Déf1 : Action d’un rayonnement sur une matière vivante ou inanimée; fait d’être irradier. Déf2 : Exposition de quelqu’un ou de quelque chose à des radiations. Déf3 : C’est l’exposition d’un corps à une lumière surnommée rayonnement, cette exposition est soit volontaire ou accidentelle. NB : Radiation = Rayonnement. 1.2. Rayonnement : Déf1 : transport d’énergie sous forme d’ondes ou de particules à partir d’une source ; ondes ou particules assurant un transport d’énergie dans un milieu. Déf2 : émission d’énergie ou faisceau de particules. Suivant cette énergie libérée on distingue deux types de rayonnement qui sont respectivement abordé dans la section 2.1 et 3.1 : - Energie libéré élevé Rayonnement ionisant. - Energie libéré faible Rayonnement non ionisant. 1.3. Sources des rayonnements : 1.3.1. Sources des rayonnements ionisants : naturelles et artificielles (voir la figure 4) - Sources naturelles : (voir la figure 1) Le rayonnement a toujours été présent et fait partie de notre environnement Toute la vie s’est développée dans un bain de rayonnement ionisant, environ 2/3 de ses rayonnement sont provient des sources naturelles, les sources naturelles des rayonnements ionisants sont : Figure 1 : sources de rayonnement naturelles
  • 7. 7 - Le rayonnement cosmique : Il provient de l’espace et augmente rapidement avec l’altitude : la dose reçue par un montagnard habitant à 1000 mètre d’altitude est supérieure de 20% à celle reçue par une personne habitant au bord de la mer. - Le rayonnement terrestre : L’être humain est exposé en permanence à ce rayonnement provenant du sol qui se retrouve également dans les matériaux de construction des bâtiments obtenue à partir de matériaux extrait du sol. - La radioactivité de l’air (le radon) : Ce gaz naturel radioactif est inodore, incolore et inerte. Il est la principale source d’exposition naturelle suite à la désintégration de l’uranium naturellement présent dans la couche terrestre (sols, roches et eau). - La radioactivité du corps humain : Le corps humain est radioactif du fait que l’être humain mange, boit et respire des substances radioactives qui sont naturellement présente dans son environnement. Ces substances sont continuellement absorbées par le corps humain et intègre ses tissus, organes et os. - Sources artificielles : (voir les figures 3,4) Les gens sont exposé aux rayonnements artificiel aux cours de traitements médicaux et d’activité impliquant des matières radioactive, environ 1/3 de l’exposition aux rayonnements ionisants provient de sources artificielles, les sources artificielles des rayonnements ionisants sont : - Sources médicales : Les examens d’imagerie médicale (la radiologie et la médecine nucléaire) et les traitements médicaux comme la radiothérapie utilisent les rayonnements ionisants et représentent la plus grande part de l’exposition artificielle. - Sources industrielles : Certaines applications dans le domaine industriel, les installations nucléaires et les retombées anciennes représentent une faible part de l’exposition artificielle aux rayonnements ionisants. 1.3.2. Sources des rayonnements non ionisants : Les systèmes de positionnement global (GPS), les téléphones cellulaires, les stations de télédiffusion, la radio AM et FM, les téléphones sans fil, les feux, la lumière du soleil, les chalumeaux (les corps chauffées)…
  • 8. 8 Figure 2 : camera utilisé en Figure 3 : jauge nucléaire Médecine nucléaire Figure 4 : sources des rayonnements ionisants-
  • 10. 10 2.1. Définitions : Déf1 : Transfert d’énergie par ondes qui peut arracher les électrons aux atomes d’une matière. Déf2 : Transfert d’énergie sous la forme de particules ou d’ondes électromagnétiques d’une longueur d’ondes ≤ 100 nano mètre pouvant produire des ions directement ou indirectement. Déf3 : C’est l’ensemble des lumières qui possèdent une capacité de pénétrer le corps humain et d’ioniser les cellules (détruire les liaisons chimiques du corps) et causer des lésions des tissus, ce dernier désigne le rayonnement qui provient des sources naturelles et artificielles. Figure 5 : symbole des rayonnements ionisants 2.2. Types des rayonnements ionisants : 2.2.1. Rayonnement corpusculaire : Le rayonnement corpusculaire est une référence à un faisceau de particules qui déplacent dans la même direction, ces particules sont caractérisées par leurs vitesse importante de pénétration et leurs vitesse négligeable d’agir à l’intérieure du corps. On distingue deux types : - Rayonnement alpha (α) : Le rayonnement alpha est constitué de particules alpha qui sont composées de deux protons et de deux neutrons portant une double charge positive. En raison de leur masse importante et de leur charge, elles ont une capacité de pénétration de la matière très limitée. De fait, il suffit une feuille de papier ou la couche externe morte de la peau pour l’arrêter. Un exemple d’une substance nucléaire qui subit une désintégration alpha est le radon 222, qui se désintègre en polonium 218. La gravité du rayonnement alpha est présente seulement si l’énergie de ce dernier est complètement absorbée dans le corps (en respirant ou en ingérant).
  • 11. 11 - Rayonnement beta (β) : Le rayonnement beta est formé de particules éjectées du noyau d’un atome et qui sont identiques aux électrons du point de vue physique. Il existe deux formes de particules beta : βˉ et β+, elles sont très petites et pouvant pénétrer plus profondément que les particules alpha. Cependant, le rayonnement beta peut être arrêté par une feuille de plastique, de verre ou de métal. Lorsque la source de rayonnement est à l’extérieure du corps, le rayonnement beta à une énergie suffisante pour pénétrer la couche externe morte de la peau et disposer son énergie à l’intérieure de cellules actives de la peau. Cependant, la capacité de pénétration du rayonnement beta dans les tissus profonds et les organes est très limitée. Les substances nucléaires qui émettent du rayonnement beta pouvant aussi être dangereuses si elles sont absorbées par le corps. Le tritium est un exemple de substance nucléaire qui produit des émissions beta (hydrogène 3) et qui se désintègre en hélium 3. 2.2.2 Rayonnement électromagnétique : Le rayonnement électromagnétique est une forme de transport d’énergie qui se réalise le déplacement des photons, ce rayonnement est connue par une vitesse de pénétration lente, et une grande capacité à libérer les ions (ioniser le corps). On discerne deux types : NB : Le rayonnement corpusculaire pénètre rapidement et ionise lentement par contre, l’électromagnétique ionise rapidement mais pénètre lentement. Comme mentionné précédemment le rayonnement photonique se sépare en deux types : le rayonnement gamma (γ) et les rayons X. Le rayonnement gamma est constitué de photons qui proviennent de l’intérieur du noyau et les rayons X sont des photons qui proviennent de l’extérieur du noyau, ces dernier sont généralement plus faible en énergie que les précédents. Le rayonnement photonique peut pénétrer très profondément et, parfois, on ne peut réduire son intensité qu’avec des matériaux très denses, tels que le plomb ou le béton. Il peut pénétrer les tissus et les organes corporels lorsque sa source est à l’extérieure du corps. Le rayonnement électromagnétique peut aussi être dangereux si les substances nucléaires émettant les photons sont incorporées. Le cobalt 60 est un exemple d’une substance nucléaire qui produit une émission de photons et qui se désintègre en nickel 60. NB : rayonnement photonique = rayonnement électromagnétique.
  • 12. 12 Figure 6 : capacité de pénétration des rayonnements ionisants 2.3. Effets des rayonnements ionisants : (voir le tableau 1 et la figure 07) Les rayonnements ionisants attaquent les différents organes du corps humain, il ne nous cache pas que son entrée dans le corps aura des conséquences désastreuses. Cela nous amène à poser une question, qu’est ce qui est causé par les radiations ionisantes pénétrer dans le corps humain ? Les effets sur les tissus peuvent apparaître dans quelques heures uniquement après l'irradiation ou bien plus tardivement c'est-à-dire environ un à deux mois, si la dose dépasse un certain niveau. Si une irradiation est de type généralisé, les tissus qui reçoivent les rayons sont avant tout la moelle épinière et l'intestin. Dès cet instant la gravité de l'irradiation sera fonction de la dose. Ainsi, si la dose est inférieure à 0,2 Gy les premiers effets constatés seront une chute du nombre des globules blancs (lymphocytes). Cette chute est susceptible de s'arrêter et le nombre de globules blancs de revenir à la normale assez rapidement sans que cela n'occasionne d'effets nuisibles pour l'organisme.
  • 13. 13 À l'opposé si la dose est supérieure à 0,2 Gy il est possible de voir survenir des modifications biologiques de fonctionnement de l'organisme et les premiers symptômes seront un mauvais fonctionnement de l'appareil digestif qui se traduira par l'apparition de nausées, de vomissements…, parfois une élévation de température se présente (hyperthermie). Ensuite si la dose commence à augmenter c'est-à-dire à dépasser 2,5 à 5 Gy, commencera à apparaître une fatigue généralisée, des maux de tête, des frissons, des pertes de substance au niveau de la muqueuse de la bouche. Progressivement le sang va perdre de plus en plus de cellules c'est ce que l'on appelle la pan cytopénie. Dès cet instant la vie de l'individu est en danger. Au-dessus de 10 Gy apparaissent des lésions beaucoup plus graves qui concernent le système nerveux central dont les manifestations sont immédiates. En ce qui concerne l'irradiation partielle les deux organes concernés sont les appareils reproducteurs et en particulier les gonades ainsi que la peau qui sont les deux zones les plus sensibles de l'organisme. Les gonades et en particulier les testicules sont particulièrement fragiles et vulnérables aux irradiations. En effet, un risque d'oligospermie (diminution du nombre de spermatozoïdes) voir de stérilité et susceptible apparaître. Les effets tardifs d'une irradiation sur les tissus sont avant tout un risque plus important de survenue de cancer. Le globe oculaire (les yeux) est également concerné par les effets délétères de l'irradiation (cataracte). Le nombre de globules blancs, globules rouges et plaquettes baisse après une irradiation plus ou moins importante. Des troubles de la croissance peuvent survenir également quand la femme a reçu une dose importante de rayons durant la grossesse.
  • 14. 14 Figure 7 : Lésions cutanées (beta-Burns) et dépilation chez une victime d’irradiation Tableau 1 : effets de diverses doses d’irradiation ionisante Dose (Gy) Effets - < 0.2 - Chute de lymphocytes - >0.2 - Vomissement et fièvre - Entre 2.5 et 5 - Pan cytopénie - >7 - Hémorragie - >10 - Cédé ration
  • 16. 16 3.1. Définitions : Déf1 : Rayonnement émis par un corps chauffé (feu, soleil…). Déf2 : Rayonnement de faible longueur d’onde, qui ne provoque pas l’ionisation. Déf3 : Ensemble des lumières invisible à l’œil humain avec une énergie insuffisante pour ioniser le corps humain, certains de ces rayonnements peuvent avoir des effets biologiques. On compte deux rayonnements non ionisants : Figure 8 : symbole des rayonnements non ionisants 3.1.1. L’ultraviolet : Le rayonnement UV est une lumière invisible à l’œil, émet dans la gamme de longueur d'onde de 100 à 400 nm, provient de sources naturelles comme le soleil, et de sources artificielles comme les appareils à souder. Le rayonnement UV se divise en trois bandes : - Les UVA : Ont une longueur d'onde de 320 à 400 nm. Bien que leur énergie soit inférieure à celle des UVB, ils pénètrent dans le derme et sont responsables du bronzage immédiat, du vieillissement prématuré de la peau et peuvent jouer un rôle dans l'apparition de certains cancers de la peau. Les UVA ne sont pas facilement absorbés par la couche d’ozone. - Les UVB ont une longueur d'onde de 280 à 320 nm. Ils ne pénètrent que la couche protectrice de l'épiderme. Ils sont responsables du bronzage à long terme et des coups de soleil, ainsi que de la plupart des cancers de la peau. Une grande part des UVB est absorbée par la couche d'ozone; seulement 5 % se rendent à la surface de la terre. - Les UVC ont une longueur d'onde de 100 à 280 nm et sont les rayons UV qui ont le plus d'énergie. Ils sont très dangereux pour toutes les formes de vie (même à très faible dose). Par contre, ils ne traversent pas la couche d'ozone et n'atteignent jamais la terre. Ils sont créés de façon artificielle pour tuer des bactéries.
  • 17. 17 3.1.2. L’infrarouge : (voir la figure 9) Le rayonnement IR est une lumière invisible à l’œil, dont leurs longueurs d’onde sont comprises entre 750 nm et 1 mm, provient de sources naturelles comme le soleil, et de sources artificielles comme les lasers. Le nom signifie : en deçà du rouge. Figure 9 : le rayonnement infrarouge Figure 10 : longueur d’onde des rayonnements non ionisants
  • 18. 18 3.2. Effets des rayonnements non ionisants : (voir le tableau 2) Contrairement aux rayonnements ionisants, les rayonnements non ionisants ne pénètrent pas le corps, ne détruisent pas les liaisons chimiques du corps, mais cela ne signifie pas qu’ils ne nuisent pas au corps. Ils ont pour conséquences : - Sur la peau :  Coloration rouge de la peau.  Inflammations.  Desquamation de la peau.  Vieillissement prématuré de la peau.  Allergie dermatologique. - Sur les yeux :  Fatigue des yeux  Rougeur et larmoiement des yeux.  Inflammation de la cornée (photo kératite).  La cataracte. - Sur le système cérébral :  Fatigue et convulsion.  Stress et angoisse.  Nausée et vomissement.  Baisse dangereuse de la pression artérielle.  Pertes de conscience. Tableau 2 : effets des rayonnements non ionisants. Rayonnement Effets UVA - Cataracte photochimique, érythème, pigmentation de la peau. UVB - Photo kératite, érythème, pigmentation de la peau, cancer de la peau, réactions photo sensitives de la peau. UVC - Pigmentation de la peau, érythème, photo kératite IR - Brulure thermique de la rétine, cataracte thermique, Echauffement de la surface du corps, brulure de la cornée, cataracte.
  • 19. Conclusion L’évaluation des risques professionnels constitue une étape cruciale de la démarche de prévention, elle en est le point de départ. L’identification, l’analyse et le classement des risques permettent de définir les actions de prévention les plus appropriées, couvrant les dimensions techniques, humaines et organisationnelles. Le secteur minier présente le domaine industriel le plus exposé aux risques professionnels, mais le risque dominant est : le risque d’irradiation. La sécurité des travailleurs doit être garantis, les engins utilisés doivent être préservé et l’infrastructure doit être protégé, pour cela, nous devrons faire appel aux principes du HSE dans le domaine des mines en raison des mesures suivantes qui nous permettent de se prévenir contre les risque d’irradiation - S’sensibiliser, former et informer les minier sur les risques d’irradiation. - Signaler la présence de rayonnement, et interdire l’accès aux lieux irradiés. - Interposer des rideaux opaques entre les salariés et les sources des rayonnements. - Limiter le temps d’exposition aux rayonnements. - Détecter la nature du rayonnement, et se comporter en conséquence. - Doter les travailleurs des tenues de travail recouvert du plomb. - Porter des verres filtrants lors de la manipulation du rayonnement. Figure 11 : signalisations de danger d’irradiation
  • 20. Résumé Les risques d’irradiations sont causé par ce qu’on appel le rayonnement qui se défini comme un transfert d'énergie sous forme d'ondes et de faisceaux de particules. Le rayonnement peut être divisé en deux, rayonnement ionisant et non ionisant. Cette séparation est faite selon l’énergie libérer par le rayonnement, si l’énergie est élevée on parle du rayonnement ionisant qui a pour but de détruire les liaisons chimiques du corps tout en causant des maladies tell que la cataracte. Le rayonnement ionisant se divise en deux familles : - Rayonnement corpusculaire dont on trouve les particules alpha et beta. - Rayonnement électromagnétique dont on trouve le rayonnement gamma et les rayons X. D’autre part, si l’énergie libérer est négligeable on parle du rayonnement qui ne déséquilibre pas le corps mais qui cause des maladies comme la photo kératite, c’est le rayonnement non ionisant qui se défini comme étant l’ensemble des rayonnements émis par les corps chauffés. On distingue deux lumières non ionisantes : - L’ultraviolet. - L’infrarouge.
  • 21. Références bibliographiques  Dictionnaire français Larousse.  Livre (Introduction au rayonnement) Publié par la Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN).  Spectroscopie UV-Visible, Pr. Franck DENAT.  Les irradiations accidentelles Référence : 2869/21.f.  NOTIONS DE BASE DE LA SPECTROSCOPIE, A. ELHAJJI.