ISO 16641:2014

Measurement of radioactivity in the environment — Air — Radon 220: Integrated measurement methods for the determination of the average activity concentration using passive solid-state nuclear track detectors

ISO 16641:2014 covers integrated measurement techniques for radon-220 with passive sampling only. It provides information on measuring the average activity concentration of radon-220 in the air, based on easy-to-use and low-cost passive sampling, and the conditions of use for the measuring devices. ISO 16641:2014 covers samples taken without interruption over periods varying from a few months to one year.

Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Air — Radon 220: Méthode de mesure intégrée pour la détermination de l'activité volumique moyenne avec des détecteurs passifs solides de traces nucléaires

L'ISO 16641:2014 décrit uniquement les méthodes de mesure intégrées du radon 220 impliquant un prélèvement passif. Elle fournit des informations sur le mesurage de l'activité volumique moyenne du radon 220 dans l'air, basé sur un prélèvement passif, de mise en ?uvre facile et peu coûteuse, ainsi que sur les conditions d'utilisation des dispositifs de mesure. L'ISO 16641:2014 traite des échantillons prélevés sans interruption sur des périodes comprises entre quelques mois à un an.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 23-Sep-2014
• ICS: 17.240 - Radiation measurements
• Technical Committee: ISO/TC 85/SC 2 - Radiological protection
• Drafting Committee: ISO/TC 85/SC 2 - Radiological protection
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 15-Oct-2025
• Completion Date: 16-Oct-2025

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16641
First edition
2014-10-01
Measurement of radioactivity in the
environment — Air — Radon 220:
Integrated measurement methods
for the determination of the average
activity concentration using passive
solid-state nuclear track detectors
Mesurage de la radioactivité dans l’environnement — Air — Radon
220: Méthode de mesure intégrée pour la détermination de l’activité
volumique moyenne avec des détecteurs passifs solides de traces
nucléaires
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
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Fax + 41 22 749 09 47
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Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, and symbols . 1
3.1 Terms and definitions . 1
3.2 Symbols . 3
4 Principle of the measurement method . 4
5 Equipment . 5
6 Sampling . 6
6.1 Sampling objective . 6
6.2 Sampling characteristics . . 6
6.3 Sampling conditions . 6
7 Detection method with solid-state nuclear track detectors (SSNTD) .7
8 Measurement procedure . 7
8.1 General . 7
8.2 Influencing variables . 8
8.3 Calibration . 8
9 Expression of results . 9
9.1 Average thoron activity concentration . 9
9.2 Standard uncertainty . 9
9.3 Decision threshold .10
9.4 Detection limit .10
9.5 Confidence limits.11
9.6 Example .11
10 Test report .12
Annex A (informative) Radon-220 and its decay products .14
Bibliography .16
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies, and
radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection.
iv © ISO 2014 – All rights reserved

Introduction
Radon isotopes 222, 220, and 219 are radioactive gases produced by the disintegration of radium
isotopes 226, 224, and 223, which are decay products of uranium-238, thorium-232, and uranium-235,
respectively, are all found in the earth’s crust. Solid elements, also radioactive, followed by stable lead
[1]
are produced by radon disintegration.
Radon is considered to be the main source of human exposure to natural radiation. The UNSCEAR (2006)
[2]
report suggests that, at the international level, radon accounts for around 52 % of the global average
exposure to natural radiation. Isotope 222 (48 %) is far more significant than isotope 220 (4 %), while
isotope 219 is considered negligible.
Recent studies on indoor radon-222 and lung cancer in Europe, North America, and Asia provide strong
evidence that radon-222 causes a substantial number of lung cancers in the general population. Current
estimates of the proportion of lung cancers attributable to radon-222 range from 3 % to 14 %, depending
[3]
on the average radon-222 concentration in the country concerned and the calculation methods.
Indoor radon-222 concentration is mainly measured by passive detectors that can measure both
[4]
radon-222 and radon-220 signals. If the readings are overestimated, the lung cancer risk is given
as a biased estimate when epidemiological studies are carried out. Radon-222 and radon-220 parallel
[4]-[11]
measurements have been carried out in several countries (See Table A.1). Experiences from field
work indicate that there is no correlation among radon-222 and radon-220 and its decay products’
concentrations. This implies that one parameter cannot be estimated from the other. Unless radon-220
activity concentration is measured, a correct radon-222 concentration cannot be given with a single use
of radon-222 measuring device. Therefore, a specific measurement of radon-220 is justified.
Due to its short half-life, radon-220 disappears very rapidly in the atmosphere. An activity concentration
gradient is observed from the walls or grounds to the inner space of the room. Depending on the
objective of the measurement (building characteristics, construction material characterization, etc.),
the sampling location is to be chosen after taking into account this gradient.
Due to a highest level of radon-222 in air, radon-220 is very difficult to measure alone. This International
Standard proposes a measuring method of radon-220 activity concentration using a dual system
considering radon-222 and radon-220.
There are many ways of measuring the activity concentration of radon-220 and its decay products. The
measuring technique proposed is an integrated measurement method for radon-220 only.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16641:2014(E)
Measurement of radioactivity in the environment — Air
— Radon 220: Integrated measurement methods for the
determination of the average activity concentration using
passive solid-state nuclear track detectors
1 Scope
This International Standard covers integrated measurement techniques for radon-220 with passive
sampling only. It provides information on measuring the average activity concentration of radon-220 in
the air, based on easy-to-use and low-cost passive sampling, and the conditions of use for the measuring
devices.
This International Standard covers samples taken without interruption over periods varying from a few
months to one year.
This type of measurement is also applicable for determination of radon-222 activity concentration.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 11665-1:2012, Measurement of radioactivity in the environment — Air: radon-222 — Part 1: Origins of
radon and its short-lived decay products and associated measurement methods
ISO 11929, Determination of the characteristic limits (decision threshold, detection limit and limits of the
confidence interval) for measurements of ionizing radiation — Fundamentals and application
ISO/IEC 17025:2005, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
IEC 61577-1, Radiation protection instrumentation — Radon and radon decay product measuring
instruments — Part 1: General principles
3 Terms, definitions, and symbols
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1.1
activity
number of spontaneous nuclear disintegrations occurring in a given quantity of material over a
reasonably short time interval, divided by this time interval
[SOURCE: ISO 921:1997, 23]
Note 1 to entry: Activity is expressed by the relationship:
AN=×λ
The decay constant is linked to the radioactive half-life (T) by the relationship:
ln2
λ=
T
3.1.2
activity concentration
activity per unit volume
[SOURCE: IEC 61577-1]
3.1.3
average activity concentration
exposure to activity concentration divided by the sampling duration
3.1.4
radon exposure
integral with respect to time of radon activity concentration accumulated during the exposure time
Note 1 to entry: Exposure to radon is expressed by:
t
e= Ctd
∫
3.1.5
integrated measurement
measurement obtained by accumulating over time physical variables (number of nuclear tracks, number
of electric cha
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16641
Première édition
2014-10-01
Mesurage de la radioactivité dans
l’environnement — Air — Radon 220:
Méthode de mesure intégrée pour la
détermination de l’activité volumique
moyenne avec des détecteurs passifs
solides de traces nucléaires
Measurement of radioactivity in the environment — Air — Radon
220: Integrated measurement methods for the determination of the
average activity concentration using passive solid-state nuclear track
detectors
Numéro de référence
©
ISO 2014
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l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Symboles . 3
4 Principe de la méthode de mesure . 4
5 Équipement . 5
6 Prélèvement . 6
6.1 Objectif du prélèvement . 6
6.2 Caractéristiques du prélèvement . 6
6.3 Conditions de prélèvement . 6
7 Méthode de détection à l’aide de détecteurs solides de traces nucléaires (DSTN) .7
8 Mode opératoire de mesure . 7
8.1 Généralités . 7
8.2 Grandeurs d’influence. 8
8.3 Étalonnage . 8
9 Expression des résultats. 9
9.1 Activité volumique moyenne du thoron . 9
9.2 Incertitude-type . 9
9.3 Seuil de décision .10
9.4 Limite de détection .11
9.5 Limites de l’intervalle de confiance .11
9.6 Exemple .12
10 Rapport d’essai .13
Annexe A (informative) Le radon 220 et ses descendants .14
Bibliographie .16
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés

Introduction
Les isotopes 222, 220 et 219 du radon sont des gaz radioactifs produits par la désintégration des
isotopes 226, 224 et 223 du radium, lesquels sont respectivement des descendants de l’uranium 238,
du thorium 232 et de l’uranium 235 et sont tous présents dans l’écorce terrestre. La désintégration du
[1]
radon donne naissance à des éléments solides, également radioactifs, puis à du plomb stable.
Le radon est considéré comme étant la principale source d’exposition de l’homme au rayonnement
[2]
naturel. Le rapport de l’UNSCEAR (2006) suggère qu’au niveau mondial, le radon intervient pour
environ 52 % de l’exposition moyenne globale au rayonnement naturel. La part de l’isotope 222 (48 %) est
prépondérante sur l’isotope 220 (4 %), alors que celle de l’isotope 219 est considérée comme négligeable.
Des études récentes sur le radon 222 dans l’air intérieur et le cancer pulmonaire en Europe, en Amérique
du Nord et en Asie fournissent des éléments solides prouvant que le radon 222 provoque un nombre
important de cancers pulmonaires au sein de la population en général. Les estimations actuelles de la
proportion de cancers pulmonaires attribuables au radon 222 vont de 3 à 14 %, en fonction de l’activité
[3]
volumique moyenne du radon 222 dans le pays concerné et des méthodes de calcul.
L’activité volumique du radon 222 dans l’air intérieur est principalement mesurée par des détecteurs
[4]
passifs permettant de mesurer à la fois les signaux du radon 222 et du radon 220. Si les valeurs relevées
sont surestimées, le risque de cancer pulmonaire est donné comme une estimation biaisée lorsque des
études épidémiologiques sont réalisées. Les mesures du radon 222 et du radon 220 menées parallèlement
[4]-[11]
ont été effectuées dans plusieurs pays (Voir Tableau A.1). Les études effectuées en environnement
indiquent qu’il n’existe aucune corrélation entre le radon 222 et le radon 220 et les concentrations de
leurs descendants. Cela implique qu’un paramètre ne peut pas être estimé à partir d’un autre. À moins
que l’activité volumique du radon 220 ne soit mesurée, une concentration adéquate en radon 222 ne
peut être fournie à l’aide d’un dispositif de mesure du radon. En conséquence, une mesure spécifique du
radon 220 est justifiée.
Du fait de sa courte période, le radon 220 disparaît rapidement dans l’atmosphère. Un gradient d’activité
volumique est observé entre les parois ou le sol et le milieu des pièces. Selon l’objectif des mesures
(caractéristiques du bâtiment, caractérisation des matériaux de construction, etc.), le lieu du prélèvement
doit être choisi après avoir tenu compte de ce gradient.
Du fait d’un niveau très élevé de radon 222 dans l’atmosphère, il est très difficile de mesurer uniquement le
radon 220. La présente Norme internationale propose une méthode de mesurage de l’activité volumique
du radon 220 à l’aide d’un double système prenant en compte le radon 222 et le radon 220.
L’activité volumique du radon 220 et de ses descendants peut être mesurée de plusieurs manières
différentes. La technique de mesurage proposée est une méthode de mesure intégrée applicable
uniquement au radon 220.
NORME INTERNATIONALE ISO 16641:2014(F)
Mesurage de la radioactivité dans l’environnement —
Air — Radon 220: Méthode de mesure intégrée pour la
détermination de l’activité volumique moyenne avec des
détecteurs passifs solides de traces nucléaires
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale décrit uniquement les méthodes de mesure intégrées du radon 220
impliquant un prélèvement passif. Elle fournit des informations sur le mesurage de l’activité volumique
moyenne du radon 220 dans l’air, basé sur un prélèvement passif, de mise en œuvre facile et peu coûteuse,
ainsi que sur les conditions d’utilisation des dispositifs de mesure.
La présente Norme internationale traite des échantillons prélevés sans interruption sur des périodes
comprises entre quelques mois à un an.
Ce type de mesure peut être également appliqué pour déterminer l’activité volumique du radon 222.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 11665-1:2012, Mesurage de la radioactivité dans l’environnement — Air: radon-222 — Partie 1: Origine
du radon et de ses descendants à vie courte, et méthodes de mesure associées
ISO 11929, Détermination des limites caractéristiques (seuil de décision, limite de détection et extrémités
de l’intervalle de confiance) pour mesurages de rayonnements ionisants — Principes fondamentaux et
application
ISO/IEC 17025:2005, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et
d’essais
IEC 61577-1, Instrumentation pour la radioprotection — Instruments de mesure du radon et des descendants
du radon — Partie 1: Règles générales
3 Termes, définitions et symboles
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1.1
activité
nombre de désintégrations nucléaires spontanées ayant lieu dan
...