ISO 20956:2023

Radiological protection - Low dose rate calibration of instruments for environmental and area monitoring

This document specifies the calibration methods under laboratory conditions for dosemeters used for environmental and area monitoring of X and gamma-rays with respect to the operational quantities of the International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU)[1]. This document extends the dose rate range of ISO 4037-1 below 1,0 µSv·h−1. The specific uncertainty components are described for these calibration methods. This document also specifies the method for routine checking of active area dosemeters. Routine checking is not a calibration, nor does it replace a calibration, but it is a simple and effective method to routinely verify that the performance of the equipment is continuously maintained after calibration and that the calibration is still valid. This document does not deal with the special requirements for the calibration of spectrometer-based environmental dosemeters and passive dosemeters.

Radioprotection — Étalonnage d’instruments à faible débit de dose pour la surveillance de zone et de l’environnement

Le présent document spécifie les méthodes d’étalonnage dans des conditions de laboratoire pour les dosimètres utilisés pour la surveillance de zone et de l’environnement de rayons X et gamma en relation avec les grandeurs opérationnelles de la Commission internationale des unités et des mesures de radiation (ICRU)[1]. Le présent document étend la plage de débits de dose de l’ISO 4037-1 en dessous de 1,0 µSv·h−1. Les composantes d’incertitude spécifiques sont décrites pour ces méthodes d’étalonnage. Le présent document spécifie également la méthode de contrôle de routine des dosimètres de zone actifs. Le contrôle de routine n’est pas un étalonnage et ne remplace pas l’étalonnage; c’est une méthode simple et efficace qui permet de vérifier régulièrement que les performances de l’équipement sont maintenues sans interruption après l’étalonnage de sorte que l’étalonnage soit toujours valable. Le présent document ne traite pas des exigences spéciales relatives à l’étalonnage des dosimètres d’environnement utilisant un spectromètre et des dosimètres passifs.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 03-Sep-2023
• ICS: 17.240 - Radiation measurements
• Technical Committee: ISO/TC 85/SC 2 - Radiological protection
• Drafting Committee: ISO/TC 85/SC 2/WG 2 - Reference radiations fields
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 04-Sep-2023
• Due Date: 11-Apr-2023
• Completion Date: 04-Sep-2023

Overview - What ISO 20956:2023 covers

ISO 20956:2023, "Radiological protection - Low dose rate calibration of instruments for environmental and area monitoring", specifies laboratory calibration methods for environmental and area dosemeters measuring X‑ and gamma‑rays with respect to the ICRU operational quantities. The standard extends the calibration range of ISO 4037‑1 to cover low ambient dose equivalent rates below 1.0 µSv·h−1, and defines procedures and uncertainty components for reliable calibration at very low dose rates (including ultra‑low levels below 0.01 µSv·h−1). It also sets out a standardized method for routine checking of active area dosemeters to ensure ongoing performance between calibrations.

Key technical topics and requirements

• Calibration methods under laboratory conditions:
  • Characterization of the radiation field using a reference source (free‑in‑air procedures).
  • Three facility types for calibration: ground level with normal background, ground level with added shielding (reduced background), and underground ultra‑low background facilities.
  • Procedures for detector placement, dose rate evaluation (including inverse‑square distance considerations), and treatment of scattered radiation.
• Routine checking:
  • Defined irradiation setups and acceptance criteria for periodic verification of active monitors (routine checks do not replace full calibration).
• On‑site calibration:
  • Methods using a portable calibrated radioactive source and methods using a reference standard instrument for in‑situ verification.
• Uncertainty analysis:
  • Specific uncertainty components and contributions are described for each calibration method and facility type.
• Terminology and definitions:
  • Clear definitions (e.g., environmental dosemeter, ultra‑low ambient dose equivalent rate, shadow cone) and symbols used in procedures.
• Practical measurement aids:
  • Guidance on handling scattered radiation (shadow cone use - e.g., typical lead thickness notes), detector inherent background, and free‑in‑air simultaneous irradiation derived from ISO 29661 concepts.

Applications - Who uses ISO 20956:2023

• Calibration laboratories performing low dose rate calibrations for environmental and area monitoring instruments.
• Radiation protection professionals and health physics teams in nuclear power plants, research facilities, and hospitals.
• Environmental monitoring agencies and emergency response organizations needing reliable low‑level ambient monitoring.
• Instrument manufacturers and conformity assessors developing or certifying environmental dosemeters.
• Regulatory bodies setting performance and calibration requirements for public dose monitoring.

Related standards and references

• ISO 4037‑1 / ISO 4037‑2 / ISO 4037‑3 - X and gamma reference radiation and dosimetry.
• ISO 29661 - Reference radiation fields: definitions and fundamental concepts.
• ICRU publications - operational quantities for radiation protection.

ISO 20956:2023 is essential where accurate low dose rate monitoring is required for public safety, regulatory compliance, and environmental surveillance.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20956
First edition
2023-09
Radiological protection — Low dose
rate calibration of instruments for
environmental and area monitoring
Radioprotection — Étalonnage d’instruments à faible débit de dose
pour la surveillance de zone et de l’environnement
Reference number
© ISO 2023
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 3
5 Calibration methods under laboratory conditions . 3
5.1 Characterization of the radiation field using a reference source . 3
5.1.1 General . 3
5.1.2 Characterization procedure of the reference radiation field. 3
5.1.3 Characterization procedure of the radiation field at a distance r . 4
5.1.4 Uncertainty for the calibration of the radiation field using the reference
source . 4
5.2 Ground level facilities with normal background dose levels . 4
5.2.1 General . 4
5.2.2 Dose equivalent rate evaluation using the inverse square of distance . 4
5.2.3 Detector calibration procedure . 5
5.2.4 Uncertainty contributions to the detector calibration uncertainty . 5
5.3 Ground level facilities with added shielding at lower than normal background
levels . 5
5.3.1 General . 5
5.3.2 Description of the ground level facility with added shielding . 5
5.3.3 Detector calibration procedure . 5
5.3.4 Uncertainty contributions to the detector calibration uncertainty . 6
5.4 Underground facilities with ultra-low background dose levels . 6
5.4.1 General . 6
5.4.2 Description of the facility . 6
5.4.3 Uncertainty contributions to the detector calibration uncertainty . 6
6 Routine checking .7
6.1 General . 7
6.2 Description of the method . 7
6.2.1 Introduction . 7
6.2.2 Irradiation setup for regular checking . 7
6.2.3 Criteria for routine checks. 7
7 On-site calibration . 8
7.1 General . 8
7.2 The method using a portable calibrated radioactive source. 8
7.2.1 General . 8
7.2.2 Portable calibrated radioactive source . 8
7.2.3 Procedure of calibration . 8
7.2.4 Uncertainty contributions to the detector calibration uncertainty . 8
7.3 The method using a reference standard instrument . 8
7.3.1 General . 8
7.3.2 The calibration instruments . 9
7.3.3 Uncertainty contributions . 9
Annex A (informative) Example of a ground level facility with added shielding.10
Annex B (informative) Reference sites for characterization of environmental dosemeters
with respect to background ionizing radiation in the environment .12
Bibliography .14
iii
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies
and radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
The ISO 4037 documentary standard is an International Standard for the calibration of dosemeters in
X and gamma-ray reference fields. The air kerma rate range for which the standard applies is above
−1 −1
1 µGy·h being nearly equivalent to 1 µSv·h in terms of the operational quantities. The standard
however does not address dosemeters that are currently available for environmental monitoring that
−1
can measure below 1 µSv·h . The reliability of environmental monitoring equipment is important for
the evaluation of potential dose of the general public during any radiation incident such as an accident
that could occur at a nuclear power plant or at any radiation facility.
This document extends the scope of ISO 4037 for calibrating area and environmental type monitors to
−1
dose rates below 1 µSv·h to improve the reliability of environmental monitoring.
Three detector calibration methods are described in Clause 5 of this document for 3 different situations:
ground level facilities with normal background levels (see 5.2), ground level facilities with lower than
normal background levels (see 5.3) and underground facilities with lower than normal background
levels (see 5.4). Clause 6 discusses routine checks while Clause 7 is dedicated to the calibration of
environmental and area dosemeters that are fixed in place. These methods are based on free-in-air
and simultaneous irradiation procedures, derived from those described in ISO 29661. This document
−1
extends the dose rate range of ISO 4037-1 below 1,0 µSv·h . The specific uncertainty components are
described for these calibration methods.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 20956:2023(E)
Radiological protection — Low dose rate calibration of
instruments for environmental and area monitoring
1 Scope
This document specifies the calibration methods under laboratory conditions for dosemeters used for
environmental and area monitoring of X and gamma-rays with respect to the operational quantities of
[1]
the International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) .
−1
This document extends the dose rate range of ISO 4037-1 below 1,0 µSv·h . The specific uncertainty
components are described for these calibration methods.
This document also specifies the method for routine checking of active area dosemeters. Routine
checking is not a calibration, nor does it replace a calibration, but it is a simple and effective method
to routinely verify that the performance of the equipment is continuously maintained after calibration
and that the calibration is still valid.
This document does not deal with the special requirements for the calibration of spectrometer-based
environmental dosemeters and passive dosemeters.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 4037-1, Radiological protection — X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and
doserate meters and for determining their response as a function of photon energy — Part 1: Radiation
characteristics and production methods
ISO 4037-2:2019, Radiological protection — X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters
and doserate meters and for determining their response as a function of photon energy — Part 2: Dosimetry
for radiation protection over the energy ranges from 8 keV to 1,3 MeV and 4 MeV to 9 MeV
ISO 4037-3:2019, Radiological protection — X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters
and doserate meters and for determining their response as a function of photon energy — Part 3: Calibration
of area and personal dosemeters and the measurement of their response as a function of energy and angle
of incidence
ISO 29661, Reference radiation fields for radiation protection — Definitions and fundamental concepts
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 29661 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
environmental dosemeter
area dosemeter designed to measure ambient dose equivalent (rate) from natural background radiation
and man-made sources of radiation in the environment
Note 1 to entry: Man-made sources of radiation include residues from nuclear tests and accidental or deliberate
dispersion of radionuclides used in medical and/or industrial applications. Natural background radiation
includes cosmic radiation and radiation produced by the primordial radioisotopes.
3.2
standard instrument
secondary standard or other appropriate instrument, whose calibration is traceable to a primary
standard
3.3
scattered radiation
radiation which, during passage through a material, has been deviated from its original direction or
changed in energy
3.4
ultra-low ambient dose equivalent rate
−1
ambient dose equivalent rate below 0,01 μSv·h
3.5
ultra-low background facility
irradiation facility where the background ambient dose equivalent rate is reduced to ultra-low ambient
dose equivalent rate levels
Note 1 to entry: The most promising approach to achieve these ambient dose equivalent rate levels is to use a
facility located deep underground where the flux of secondary cosmic radiation is reduced by at least two orders
of magnitude relative to its value at ground level. To additionally reduce the influence of primordial radionuclides
the site of a salt mine should be selected.
−1
Note 2 to entry: The requirement of an ultra-low ambient dose equivalent rate of 0,01 µSv·h is a compromise
between feasibility to achieve such a small ambient dose equivalent rate and the necessity to have low background
radiation compared to the ambient dose equivalent rates at which the calibrations are carried out.
3.6
shadow cone
cone shaped shielding material used to evaluate only the scattered radiation (3.3) originating from a
radiation source
Note 1 to entry: The shadow cone is used to block the direct radiation from the source.
Note 2 to entry: The shadow cone is a cone-shaped lead shield with a cross section large enough to hide the
137 60
detector to be calibrated and thick enough (about 6,5 cm for Cs and about 12,5 cm for Co) to reduce direct
radiation by a factor of one thousand or larger. It is installed with a support at approximately the centre of the
distance between the gamma-ray source and the instrument to be calibrated on the central axis of the beam.
3.7
low ambient dose equivalent rate
−1
ambient dose equivalent rate below 1 μSv·h
3.8
inherent background
indicated value due to radiation emitted from radionuclides intrinsic to the detector assembly or
electronic noise from the detector and/or its electronics
3.9
coefficient of variation
ratio of the standard deviation s to the arithmetic mean x of a set of n measurements x given by the
i
following formula:
n
s 11
V == ()xx−
i
∑
xx n−1
[SOURCE: IEC 60050-394:2007, 394-40-14]
4 Symbols
The symbols used are given in Table 1.
Table 1 — Symbols
Symbol Meaning Unit
r distance from the source to the point of test where the reference ambient dose m
equivalent rate is given
r distance from the source to the dosemeter in a calibration measurement m
−1
Ḣ ambient dose equivalent rate at r Sv·h
0 0
−1
Ḣ ambient dose equivalent rate at r Sv·h
5 Calibration methods under laboratory conditions
5.1 Characterization of the radiation field using a reference source
5.1.1 General
−1
A gamma-ray source that produces an ambient dose equivalent rate of less than 1 µSv·h at the
reference distance shall be used as a reference standard. The characterization procedure shall be
performed in the calibration room specified in ISO 4037-1. The dose rate, Ḣ , shall be determined with
a standard instrument.
5.1.2 Characterization procedure of the reference radiation field
The reference source shall be placed inside a shielded enclosure with a collimator that has an adequate
opening angle, positioned in a calibration room such that the contribution of scattered radiation at the
reference distance is less than 5 %.
The reference source without a collimator could be used provided that short distances are used (<1 m)
and also scattered radiation shall be less than 5 % of the ambient dose equivalent at the point of test.
Reference sources shall be used to establish a low dose rate reference field using a standard instrument
calibrated in terms of the ambient dose equivalent. The standard instrument shall be used to realize the
dose equivalent rate, Ḣ . The calibration distance r shall be selected such that the standard instrument
is completely submerged within the cone of the homogeneous beam and that scattered radiation from
the room boundaries (i.e. floor, ceiling and walls), the irradiator structure and other scattering objects
contribute less than 5 % to the ambient dose equivalent due of the primary field.
The contribution of the room scattering radiation should be estimated by the shadow-cone
measurement.
Sources that have the same encapsulation and the same radionuclide as the reference source, but
different activities may be calibrated using activity ratios provided the activity of the reference source
is well-known and has been calibrated using a well-type ionization chamber.
The standard instrument can also be calibrated in terms of air-kerma provided an appropriate
conversion coefficient from the air-kerma to the ambient dose equivalent is applied.
5.1.3 Characterization procedure of the radiation field at a distance r
As discussed in the previous subclause, reference sources shall be used to establish a low dose rate
reference field Ḣ using a standard instrument calibrated in terms of the ambient dose equivalent. The
standard instrument shall be placed at a reference distance r from the source and used to realize the
dose equivalent rate Ḣ at such distance. For distances r other than the reference distance r , the dose
0 0
rate Ḣ shall be derived by using following Formula (1):
r

HH= · (1)
r
The contribution to the ambient dose equivalent of scattered radiation from the facility boundaries,
the irradiator structure and other scattering objects at a distance, r, relative to the reference value of
the well-collimated photon beam, shall be
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 20956
Première édition
2023-09
Radioprotection — Étalonnage
d’instruments à faible débit de dose
pour la surveillance de zone et de
l’environnement
Radiological protection — Low dose rate calibration of instruments
for environmental and area monitoring
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2023
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 3
5 Méthodes d’étalonnage dans des conditions de laboratoire . 3
5.1 Caractérisation du champ de rayonnement à l’aide d’une source de référence . 3
5.1.1 Généralités . 3
5.1.2 Mode opératoire de caractérisation du champ de rayonnement de référence . 3
5.1.3 Mode opératoire de caractérisation du champ de rayonnement à une
distance r . 4
5.1.4 Incertitude de l’étalonnage du champ de rayonnement à l’aide de la source
de référence . 4
5.2 Installations au niveau du sol avec des niveaux de bruit de fond habituels . 4
5.2.1 Généralités . 4
5.2.2 Évaluation du débit d’équivalent de dose en utilisant l’inverse du carré de
la distance . 5
5.2.3 Mode opératoire d’étalonnage du détecteur . 5
5.2.4 Contributions à l’incertitude d’étalonnage du détecteur . 5
5.3 Installations au niveau du sol munies d’un blindage supplémentaire à des niveaux
de bruit de fond inférieurs à la normale . 5
5.3.1 Généralités . 5
5.3.2 Description de l’installation au niveau du sol avec blindage supplémentaire . 5
5.3.3 Mode opératoire d’étalonnage du détecteur . 6
5.3.4 Contributions à l’incertitude d’étalonnage du détecteur . 6
5.4 Installations souterraines avec des niveaux de bruit de fond ultra-faibles . 6
5.4.1 Généralités . 6
5.4.2 Description de l’installation . 6
5.4.3 Contributions à l’incertitude d’étalonnage du détecteur . 7
6 Contrôle de routine . 7
6.1 Généralités . 7
6.2 Description de la méthode . 7
6.2.1 Introduction . 7
6.2.2 Configuration de l’irradiation pour contrôle régulier . 7
6.2.3 Critères pour les contrôles de routine . 8
7 Étalonnage sur site .8
7.1 Généralités . 8
7.2 Méthode utilisant une source radioactive portable étalonnée . 8
7.2.1 Généralités . 8
7.2.2 Source radioactive portable étalonnée . 8
7.2.3 Mode opératoire d’étalonnage . . 9
7.2.4 Contributions à l’incertitude d’étalonnage du détecteur . 9
7.3 Méthode utilisant un instrument étalon de référence . 9
7.3.1 Généralités . 9
7.3.2 Les instruments d’étalonnage . 9
7.3.3 Contribution à l’incertitude . 9
Annexe A (informative) Exemple d’installation au niveau du sol équipée d’un blindage
supplémentaire .10
Annexe B (informative) Sites de référence pour la caractérisation de dosimètres
d’environnement par rapport au bruit de fond du rayonnement ionisant ambiant .12
iii
Bibliographie .14
iv
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et
à l’applicabilité de tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n’avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l’adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de 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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été préparé par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire,
technologies nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
La norme documentaire ISO 4037 est une Norme internationale pour l’étalonnage des dosimètres dans
les champs de référence de rayonnements X et gamma. La plage de débits de kerma dans l’air à laquelle
−1 −1
la norme s’applique est supérieure à 1 µGy·h , ce qui est presque équivalent à 1 µSv·h en termes de
grandeurs opérationnelles. La norme ne couvre cependant pas les dosimètres aujourd’hui disponibles
−1
pour la surveillance de l’environnement qui peuvent mesurer à moins de 1 µSv·h . La fiabilité des
équipements de surveillance de l’environnement est importante pour l’évaluation de la dose d’exposition
potentielle du public en cas d'accident impliquant des rayonnements, par exemple, à un accident qui se
produirait dans une centrale nucléaire ou toute installation émettant des rayonnements.
Le présent document étend le domaine d’application de l’ISO 4037 pour l’étalonnage de moniteurs de
−1
zone et de l’environnement à des débits de dose inférieurs à 1 µSv·h afin d’améliorer la fiabilité de la
surveillance de l’environnement.
Trois méthodes d’étalonnage de détecteur sont décrites à l’Article 5 du présent document pour
3 situations différentes: les installations au niveau du sol avec des niveaux de bruit de fond normaux
(voir 5.2), les installations au niveau du sol avec des niveaux de bruit de fond inférieurs à la normale
(voir 5.3) et les installations souterraines avec des niveaux de bruit de fond inférieurs à la normale
(voir 5.4). L’Article 6 traite des contrôles de routine tandis que l’Article 7 est consacré à l’étalonnage des
dosimètres de zone et d’environnement installés à poste fixe. Ces méthodes sont fondées sur des modes
opératoires d’irradiations dans l’air en champ non perturbé et simultanées, dérivés de ceux décrits
dans l’ISO 29661. Le présent document étend la plage de débits de dose de l’ISO 4037-1 en dessous de
−1
1,0 µSv·h . Les composantes d’incertitude spécifiques sont décrites pour ces méthodes d’étalonnage.
vi
NORME INTERNATIONALE ISO 20956:2023(F)
Radioprotection — Étalonnage d’instruments à faible débit
de dose pour la surveillance de zone et de l’environnement
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les méthodes d’étalonnage dans des conditions de laboratoire pour les
dosimètres utilisés pour la surveillance de zone et de l’environnement de rayons X et gamma en relation
avec les grandeurs opérationnelles de la Commission internationale des unités et des mesures de
[1]
radiation (ICRU) .
−1
Le présent document étend la plage de débits de dose de l’ISO 4037-1 en dessous de 1,0 µSv·h .
Les composantes d’incertitude spécifiques sont décrites pour ces méthodes d’étalonnage.
Le présent document spécifie également la méthode de contrôle de routine des dosimètres de zone
actifs. Le contrôle de routine n’est pas un étalonnage et ne remplace pas l’étalonnage; c’est une méthode
simple et efficace qui permet de vérifier régulièrement que les performances de l’équipement sont
maintenues sans interruption après l’étalonnage de sorte que l’étalonnage soit toujours valable.
Le présent document ne traite pas des exigences spéciales relatives à l’étalonnage des dosimètres
d’environnement utilisant un spectromètre et des dosimètres passifs.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 4037-1, Radioprotection — Rayonnements X et gamma de référence pour l'étalonnage des dosimètres
et des débitmètres, et pour la détermination de leur réponse en fonction de l'énergie des photons — Partie 1:
Caractéristiques des rayonnements et méthodes de production
ISO 4037-2:2019, Radioprotection — Rayonnements X et gamma de référence pour l'étalonnage des
dosimètres et des débitmètres, et pour la détermination de leur réponse en fonction de l'énergie des photons
— Partie 2: Dosimétrie pour la radioprotection dans les gammes d'énergie de 8 keV à 1,3 MeV et de 4 MeV à
9 MeV
ISO 4037-3:2019, Radioprotection — Rayonnements X et gamma de référence pour l'étalonnage des
dosimètres et des débitmètres et pour la détermination de leur réponse en fonction de l'énergie des photons
— Partie 3: Étalonnage des dosimètres de zone et individuels et mesurage de leur réponse en fonction de
l'énergie et de l'angle d'incidence
ISO 29661, Champs de rayonnement de référence pour la radioprotection — Définitions et concepts
fondamentaux
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 29661 ainsi que les suivants
s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
dosimètre d’environnement
dosimètre de zone conçu pour mesurer l’équivalent de dose ambiant (débit) d’un bruit de fond radiatif
naturel et de sources de rayonnements artificielles dans l’environnement
Note 1 à l'article: Les sources de rayonnements artificielles comprennent les résidus d’essais nucléaires
et la dispersion accidentelle ou délibérée de radionucléides utilisés dans des applications médicales et/ou
industrielles. Le bruit de fond radiatif comprend les rayonnements cosmiques et les rayonnements produits par
les radio-isotopes primordiaux.
3.2
instrument étalon
instrument étalon secondaire ou autre instrument approprié dont l’étalonnage est traçable par rapport
à un étalon primaire
3.3
rayonnement diffusé
rayonnement qui, pendant le passage à travers un matériau, a été dévié de sa direction d’origine ou dont
l’énergie a été modifiée
3.4
débit d’équivalent de dose ambiant ultra-faible
−1
débit d’équivalent de dose ambiant inférieur à 0,01 μSv·h
3.5
installation à bruit de fond ultra-faible
installation d’irradiation où le bruit de fond en termes de débit d’équivalent de dose ambiant est réduit
à des niveaux de débit d’équivalent de dose ambiant ultra-faibles
Note 1 à l'article: L’approche la plus prometteuse pour obtenir ces niveaux de débit d’équivalent de dose ambiant
consiste à utiliser une installation souterraine profonde où le flux des rayonnements cosmiques secondaires
est réduit d’au moins deux ordres de grandeur par rapport à sa valeur au niveau du sol. Pour réduire encore
l’influence des radionucléides primordiaux, il convient de choisir le site d’une mine de sel.
−1
Note 2 à l'article: L’exigence d’un débit d’équivalent de dose ambiant ultra-faible de 0,01 µSv·h est un compromis
entre la possibilité d’atteindre un débit d’équivalent de dose ambiant aussi bas et la nécessité d’obtenir un bruit de
fond radiatif faible par rapport aux débits d’équivalent de dose ambiant auxquels les étalonnages sont exécutés.
3.6
cône d’ombre
matériau de blindage en forme de cône utilisé pour évaluer uniquement les rayonnements diffusés (3.3)
provenant d’une source de rayonnement
Note 1 à l'article: Le cône d’ombre est utilisé pour bloquer les rayonnements directs provenant de la source.
Note 2 à l'article: Le cône d’ombre est un blindage en plomb en forme de cône ayant une section transversale
suffisamment large pour cacher le détecteur à étalonner et suffisamment épaisse (environ 6,5 cm pour le Cs
et environ 12,5 cm pour le Co) pour réduire les rayonnements directs d’un facteur mille ou plus. Il est installé
à l’aide d’un support approximativement au centre de la distance entre la source de rayonnements gamma et
l’instrument à étalonner sur l’axe central du faisceau.
3.7
débit d’équivalent de dose ambiant faible
−1
débit d’équivalent de dose ambiant inférieur à 1 μSv·h
3.8
bruit de fond inhérent
valeur indiquée due au rayonnement émis par les radionucléides intrinsèques à l’ensemble de détection
ou bruit électronique du détecteur et/ou de son électronique
3.9
coefficient de variation
rapport de l’écart-type s à la moyenne arithmétique x d’un ensemble de n mesures x donné par la
i
formule suivante:
n
s 11
V == ()xx−
i
∑
xx n−1
[SOURCE: IEC 60050-394:2007, 394-40-14]
4 Symboles
Les symboles utilisés dans la présente norme sont donnés dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Symboles
Symbole Signification Unité
r distance entre la source et le point de mesure où est donné le débit d’équivalent m
de dose ambiant de référence
r distance entre la source et le dosimètre lors d’un mesurage d’étalonnage m
−1
Ḣ débit d’équivalent de dose ambiant à r Sv·h
0 0
−1
Ḣ débit d’équivalent de dose ambiant à r Sv·h
5 Méthodes d’étalonnage dans des conditions de laboratoire
5.1 Caractérisation du champ de rayonnement à l’aide d’une source de référence
5.1.1 Généralités
Une source de rayonnements gamma qui produit un débit d’équivalent de dose ambiant inférieur à
−1
1 µSv·h à la distance de référence doit être utilisée comme étalon de référence. Le mode opératoire
de caractérisation doit être appliqué dans la salle d’étalonnage spécifiée dans l’ISO 4037-1. Le débit de
dose, Ḣ , doit être déterminé à l’aide d’un instrument étalon.
5.1.2 Mode opératoire de caractérisation du champ de rayonnement de référence
La source de référence doit être placée à l’intérieur d’une enceinte blindée munie d’un collimateur ayant
un angle d’ouverture adéquat, positionné dans une salle d’étalonnage de sorte que la contribution du
rayonnement diffusé à la distance de référence soit inférieure à 5 %.
La source de référence sans collimateur peut être utilisée à condition que de courtes distances soient
utilisées (<1 m) et le rayonnement diffusé doit également être inférieur à 5 % de l’équivalent de dose
ambiant au point de mesure.
Des sources de référence doivent être utilisées pour établir un champ de référence à faible débit de dose
au moyen d’un instrument étalonné en termes d’équivalent de dose ambiant. L’instrument étalon doit
être utilisé pour obtenir le débit d’équivalent de dose, Ḣ . La distance d’étalonnage r doit être choisie de
sorte que l’instrument étalon soit complètement immergé dans le cône du faisceau homogène et que le
rayonnement diffusé à partir des limites de la salle (c’est-à-dire le sol, le plafond et les murs), la structure
de l’irradiateur et les autres objets de diffusion contribuent à moins de 5 % au débit d’équivalent de
dose ambiant en raison du champ primaire.
Il convient d’estimer la contribution du rayonnement diffusé dans la salle par le mesurage du cône
d’ombre.
Les sources qui ont le même gainage et le même radionucléide que la source de référence, mais des
activités différentes peuvent être étalonnées à l’aide de rapports d’activité à condition que l’activité de
la source de référence soit bien connue et ait été étalonnée à l’aide d’une chambre d’ionisation de type
puits.
L’instrument étalon peut également être étalonné en termes de kerma dans l’air à condition d’appliquer
un coefficient de conversion approprié du kerma dans l’air en équivalent de dose ambiant.
5.1.3 Mode opératoire de caractérisation du champ de rayonnement à une distance r
Comme indiqué dans le paragraphe précédent, des sources de référence doivent être utilisées pour
établir un champ de référence à faible débit de dose Ḣ à l’aide d’un instrument étalonné en termes
d’équivalent de dose ambiant. L’instrument étalon doit être placé à une distance de référence r de
la source et utilisé pour obtenir le débit d’équivalent de dose Ḣ à cette distance. Pour les distances r
autres que la distance de référence r , le débit de dose Ḣ doit être calculé au moyen de la Formule (1)
0 0
suivante:
r

HH= · (1)
r
La contribution à l’équivalent de dose ambiant du rayonnement diffusé tenant compte des limites
de l’installation, de la structure de l’irradiateur et des autres objets de diffusion à une distance r
par rapport à la valeur de référence du faisceau de photons collimaté, doit être inférieure à 5 %.
Après avoir effectué les corrections d’atténuation de l’air, il convient que le débit d’équivalent de dose
ambiant soit proportionnel, à 5 % près, à l’inverse du carré de la distance entre le centre de la source et
celui du détecteur. Si ce n’est pas le cas, la contribution du rayonnement d
...