ISO 2889:1975
(Main)General principles for sampling airborne radioactive materials
General principles for sampling airborne radioactive materials
Sets forth the principles for collecting representative samples and prescribes acceptable methods and materials for gas and particle sampling (collection of the samples, and not their measurement), limited to sampling in installations where work with radioactive materials is conducted, including sampling effluent gases prior to, or at, the point of release to the atmosphere, and with the primary emphasis on the need to protect the radiation worker. Does not consider application of various collectors to specific problems.
Principes généraux pour le prélèvement des matières radioactives contenues dans l'air
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL STANDARD.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION .MEXAYHAPOAHAA OPI-AHM3AUMR I-Io CTAHAAPTM3AWM.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
General principles for sampling airborne radioactive materials
Principes g&Graux pour Ie prelevemen t des ma tieres radioactives con tenues dans / air
First edition - 1975-05-01
UDC 614.876 : 614.71.001.4
Ref. No. ISO 2889-1975 (E)
Descriptors : air pollution, airborne wastes, radioactive materials, sampling, preparation of test specimens.
Price based on 25 pages
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FQREVVORD
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation
of national Standards institutes (ISO Member Bodies). The work of developing
International Standards is carried out through BS0 Technical Committees. Every
Member Body interested in a subject for which a Technical Csmmittee has been set
up 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.
Draft International Standards adopted by the Technical Committees are circulated
to the Member Bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the ISO Council.
International Standard ISO 2889 was drawn up by Technical Committee
ISO/TC 85, Nudear energy, and circulated ts the Member Bedies in November
1972.
It has been approved by the Member Bodies of the following countries :
Australia Hungary Spain
Belgium II reland Sweden
Canada I taly Switzerland
Czechoslovakia Netherlands Thailand
Portugal Turkey
Egypt, Arab Rep. of
United Kingdom
France Romania
USA.
Germany South Africa, Rep. of
No Member Body expressed disapproval of the document.
63 International Organkation for Standardkation, 1975 Q)
Printed in Switzerland
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CONTENTS
Page
1
0 I ntroduction .
1
1 Scope .
1
2 Field of application .
.................... 2
3 Definitions
3
.....................
4 Principles
5
5 Methods .
12
6 Validation of sampling effectiveness .
12
7 References .
Annexes
14
A Guides for sampling from ducts and Stacks .
21
B Particle deposition in Sample lines .
25
C Errors due to anisokinetic sampling .
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This page intentionalfy left blank
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ISO 2889=1975(E)
INTERNATIONAL STANDARD
General principles for sampling airborne radioactive materials
0 INTRODUCTION included the following specific goals to be achieved through
samplingll 1 :
The potential hazard from breathing airborne radioactive
materials must be evaluated and controlled through
1) a detailed study should be made to characterize the
measurements of the levels and nature of the airborne
nature of aerosols in different types of working
radioactive materials. In zones occupied, or to be occupied,
environments;
by workers, the levels of airborne radioactive materials
2) the general levels in working spaces should be
must be determined and compared with the applicable
measured and controlled as a matter of routine;
control level to ensure that workers are not exposed to
concentrations exceeding those considered Safe. Levels
3) Provision should be made for rapid detection of high
necessitating improved facility design, isolation of Source of
levels of contamination during accidental release;
contamination, control of exposure time, or the wearing of
approved respirators may thus be identified.
4) evaluation of individual inhalation should be
stressed.
Although the most important and ultimate objective of
sampling is to protect individuals from excessive exposure
1 SCOPE
to internally deposited radioactive materials, other desirable
objectives are realized in a weil-developed sampling and
This International Standard sets forth the general principles
evaluation Programme. Some of these are :
which apply in obtaining representative samples of airborne
radioactive materials and prescribes acceptable methods and
1) to provide the supporting documentation of working
materials for gas and particle sampling.
demonstrate compliance with
environments to
regulations. Weil-kept records of air contamination levels
along with other data may assist in supporting or
2 FIELD OF APPLICATION
refuting Claims of radiation injury by workers or others;
These general principles are limited to the collection of
samples and do not embrace the area of measurement of
2) to call attention to deteriorating equipment, faulty
the radioactive materials collected. Exc1 usion of
processes, or other conditions leading to loss of effective
radiochemical measurement from the field of application
control of airborne materials in an Operation and
must not be construed to mean that the measurement and
subsequently to determine the effectiveness of cor-
evaluation of samples are of lesser importante than
rective measures;
sampling. Accurate measurement and evaluation are vitally
necessary, but these are valid only to the extent that the
3) to measure the release of radioactive materials to the
Sample obtained reflects the existing conditions.
environment through sampling near the Point of release.
These general principles are further limited to guides for
Sampling of effluents will assist in evaluating and
sampling airborne radioactive materials in installations
controlling the exposure of the worker to radiation at
where work with radioactive materials is conducted, with
the installation, but the results of effluent sampling are
the primary emphasis on the need to protect the radiation
generally of greater importante in ensuring that People
worker. However, they do include sampling effluent gases
in the environment are not exposed to levels of airborne
Prior to, or at, the Point of release to the atmosphere from
materials exceeding established levels. In non-routine
the installation. Although this therefore exludes certain
incidents, effluent samples are of material worth in
sampling techniques such as, for example, those used in
estimating the possible consequences and the necessary
environmental and free atmosphere sampling, the principles
corrective action, or in some cases in determining Cause
defined and most of the methods discussed are in most
and sequence of abnormal events.
cases generally applicable.
These general principles do not deal in detail with the
Sampling should permit integrated radioactive contami-
application of various collectors to specific Problems. The
nation release to the environment to be measured over
specific and detailed application of charcoal for iodine
various time periods.
sampling, for example, is felt to be beyond the scope of this
Recommendations by a Panel of experts on air sampling
International Standard.
1
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filter medium consisting
generafly o-f very thin srganic-based film having a porosity
Fsr he rpsses sf this lnter I-latiQnal Standard the
PU
and eomp~sition contrslled within a selecte range. (Very
fs8lciwing def initisns are applicable
thi~a porsus metallic fieters are also knowvn as membrane
filters.)
A material which takes up a cmstituent
thrsugh the actisn sf diffusion allovtiing the csnstituent to
3,l” msnüt : 1) To measure an airborne radioactive
penetrate into the structure the absorbent, if a solid, or
constituent the gross content ~-f aadioactive material
to dissslve in it, if a liquid. Herz chemical reaction takes
continuously or at a frequency which permits an evaluation
place during abserption, process is eahled rllhemi-
oF the csncentration over an interval o-f kirne. 2) The
iiwtrumentat&~i7 QY device use an monhloring.
3.2 adsorbent : A material, generally a soiidp which retains
An aggregate o-f molecules forming a solid
a substance ccsntacting it through the short-range molecular
OB’ liquid oF size ranging from a fevv mo/ecuDar diameters to
some tenths of a milfimetre (seweral hundred micrometres).
forces which bind the adsorbed material at the surface sf
the adsorben t.
3.15 penetratisn : The passage sf airborne
contaminants
: Particies sf the Same diameter completely thrsugh a filter or other coHector.
3.3 aerodynamic diarneter
but sf different densities will have different terminal
settling velscities. Two particles of different densities are
3.1 perrnissible leve (as used in this International
said to have equivalent “aerodyna
ic Diametros’” if tf-k
That concentratisn of airbsrne material wh ich
Standard) :
densities and diameters are such that the terminal se,tt%ing
has been established as a local guide or regulation,
welscities are equal, or that they are acted upon by air drag
compl Panee with which will Iimit the quantity sf
to an equal degree. Since comparisons with uni-t density
radioactiwe matert& inhaled. Permissible level may be
materials are frequentiy made, ““aerodynamic diameteT Ts
different depending upon
the nature sf the airborne
the diameter of a unit density sphere with the saime settling
material, the dur of anticipated exposure, and the
article in question irrespective of shape.
protectisn afforde special clothing or ather barriers.
aerosd : A dispersion sf solid or liquid particles in air
udo-csincidence’” csunting :
method for
ther gases.
the concentratisn of lang-live a-particle
emitters, say plutonium or its csmpounds, coljected on a
: A condition which prevails when the
3.5 anisokinetic
fillter, vvith differentiation of the a-particle emitters
welocity of air entering a sampling probe 8r the csHector
occurring naturajly as the decay products of *** Rn (radon)
vvhen held in the airstream is different from the welecity 0-f
and **cRn (thoron). The detectsr senses and recsrds the
the airstream beirigg sampled at that point.
““pseudo-coincidence” sf *l “Bi P-decay and its daughter,
2-1 Vo a-decay, thus providing an index to the quantity sf
*** Rn present. The *J4Po decays %nsith a half-life of
3.6 breathing zone : That region adjacent to a vvorker”s
150 ps; hence, the parent-daughter decay is regarded and
mouth and nostrils from which air is drawn into the lungs
utilized as a ““pseudo-csincidence? The Same consideration
while he performs his assigned work. Air taken from this
holds true fsr the *73i to *~*Po decay. These are
region will truly represent the air the worker is breathing
members of the **OW, decay chain.
while he works, whether standing, sitting or maving.
3.1 regresentative sampie : A portion of the medium of
: The
3.7 burial embedding g%f a particle in a filter
interest, or one or more separated constituents from this
medium.
medium, which has the same quality and characteristics as
possessed by the whole medium.
3.8 collection efficiency : The percentage retained by the
fitter of the total amount of particles initiafly in a known
3.19 scaubbea : A device for allowing air and liquid to
volume of air passed through the filter.
achieve intimate contact to effect a transfer sf gases,
liquids, or sslids carried in the gas to the liquid stream. The
3.9 droplet : A very small quantity of a liquid in the
liquid may be a static po01 through which the gas rises, or
general fsrm of a sphere.
may be sprayed into a column or passed through packing.
3.W impaction : A process by which a particle or dropfet
3.2 A randomly taken, Single Sample
is removed from an airstream by striking an Object in the
removed from a stream over a short interval sf time.
airstream.
A conditisn which prevails when the
3.11 isokinetic : A conditisn which prevaiis when the
ng a sampling probe or the collector,
velocity of air entering a sampling probe or the csllector,
tream, is less than the welocity of the
when held in the airstream, is identical to the welocity o-f
airstream being sampled at that Point.
the airstream being sampled at that point.
2
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ISO 2889=1975(E)
3.22 super-isokinetic : A condition which prevails when
the velocity of air entering a sampling probe or the
collector, when held in the airstream, is greater than the
velocity of the airstream being sampled at that Point.
3.23 vapour; vapor /USA/ : The gaseous form of materials
which are liquids or solids at room temperature, as
distinguished from non-condensable gases. (Vapours are
gases but carry the connotation of having been released or
Air Samplers may be installed slightly above head height
volatilized from liquids or solids.)
and in front of the worker, or they may be installed at the
front face of the hood, gloved box or other enclosure used
3.24 volatile : Having a high vapour pressure at room
to contain the radioactive material processed. The collector
temperature.
filter is most frequently oriented in a vertical plane to
reduce the potential for the collection of larger particles by
gravity settl ing. Although the principle of isokinetic
4 PRINCIPLES
sampling is not achieved in fixed room air Samplers, the
particles of interest are almost always of sizes sufficiently
Certain principles must be recognized and used as guides if
small that anisokinetic sampling errors are not of serious
effective sampling is to be realized. These are discussed in
concern.
th is clause.
Due consideration should be given to the number, location,
and air-moving requirements of Samplers during the design
4.1 REPRESENTATIVE SAMPLES
of a facility in which radioactive materials are to be
A Sample must be representative of the bulk stream or
processed.
volume from which it is taken. “Representative” embodies
various qualities of the Sample.
4.1 .1.2 Sampling from a duct or exhaust Stack
4.1 .l Representative according to spatial location
To withdraw representative samples from a duct or Stack
requires attention to the placement and number of entry
4.1.1.1 Sampling in a zone occupied b y workers nozzles and the configuration of the nozzle used.
Arrangements in which the collector tan be held in the air
The Sample should ideally be drawn from a Point or series
stream are to be preferred over those in which delivery lines
of Points within the “breathing Zone” of the worker.[*]
between sampling Points and collector are used. (See 4.12.)
The actual sampling Point would ideally be closely adjacent
Some recommended probe configurations and guides
to the man’s nostrils and mouth throughout all the worker’s
locating exhaust Points in ducts and Stacks are given in
activities. For routine monitoring this is impracticable and
annex A.
are usually necessary. For many
some compromises
purposes a battery-operated Sampler with a collector The sampling Point for a reasonable degree of mixing
fastened near the breathing zone is an acceptable should be a minimum of five duct diameters (or five times
compromise, provided that adequate sensitivity tan be
the major dimension for rectangular ducts) downstream
achieved and worker comfort and safety are not jeopardized from abrupt changes in flow direction or prominent
by wearing the device. transitions.
Although these guidelines are generally
applicable, it is recommended that velocity traverses also be
In the interests of simplicity, air samples are frequently
taken to tonfirm that fully developed flow has been
taken with fixed Position Samplers. When fixed sampling
achieved at the sampling section.
positions are used, care must be taken in the selection of
the Position and number of Samplers in a given work area.
4.1.2 Representative with respect to physical and Chemical
The location should be selected to be as close to the
composition
breathing zone as is practical without interfering with the
work and the worker. Sampling with fixed Position
Samplers compromises to a degree the principle of a Sample
4.1.2.1 Sampling withou t differentiation or bias as to
being representative according to spatial location of the
particle size or kind
sampling Point; however, with judicious placing of the
A representative Sample must have the Same radiochemical
sampling Point and correlation with true breathing zone
and physical composition as the air which would be
Samplers the fixed Position Sampler tan be useful.
contacted by the worker in the area sampled. In addition to
Routinely obtained samples from fixed locations will Signal
the requirement of correct spatial location is the
changes in general air concentrations and help in
requirement that the Sampler does not fractionate by
determining the Source of the contamination. When room
particle size, or in other ways distort the physical and
Ventilation arrangement is such that room air is exhausted
chem ical properties of the airborne radioactive
through a Single or a few ducts, Samplers placed at the
constituents. This requirement is difficult - often
Ventilation duct exits Prior to filtration may provide a
impossible - to accomplish perfectly. Any delivery line
better integrated average of the air concentration, but could through which the Sample is carried to the collection device
3
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The degree to which %he fractionatisn occurs is a function
will preferentialiy remove iarge particles, ei%her %hr~ugh
avticle size, density, the
gravitational se%%hing when the flow is too low, or through
differente between %he SQkiWtiC velocity
action when the flow is too high. Density of
in the air BS also of importante in the
fractionation by particle size. Some quides are presented in
b
annex B to allsw estima%es to be made of
sampling Iines due %o gravity settling and %ur
A sample obtained with a deiivery Bine and coHec%or vvhich
do not discriminate between particles of various sizes tan
be evaluated accurately as to radi gical significance only
befcxe %his errw tan be evaluated In applieations in vvhEci3
Chemical prsperties Qf
after lmxdedge 0C the
partide sizes may be expected ks wary, par%icularly when
the airborne material is obtained. Separate study may be
particks larger %h an 5p-n are anticipated, ia iS
ecessary to establish in @wen eircumstances the size
recommended %ha% the sarnpler arrangernent be designed to
istribution ad chemical natkare of the airborne material.
permit near-isokinetic -FSow in-h3 %he sarnp~ei~ entry probe Ei-
when %he eollector is facing into the
Changes in the nature 0-F airborne materials rnust be
stream sampled. otential scxme sf non-represerata%ivu
anticipated with changes in opera%ions. Characterization of
sampling may thL! awoided.
the airborne constituents must be performed frequently
enough to ensure statistically significan% informatisn 0-f the
le a”is50rtion due ts chemical reactions and
nature of the airborne materiaL
4.1. Sampling with deßiberate differentiaticw as k-0 !-he
ExZrem 2 care mus% be exercised in extraeting a sample from
partiale sizes
an airstream when %he air n-7 contain ehen%caHy reactive
ssrms 0% radissnuclides. eaetiwe vapours such as
artiek size distribution is i
ecause knowledge of
radioioche may be BargeIy dsorbed Qn73, Qr react wiah,
to a correct evaluation f radiological effect
materjak whFcP~ n-G&-iI be cmsdered for sam
collectors may be deliberately designed to i
Ie rubber, topper ad some plas-iks materials.
more size fractisns sf the airborne material
of the radioactivity associated with each size fraction will
Same collectors, such as impingers, trap matereals in a
permit a determina%ion sf the radioactiwity which wi61 be
iiquid vv1d-l warying efficiency, depending upon ihe
preferentially retained in various portions sf the respiratory
soiubility and particie size. Condensa%e on the inner
Although no% capable of high resolution, these
surdaces Qf sai’I3ph-g he% may ferm pockets and act as
tan reasonably wefl distinguish radioactiwity
traps, OS’ provide wetted surfaces $8 which the material of
associated with particles which will be retained in t&e upper
interest may adhere. In extreme situa%ions traps and
respiratory assage, and the much smaller particles which
kets rnay act as effective scru
wsuld be ccessible to %ke 1: sf khe lung. These
eriai %ranspor%ed. SarnpIing I&n
.
Ie fmere% 1 and in ahe
sarnpling evices have consi dus%, oil or grease, all of which may lead
absence of knowledge of particle sizes in the air ‘sampledr
deposi%ion sf transported radioactiwe material.
are recomrnended. Referencesf31# 191r 1101, 11111 1121 and
When the air to be sampled is nearly saturated with water
& 1 3l describe some of these.
condensation may ~ccur on the collector itself.
vapour,
Excessiwe moisture may destroy filter media usefulness
4.1.2.3 Partich size fractionatisn due to anisokinetic
either by blocking the air passageways through the pores, or
sam pling
by weakening it to a Point that it tears or breaks easily.
When heavy moisture loadings are anticipated, heated
Distortion in particle size distributions may occur when the
sampling Bines will be required to prewent condensaaion in
velocity of the sampled Gr entering the sample probe (oi
the Bines to raise the collector temperature weil above the
collector, when supported directly in the strearn to be
dewpoint.
sampled) is significantly different from the welocity of the
All possible interactions whic may change the sample
air in the stream sampled. When the air drawn through the
quality from the point where it BS diverted to the collectou
sampler or collector in the stream is at a much lower
e carefully considered. The Chemical ferm as weil as
welocity than the stream velocity, larger particles will be
the physical nature sf the airborne constituents to be
preferentially collected. When the air velocity through the
sampied must be known before a representative Sample tan
Sample probe and collector is greater than the stream
be ensured.
welocity, smaller particles will be collected preferentially:
* The Task Group on Lung Dynamits fsr Cornmittee B of the Cnternatisnal Commission on RadioIogicaI Protection has developed and
recommended a dust deposition model which uaiiizes and depends upon knswledge of particle sizes obaained Wough air sarnples.~7~ When
paraicle size disaributions are known, Phe fractional depssitisn in each sf three regions of the respiratory tract tan be estirnared from this
rnodel. When specific particle size data are lacking, the 8CRP earlier recommended -thaz inhaled particles be assumed to be 25 % exhaled, 50 %
deposiaed in the upper respiratory passages (and subsequena!y swakmed and that 25 % would be deposited in the iungs.h81 On eipher ease it is
also necessary to know in some detail ahe physico-Chemical prsperaies 0% the particles to estimate the rate of clearance from Phe deposition siae.
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ISO 2889~1975(E)
discrimination sampling methods such as the annular
41.2 l 5 Qualifica tion o f sampling me thods and equipmen t
impactor and particle size selective filter technique.[ 13, 14,
In each case, the sampling methods and equipment used
15, 161 (See 5.1.2.2.)
should be carefully studied and tested to make certain that,
in use, they will perform as intended. Leaktightness, general
4.2.5 Specific nature of the Operation or process
integrity, and general methods for Sample handling must be
thoroughly reviewed.
The nature of the Operation which creates the potential for
airborne radioactive materials may influence the sampling
Programme. An Operation or process being instituted for
4.2 SAMPLE PROGRAMMING
the first time may require more frequent and extensive
sampling than one which is weil established and proven.
Many factors enter into the design of a sampling
The potential for release of radioactive material and the
The sampling Programme includes the
Programme.
consequences of accidental air contamination must be
frequency, duration, and volume rate of sampling. In most
considered in establishing frequency and duration of
cases the selection of these three elements in programming
sampling.
will be a compromise between ideal values and those which
provide adequate information for the evaluation of
When the purpose of sampling is to establish the total
operational safety and yet are technically, economically,
release of radioactive materials to the environment, the
and conveniently achieved.
sampling Programme must be designed to ensure obtaining
an adequate Sample during accidental releases. Under
normal operations, intermittent, relatively infrequent
4.2.1 Sensitivity of detection and measurement
sampling may be adequate, but when due account is taken
of the Off-Standard or accident Situation, it may be
The sensitivity and accuracy of the analytical or counting
necessary to Sample continuously. The relative levels of
method will determine the minimum wolume of air which
radioactivity contained in the Sample during an accidental
must be sampled to obtain the requisite accuracy and
release must be anticipated. This consideration may
precision of results.
influence the volume rate of Sample withdrawal for
non-Standard situations. In some cases, two separate
sampling Systems may be justified, one to obtain a Sample
4.2.2 Permissible levels at Point of sampling
during non-routine high level releases, the other for
The permissible concentration of the radionuclides of
day-to-day release evaluation. The collection method may
interest will also determine the minimum volume to be
also be different for the two purposes.
sampled. If possible, the Sample should be large enough to
permit one-tenth the permissible level to be determined The unusual conditions following a serious radiation
with reliability. In some cases the Sample must be incident must be anticipated when sampling is required for
sufficiently large to permit the effectiwe measurement of assessing the levels of airborne radioactive materials present
activity levels equal to or less than the ambient levels (see in an area affected by the incident. Representative samples
also 4.2.4). from a contained atmosphere following a reactor accident
must be obtained, for example. Sampling under adverse
conditions must be anticipated and the necessary provisions
designed into the System.
4.2.3 Radioactivity decay
The radioactive half-life of the nuclide to be measured is an
important consideration. For short half-life materials the
5 METHODS
sampling period may be short with a large volume
throughout measurement. An alternative
and rapid
The two forms of airborne radioactive materials are
procedure is to Sample until the radioactive material
particles and gases; the particles tan be solid or liquid,
collected has reached equilibrium. At such time the decay
although particles are more generally considered to be very
rate is equal to the accumulation rate. Evaluation requires a
small fragments of solids. The sampling methods for
method of quantitation during or immediately following
airborne radioactive material tan be discussed according to
collection. Long-lived materials, being low in radioactivity
the application to gases or particulate material.
per unit of mass, may require sampling of large volumes to
achieve the necessary degree of accuracy using radiometric
5.1 PARTICLES
analyses.
4.2.4 Natura1 radioactive materials 5.1.1 Sample delivery
The presence of natura1 radioactive materials of short Principles concerning the removal of a representative
half-life may mask the presence of significant quantities of Portion of a contained stream as from a large duct have
longer-l ived materials, necessitating delays between been presented. The Sample line designed according to these
collection and counting, repeated counting at subsequent principles will deliver a representative Sample to the
- for example, energy collector. For samples drawn from an atmosphere such as
times, or special methods
room air, delivery lines are not required.
discrimination, pseudo-coincidence counting, or particle size
5
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ISO2889-1975(E)
5.1.2 Collectsrs
usually be found. Collection of particles by a filter is
achiewed through one or more of the following mechanisms :
Various collectors are applicable to sampling airborne
direct interception, impaction, diffusion and electrostatic
radioactive particulate material. Two general categories are :
attraction. Although properties of the particles, filters and
1) gross particle collectors without significant size the sampling conditions determine which of these
differentiation; collection factors may be involwed, for most filters
impaction and diffusion are the predominant mechanisms
2) particle collectors with size differentiation.
to be considered. Collection by impaction increases with
particle size and velocity, whereas diffusion (Brownian
size
5.1.2.1 Co//ectors without significan t particle
motion) is more effectiwe for wery small particles in air at
differen tia tion
low welocities.
The careful ewaluation of the radiological significance of
For a given filter and a given face welocity there is
airborne particles requires a knowledge of particle sizes and
theoretically a particle size for maximum Penetration;
Chemical nature of the material. This information may be
particles larger or smaller than this size may be more
determined in other than routine sampling. After such
efficiently collected. Filter efficiencies reported by filter
special studies have characterized the airborne material,
manufacturers are usual ly based on tests with
without
...
NORME INTERNATIONALE
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION l MEXflYHAPOflHAII OPl-AHM3ALWR l-I0 CTAH~APTM3ALWi.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Principes généraux pour le prélèvement des matières
radioactives contenues dans l’air .
General principles for sampling airborne radioactive ma terials
Première édition - 1975-05-01
û
Y
Réf. no : ISO 2889-1975 (F)
CDU 614.876 : 614.71.001.4
e
cn
c
pollution atmosphérique, déchet contenu dans l’air, matière radioactive, échantillonnage, préparation de spécimen d’essai.
Descripteurs :
Prix basé sur 25 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
AVANT-PROPOS
L’ISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (Comités Membres 60). L’élaboration de
Normes Internationales est confiée aux Comités Techniques ISO. Chaque Comité
Membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du Comité Technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les Projets de Normes Internationales adoptés par les Comités Techniques sont
soumis aux Comités Membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes Internationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme Internationale ISO 2889 a été établie par le Comité Technique
ISO/TC 85, Energie nudéaire, et soumise aux Comités Membres en novembre 1972.
Elle a été approuvée par les Comités Membres des pays suivants :
Afrique du Sud, Rép. d’ France Royaume-Uni
Allemagne Hongrie Suède
Austral ie Irlande Suisse
Belgique Italie Tchécoslovaquie
Canada Pays-Bas Thaïlande
Égypte, Rép. arabe d’ Portugal Turquie
Espagne Roumanie U.S.A.
Aucun Comité Membre n’a désapprouvé le document.
0 Organisation Internationale de Normalisation, 1975 l
Imprimé en Suisse
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SOMMAI RE Page
0 Introduction 1
.....................
1 Objet 1
.......................
2 Domaine d’application 1
..................
3 Définitions. . 2
4 Principes 3
......................
5 Méthodes 6
......................
6 Validation de l’efficacité des prélèvements . 14
7 Références 14
......................
Annexes
A Recommandations pour le prélèvement dans les canalisations et
dans les cheminées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
B Dépôt de particules dans les tubes de prélèvement . . . . . . . . 24
C Erreurs dues à un prélèvement non isocinétique . . . . .
. . 29
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Page blanche
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ISO 28894975 (F)
NORME INTERNATIONALE
Principes généraux pour le prélèvement des matières
radioactives contenues dans l’air
0 INTRODUCTION Les prélèvements doivent permettre de mesurer, sur des
interval les de temps variés, la contamination radioactive
Le danger potentiel présenté par les matières radioactives
intégrée de l’environnement.
présentes dans l’air et susceptibles d’être inhalées doit être
évalué et contrôlé par la détermination des teneurs et de la Les recommandations sur la prise d’échantillons d’air,
nature de ces substances radioactives contenues dans l’air. établies par un groupe d’experts, fixent de la facon suivante
les buts à atteindre :
Dans les zones occupées ou destinées à être occupées par
des travailleurs, les teneurs des matières radioactives
1) II faut, par une étude minutieuse, caractériser la
contenues dans l’air doivent être déterminées et comparées
nature des aérosols pour différents types d’ambiance sur
à la concentration admissible, pour s’assurer que les
les lieux de travail.
travailleurs ne sont pas exposés à des concentrations
supérieures à celles dites de sécurité. On peut ainsi repérer
2) Les teneurs globales sur les lieux de travail doivent
des teneurs pour lesquelles il est nécessaire d’améliorer la
être l’objet de mesures et de contrôles de routine.
conception de I’instal I ation, d’isoler la source de
3) Des dispositions doivent être prises en vue de
contamination, de contrôler le temps d’exposition ou de
détecter rapidement l’élévation du niveau de la
prescrire le port d’appareils respiratoires d’un type agréé.
contamination en cas de libération accidentelle de
Bien qu’en définitive l’objectif principal des prélèvements
matières radioactives dans l’air.
soit de protéger les individus contre une irradiation interne
excessive, un programme bien conduit de prélèvements et
4) Une attention particulière doit être apportée à
d’estimation permet d’atteindre d’autres objectifs
l’évaluation de l’inhalation individuel le.
souhaitables, parmi lesquels :
1) fournir la documentation de base sur l’ambiance des
1 OBJET
milieux de travail, démontrant la conformité aux
réglements. Des archives bien tenues, donnant entre
La présente Norme Internationale expose les principes à
autres renseignements les niveaux de contamination de
appliquer pour obtenir des prélèvements représentatifs de
l’air, sont susceptibles d’aider à appuyer ou à réfuter les
matières radioactives transportées par l’air, et indique les
réclamations pour lésions par rayonnements présentées
méthodes et les matériels pouvant convenir aux
par les travailleurs ou autres personnes;
prélèvements de gaz et de particules.
l’attention sur un équipement qui se
2) attirer
détériore, sur des procédés défectueux ou sur d’autres
situations aboutissant, au cours d’une opération, à la
2 DOMAINE D’APPLICATION
perte du contrôle effectif des matières véhiculées par
Ces principes généraux sont limités au prélèvement des
l’air ambiant; par la suite, déterminer l’efficacité des
échantillons et ne s’appliquent pas aux dosages qui seront
actions correctrices;
faits sur les échantillons collectés. Du fait que les mesures
3) mesurer l’émission de matières radioactives dans
radiochimiques sont exclues du domaine d’application de
l’environnement, par l’intermédiaire d’un prélèvement
ces principes généraux, il ne faudrait pas conclure que les
Le prélèvement d’effluents
près du point d’émission.
opérations de mesure et d’évaluations ont une importance
contribuera à évaluer et à contrôler l’exposition du
moindre que l’échantillonnage. Un dosage et une évaluation
personnel affecté aux travaux sous rayonnements dans
précis sont nécessaires au premier chef, mais ils ne sont
les résultats des prélèvements
I’instal lation, mais
valables que dans la mesure où l’échantillon reflète les
d’effluents sont généralement de la plus grande
conditions existant réellement.
importance pour s’assurer que le public des environs
Ces principes généraux sont en outre limités aux directives
n’est pas exposé à des teneurs en matières véhiculées par
pour le prélèvement des matières radioactives dans l’air à
l’air dépassant les niveaux fixés. Lors d’incidents
l’intérieur des installations où l’on travaille sur des
inhabituels, les prélèvements d’effluents gazeux sont
substances radioactives, ces directives insistant surtout sur
utiles pour évaluer les conséquences possibles et
la nécessité de protéger les personnes affectées à des travaux
déterminer les actions correctrices nécessaires, ou dans
sous rayonnements. Ils englobent toutefois les prélèvements
certains cas pour déterminer les causes et les suites
d’effluents gazeux, que ce soit avant rejet à l’extérieur de
d’évènements anormaux.
1
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ISO 2889-1975 (F)
l’installation ou au point de rejet dans l’atmosphère. Bien L’air prélevé dans cette région représente vraiment l’air que
qu’ils excluent ainsi certaines techniques de prélèvement, le travailleur respire au cours de son travail, qu’il soit
telles que celles qu’on emploie en atmosphère libre et dans debout, assis ou en train de se déplacer.
les environs des installations, les principes définis et la
plupart des méthodes exposées seront dans l’ensemble
Encastrement d’une particule sur un
3.7 enfouissement :
applicables dans la plupart des cas.
filtre.
Ces principes généraux ne traitent pas en détail de
l’utilisation de divers collecteurs pour des problèmes
3.8 pouvoir d’arrêt : Pourcentage retenu par le filtre de la
spécifiques. L’utilisation spécifique et détaillée du charbon
quantité totale des particules présentes initialement dans un
pour un échantillonnage d’iode, par exemple, a été
volume d’air connu ayant traversé le filtre.
considérée comme n’appartenant pas à l’objet de la présente
Norme Internationale.
Très petite quantité de liquide de forme
3.9 goutelette :
sphéro’idale.
3 DÉFINITIONS
e Internationale, les définitions
Dans la présente Norm
3.10 impaction : Processus par lequel une particule ou une
suivantes sont appl tables
gouttelette est extraite d’un courant d’air lorsqu’elle frappe
un objet maintenu dans te courant d’air. ’
3.1 absorbant : Matière qui enlève un constituant par
l’intermédiaire d’une action de diffusion permettant à ce
3.11 isocinétique : Condition qui se produit lorsque, la
constituant de pénétrer à l’intérieur de la structure de
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
l’absorbant si ce dernier est solide, ou de s’y dissoudre si
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
l’absorbant est liquide. Lorsqu’une réaction chimique se
arrive sur le collecteur est identique à la vitesse du courant
produit au cours de l’absorption, le processus est appelé
d’air au point de prélèvement.
chimisorption.
3.2 adsorbant : Matière, généralement solide, qui retient
3.12 membrane filtrante : Milieu filtrant constitué
une substance qui se trouve à son contact grâce aux forces
généralement par un film très mince, à base organique, de
moléculaires de courte portée qui lient la matière adsorbée
porosité et de composition contrôlées à l’intérieur de
à la surface de I’adsorbant.
certaines limites. (Les filtres métalliques poreux très minces
sont aussi appelés membranes filtrantes.)
3.3 diamètre aérodynamique : Les particules qui ont un
même diamètre mais des densités différentes, ont des
3.13 moniteur : i) Destiné à mesurer un constituant
vitesses limites de sédimentation différentes. On dit que
radioactif en suspension dans l’air ou encore une teneur
deux particules de densités différentes ont des ((diamètres
approximative en matière radioactive, d’une manière
aérodynamiquesti équivalents si leurs densités et leurs
continue ou bien à une fréquence qui permet une
diamètres sont tels que leurs vitesses limites de
évaluation, sur un certain laps de temps, de la
sédimentation sont égales, ou encore lorsqu’elles présentent
concentration. 2) Appareillage ou instrument utilisé pour la
dans l’air la même résistance à l’avancement. Puisque l’on
surveillance continue (le «monitoring»).
procède souvent à des comparaisons avec des matériaux de
densité égale à un, le «diamètre aérodynamique» est le
diamètre d’une sphère de densité un, ayant la même vitesse 3.14 particule : Agrégat de molécules constituant un
de sédimentation que la particule en question, sans tenir solide ou un liquide dont les dimensions sont comprises
compte de la forme. entre quelques diamètres moléculaires et quelques dixièmes
de millimètre (quelques centaines de micromètres).
3.4 aérosol Dispersion de particules solides ou liquides
dans l’air ou d ans d’autres gaz.
3.15 pénétration : Passage intégral au travers d’un filtre, ou
d’un autre collecteur, de contaminants véhiculés par l’air.
3.5 non isocinétique : Condition qui se produit lorsque, la
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
3.16 niveau admissible (au sens de la présente Norme
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
Internationale) : Le (( niveau est la
admissible»
arrive sur le collecteur est différente de la vitesse du courant
concentration en matière radioactive véhiculée par l’air qui
d’air au même point de prélèvement.
a été fixée comme directive ou règlement local pour limiter
la quantité de matières radioactives inhalées. Le niveau
3.6 zone de respiration : Région, proche de la bouche et
admissible peut être différent suivant la nature de la matière
des narines d’un travailleur, d’où l’air est inspiré jusque dans
véhiculée par l’air, la durée de l’exposition prévue et la
les poumons lorsque le travailleur exécute la tâche qui lui
protection offerte par des vêtements spéciaux ou d’autres
est assignée.
écrans de protection.
2
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ISO 2889-1975 (F)
3.17 comptage ((pseudo-coïncidence» : Méthode de 4.1 PRÉLÈVEMENTS REPRÉSENTATIFS
mesure de la concentration des émetteurs alpha à vie
Un prélèvement doit être représentatif de l’ensemble du
par exemple le plutonium ou ses composés - au
longue -
courant ou du volume dont il est extrait. Le terme
moyen de la différentiation des émetteurs alpha qui
((représentatif)) englobe diverses qualités du prélèvement.
apparaissent dans les chaînes de désintégration du 222Rn
(radon) et du 22cRn (thoron). Le détecteur capte et
enregistre la pseudo-coïncidence constituée par la
4.1 .l Représentatif au regard de la position dans l’espace
désintégration bêta du 214Bi et la désintégration alpha de
son descendant le 214P0, donnant ainsi une indication sur
la quantité de 222Rn présente. Le 214Po se désintègre avec 4.1 .l .l Échan tiflonnage dans une zone occupée par des
une période de 150 s; aussi examine-t-on la décroissance de travai/leurs
l’ensemble père-descendant et I’util ise-t-on comme
Idéalement, l’échantillon devrait provenir d’un point ou
(( pseudo-coïncidence». Les mêmes considérations restent
d’une série de points sis à l’intérieur de la «zone de
vraies pour la désintégration du 212Bi et 212Po. Ceux-ci
respiration». Idéalement, le point de prélèvement réel
appartiennent à la chaîne de décroissance du 22cRn.
devrait se situer tout près des narines et de la bouche du
travailleur, durant toutes ses activités professionnelles. Pour
3.18 prélèvement représentatif : Portion du milieu
des contrôles de routine ceci est impossible à réaliser et
considéré, ou bien un ou plusieurs constituants particuliers
certains compromis sont généralement nécessaires. Dans
tirés de ce milieu, ayant la même qualité et les mêmes
beaucoup de cas un appareil de prélèvement fonctionnant
caractéristiques que celles qu’on trouve dans le milieu tout
sur accumulateur avec un collecteur maintenu près de la
entier.
zone de respiration constitue un compromis acceptable si
une sensibilité adéquate peut être réalisée et si le confort et
3.19 laveur : Système permettant de réaliser un contact
la sécurité du travailleur ne sont pas compromis par le port
intime air-liquide en vue d’opérer un transfert dans le
de l’appareil.
courant liquide des gaz, liquides ou solides transportés par
le gaz. Le liquide peut, soit être traversé de bas en haut par Pour des raisons de simplicité, les échantillons d’air sont
fréquemment prélevés à l’aide d’appareils placés à poste
le gaz à l’intérieur d’une colonne, soit encore s’écouler au
fixe. Quand des appareils de prélèvement placés à poste fixe
travers d’un garnissage.
sont utilisés, il y a lieu de choisir soigneusement leur
emplacement et leur nombre dans une zone de travail
Prélèvement unique
3.20 prélèvement instantané :
donnée. L’emplacement doit être choisi aussi près que
effectué dans un courant, en un point quelconque, pendant
possible de la zone de respiration sans gêner ni le travail ni
un court intervalle de temps.
le travailleur. Les prélèvements effectués à l’aide d’appareils
de prélèvement placés à poste fixe sont, dans une certaine
Condition qui domine lorsque, la
3.21 sous-isocinétique :
mesure, en contradiction avec le principe d’après lequel un
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placé dans le
prélèvement doit être représentatif au regard de la position
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
dans l’espace du point de prélèvement; toutefois avec une
arrive sur le collecteur est inférieure à la vitesse du courant
disposition judicieuse du point de prélèvement et une
d’air qui est prélevé en ce point.
corrélation avec les appareils de prélèvement de la zone
réelle de respiration, les appareils de prélèvement placés à
Condition qui domine lorsque, la
3.22 surisocinétique :
poste fixe peuvent être utiles.
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou Les prélèvements obtenus d’une manière routinière à partir
arrive sur le collecteur est plus grande que la vitesse du d’emplacements fixes signaleront les changements
courant d’air qui est prélevé en ce point. intervenant dans les concentrations de l’atmosphère
générale et aideront à déterminer l’origine de la
contamination. Quand le dispositif de ventilation d’une
3.23 vapeur : Forme gazeuse des matières qui sont liquides
pièce est tel que l’air de la pièce est emmené par un conduit
ou solides à température ordinaire, par opposition aux gaz
unique ou par un petit nombre de conduits, des appareils de
non condensables. (Les vapeurs sont des gaz mais ce terme
prélèvement, placés à la sortie des conduits de ventilation
implique le fait qu’elles proviennent de liquides ou de
avant filtrage, peuvent donner une meilleure moyenne
solides par émission ou volatilisation.)
intégrée de la concentration de l’air, mais leurs
prélèvements peuvent ne pas être représentatifs de l’air
3.24 volatil : Qui a une tension de vapeur élevée à
réellement respiré. Ce fait est particulièrement vrai si
température ordinaire.
l’origine de contamination est constituée par une fuite
isolée située en un point de la pièce proche de la zone de
respiration, ou si les particules considérées ont un grand
4 PRINCIPES
diamètre aérodynamique, puisque celles-ci tendraient à se
séparer sur un trajet relativement court. Différentes études
Certains principes doivent être admis et utilisés comme
ont attiré l’attention sur les problèmes d’obtention de
guides si l’on veut réaliser un prélèvement correct
prélèvements représentatifs à partir d’appareils de
d’échantillons, Ces principes sont exposés dans le présent
prélèvement placés à poste fixeJ2# 3, 48 51
chapitre.
3
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ISO 2889-1975 (F)
Les appareils de prélèvement d’air peuvent être installés physique que l’air avec lequel le travailleur se serait trouvé
face au travailleur légèrement au-dessus de sa tête, ils en contact dans la zone où a été effectué le prélèvement. En
peuvent encore être installés sur la face avant de la hotte, de plus de l’impératif de position correcte dans l’espace, existe
la boîte à gants ou de toute autre enceinte à l’intérieur de
pour l’appareil de prélèvements l’impératif de ne pas opérer
laquelle la matière radioactive est traitée. Le filtre collec- de fractionnement de particules suivant leur taille et de
teur sera très fréquemment orienté suivant un plan vertical n’altérer en aucune facon les propriétés physiques et
pour réduire la possibilité de collecter de grosses particules chimiques des constituants radioactifs présents dans l’air.
Cet impératif est difficile et souvent impossible à satisfaire
retombant sous l’effet de la pesanteur. Bien que le principe
d’une manière parfaite. N’importe quel tube d’amenée, qui
du prélèvement isocinétique ne soit pas respecté avec les
transporte le prélèvement jusqu’au dispositif collecteur,
appareils de prélèvement d’air placés à poste fixe dans une
éliminera de préférence les grosses particules, soit par une
pièce, les particules auxquelles on s’intéresse sont presque
sédimentation due à la pesanteur si le courant est trop lent,
toujours de dimensions suffisamment petites pour que les
soit par impaction turbulente si le courant est trop fort. La
erreurs de prélèvement non-isocinétique n’offrent pas de
densité des particules dans l’air a aussi son importance dans
souci sérieux.
le fractionnement des particules suivant leur taille.
II y aura lieu de réfléchir sérieusement au nombre, à
L’annexe B donne certaines directives qui permettent, dans
l’emplacement, aux caractéristiques d’aspiration des
les tubes d’amenée des prélèvements, de faire des
appareils de prélèvement, lors de l’établissement du projet
estimations sur la perte de particules par suite d’une
d’une installation dans laquelle seront traitées des matières
sédimentation par gravité ou d’un écoulement turbulent.
radioactives.
Un prélèvement obtenu avec un tube d’amenée et un
4.1.1.2 Prélèvement d’échantillons dans une canalisation
collecteur qui ne font pas de discrimination entre les
ou une cheminée
particules de tailles diverses,
ne peut être estimé avec
précision, quant à sa signification radiologique, qu’après
Pour extraire d’un conduit ou d’une cheminée des
l’obtention de renseignements sur les propriétés physiques
échantillons qui soient représentatifs, il est indispensable de
choisir avec soin l’emplacement et le nombre des prises d’air et chimiques de la matière radioactive transportée par l’air.
ainsi que la configuration des buses utilisées. Les Une étude séparée peut être nécessaire pour déterminer,
aménagements permettant au collecteur d’être maintenu dans des circonstances données, la distribution
dans le courant d’air doivent être préférés à ceux dans
granulométrique et la nature de la matière transportée par
lesquels on utilise des tubes d’amenée entre les points de
l’air.
prélèvement et le collecteur. (Voir 4.1.2.) Quelques formes
Il faut s’attendre à des changements dans la nature des
recommandées de sonde et quelques directives pour placer
matières transportées par l’air s’il y a des changements dans
les points d’extraction dans les canalisations et les
les opérations. La caractérisation des constituants
cheminées sont données dans l’annexe A.
transportés par l’air doit être opérée d’une manière
Le point de prélèvement pour atteindre un degré
suffisamment fréquente pour que l’on soit sûr d’avoir une
d’homogénéité raisonnable devra se situer au moins à 5
information statistiquement valable sur la nature des
diamètres de canalisation (ou 5 fois la plus grande
matières transportées par l’air.
dimension pour les canalisations rectangulaires) en aval des
changements brusques de direction ou des variations
4.1.2.2 Prélèvements avec différenciation intentionnelle
importantes de dimensions du courant. Bien que ces
quan t à la taille des particules
soient généralement
directives appt icables, il est
recommandé de prendre généralement les vitesses au travers
Parce que la connaissance de la granulométrie des particules
d’une section pour avoir la confirmation qu’on a bien la
est importante pour une évaluation correcte des effets
connaissance complète du courant dans la section choisie
radiologiques, il est possible de concevoir des appareils de
pour l’échantillonnage.
préIèvement et des collecteurs spéciaux pour identifier, dans
une matière présente dans l’air, deux ou plusieurs classes de
4.1.2 Représentatif au regard des compositions physique
dimensions de particules. La mesure de la radioactivité
ou chimique
associée à chaque classe de dimensions permettra de
déterminer la radioactivité qui sera retenue d’une manière
4.1.2.1 Prélèvement sans différenciation ni préférence
préférentielle par chacune des diverses parties de l’appareil
quant à la taille et la nature des particules
respiratoire*. Sans avoir un pouvoir de résolution élevé, ces
Un prélèvement représentatif doit avoir la même appareils permettent de distinguer relativement bien la
radioactivité associée aux particules qui auront été retenues
composition radio-chimique et la même composition
* Le groupe de travail sur la Dynamique du poumon du Comité 1 de la Commission Internationale de Protection Radiologique a étudié et
recommandé un modèle de dépôt des poussières qui a pour base les connaissances acquises sur la distribution des particules suivant leur tail le,
par l’intermédiaire d’échantillons prélevés dans l’air.@] Quand on connaît les granulométries des particules, on peut estimer, avec ce modèle, le
dépôt partiel dans chacune des trois régions de l’appareil respiratoire. En l’absence de renseignements particuliers sur la taille des particules, les
recommandations précédentes de la CIPR admettaient que sur les particules inhalées, 25 % étaient exhalées, 50 % se déposaient dans la partie
supérieure des voies respiratoires (et étaient ensuite avalées) et 25 % se déposaient dans les poumon&] Dans les deux cas, il est en plus
nécessaire de connaître d’une manière assez détaillée les propriétés physico-chimiques des particules pour estimer la vitesse de départ à partir de
chaque point de dépôt.
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ISO 2889-1975 (F)
dans les voies respiratoires supérieures et les particules Les condensats sur la face interne des tubes de prélèvement
peuvent constituer des poches et agir comme des pièges, ils
beaucoup plus petites qui pourront atteindre les alvéoles
peuvent encore constituer des surfaces mouillées sur
pulmonaires. Ces appareils de prélèvement ont une valeur
certaine et, en l’absence de renseignements sur la dimension lesquelles peut adhérer la matière intéressante. Dans les cas
extrêmes, ces pièges et ces poches peuvent agir comme des
des diverses particules dans l’air soumis au prélèvement, ils
épurateurs efficaces vis-à-vis de la matière radioactive
sont recommandés. Les référencesl31, PI, llcl, Il 11, WI
et WI donnent une description de certains d’entre eux. transportée. Les tubes de prélèvements doivent également
être exempts de poussière, d’huile ou de graisse qui, tous,
peuvent avoir tendance à provoquer l’augmentation des
t leur taille en
4.1.2.3 Fractionnemen t des particules suivan
dépôts de la matière radioactive véhiculée.
raison d ‘un prélèvement non isocinétique
Quand l’air à prélever est presque saturé de vapeur d’eau, la
Une distorsion dans la distribution granulométrique des
condensation peut se produire sur le collecteur lui-même.
particules peut se produire lorsque la vitesse de l’air prélevé
Une humidité excessive peut réduire à zéro l’utilité du
qui pénètre dans la sonde de prélèvement (ou dans le
milieu filtrant, soit en obstruant les chemins de passage de
collecteur, si celui-ci est directement placé dans le courant à
soit en diminuant la tenue
l’air au travers des pores,
prélever) diffère sensiblement de la vitesse de l’air dans le
mécanique de ce milieu à un point tel qu’il se déchire ou se
courant où s’effectue le prélèvement. Quand l’air qui
casse facilement. Lorsque des teneurs élevées en humidité
traverse l’appareil de prélèvement ou le collecteur a une
sont prévues, des tubes d’amenée chauffés seront nécessaires
vitesse très inférieure à la vitesse du courant, les particules
pour empêcher la condensation à l’intérieur des tubes et
les plus grosses sont préférentiellement collectées. Quand la
pour élever la température du collecteur bien au-dessus du
vitesse de l’air à travers la sonde de prélèvement et le
point de rosée.
collecteur est supérieure à la vitesse du courant, ce sont les
particules les plus petites qui sont préférentiellement
Toutes les interactions éventuelles susceptibles de modifier
Le niveau auquel se produit ce partage est
collectées.
la qualité du prélèvement, depuis le point d’extraction
fonction de la dimension des particules, de leur densité, de
jusqu’au collecteur doivent être soigneusement examinées.
la distribution granulométrique des particules et de la
La forme chimique aussi bien que la nature physique des
différence existant entre la vitesse isocinétique et la vitesse
constituants transportés par l’air doivent être connues avant
isocinétique utilisée. Sauf dans des cas très
non
qu’on puisse garantir un prélèvement représentatif.
dont le diamètre
exceptionnels, les particules
inférieur à environ sont
aérodynamique est
5w-l
susceptibles de suivre les lignes de courant de l’air et
4.1.2.5 Qualité des méthodes dXchantil/onnage et de
l’erreur due au fractionnement n’est pas grande. L’annexe C
l’équipement
donne des chiffres qui montrent l’erreur que l’on
Dans chaque cas, les méthodes d’échantillonnage et
commettrait dans diverses conditions de prélèvement
l’équipement utilisés doivent être soigneusement étudiés et
non isocinétique. L’on doit, évidemment, connaître les
contrôlés pour s’assurer qu’au cours de leur emploi ils se
dimensions et les densités des particules échantillonnées
comporteront comme prévu. L’étanchéité, l’intégrité en
avant d’évaluer cette erreur. Dans les cas pratiques où l’on
général et les méthodes générales de manipulation de
peut s’attendre à des variations dans les dimensions des
l’échantillon doivent être soigneusement vérifiées.
particules, en particulier quand on prévoit des particules de
plus de 5pm’ il est recommandé que le dispositif de
prélèvement soit concu en vue de permettre l’établissement
d’un courant presque isocinétique à l’intérieur de la sonde
4.2 ÉTABLISSEMENT D’UN PROGRAMME GÉNÉRAL RE-
d’entrée de l’appareil de prélèvement ou à travers le
LATIF AUX PRÉLÈVEMENTS
collecteur lorsque ce dernier est en place dans le courant à
prélever. On élimine ainsi une source possible de non
De nombreux facteurs entrent dans la conception d’un
représentativité de prélèvement.
programme de prélèvement. Un tel programme comprend la
fréquence des prélèvements, la durée des prélèvements, le
débit en volume des prélèvements. Dans la plupart des cas,
4.1.2.4 Altération du prélèvement due aux réactions
les valeurs choisies pour ces trois éléments et
...
<
NORME INTERNATIONALE
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION l MEXflYHAPOflHAII OPl-AHM3ALWR l-I0 CTAH~APTM3ALWi.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Principes généraux pour le prélèvement des matières
radioactives contenues dans l’air .
General principles for sampling airborne radioactive ma terials
Première édition - 1975-05-01
Réf. no : ISO 2889-1975 (F)
CDU 614.876 : 614.71.001.4
pollution atmosphérique, déchet contenu dans l’air, matière radioactive, échantillonnage, préparation de spécimen d’essai.
Descripteurs :
Prix basé sur 25 pages
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AVANT-PROPOS
L’ISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (Comités Membres 60). L’élaboration de
Normes Internationales est confiée aux Comités Techniques ISO. Chaque Comité
Membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du Comité Technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les Projets de Normes Internationales adoptés par les Comités Techniques sont
soumis aux Comités Membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes Internationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme Internationale ISO 2889 a été établie par le Comité Technique
ISO/TC 85, Energie nudéaire, et soumise aux Comités Membres en novembre 1972.
Elle a été approuvée par les Comités Membres des pays suivants :
Afrique du Sud, Rép. d’ France Royaume-Uni
Allemagne Hongrie Suède
Austral ie Irlande Suisse
Belgique Italie Tchécoslovaquie
Canada Pays-Bas Thaïlande
Égypte, Rép. arabe d’ Portugal Turquie
Espagne Roumanie U.S.A.
Aucun Comité Membre n’a désapprouvé le document.
0 Organisation Internationale de Normalisation, 1975 l
Imprimé en Suisse
ii
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SOMMAI RE
0 Introduction . . 1
1 Objet . . . . . 1
2 Domaine d’application . . 1
3 Définitions . . 2
4 Principes . . . . . . . . . 3
5 Méthodes .
. 6
6 Validation de l’efficacité des prélèvements . . . . . . . . 14
7 Références .
. 14
Annexes
A Recommandations pour le prélèvement dans les canalisations et
dans les cheminées . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 16
B Dépôt de particules dans les tubes de prélèvement . . . . . .
. 24
C Erreurs dues à un prélèvement non isocinétique . . . . . . 29
iii
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ISO 28894975 (FI
NORME INTERNATIONALE
Principes généraux pour le prélèvement des matières
radioactives contenues dans l’air
0 INTRODUCTION Les prélèvements doivent permettre de mesurer, sur des
interval les de temps variés, la contamination radioactive
Le danger potentiel présenté par les matières radioactives
intégrée de l’environnement.
présentes dans l’air et susceptibles d’être inhalées doit être
évalué et contrôlé par la détermination des teneurs et de la Les recommandations sur la prise d’échantillons d’air,
nature de ces substances radioactives contenues dans l’air. établies par un groupe d’experts, fixent de la facon suivante
les buts à atteindre :
Dans les zones occupées ou destinées à être occupées par
des travailleurs, les teneurs des matières radioactives
1) II faut, par une étude minutieuse, caractériser la
contenues dans l’air doivent être déterminées et comparées
nature des aérosols pour différents types d’ambiance sur
à la concentration admissible, pour s’assurer que les
les lieux de travail.
travailleurs ne sont pas exposés à des concentrations
supérieures à celles dites de sécurité. On peut ainsi repérer
2) Les teneurs globales sur les lieux de travail doivent
des teneurs pour lesquelles il est nécessaire d’améliorer la
être l’objet de mesures et de contrôles de routine.
conception de I’instal I ation, d’isoler la source de
3) Des dispositions doivent être prises en vue de
contamination, de contrôler le temps d’exposition ou de
détecter rapidement l’élévation du niveau de la
prescrire le port d’appareils respiratoires d’un type agréé.
contamination en cas de libération accidentelle de
Bien qu’en définitive l’objectif principal des prélèvements
matières radioactives dans l’air.
soit de protéger les individus contre une irradiation interne
excessive, un programme bien conduit de prélèvements et
4) Une attention particulière doit être apportée à
d’estimation permet d’atteindre d’autres objectifs
l’évaluation de l’inhalation individuel le.
souhaitables, parmi lesquels :
1) fournir la documentation de base sur l’ambiance des
1 OBJET
milieux de travail, démontrant la conformité aux
réglements. Des archives bien tenues, donnant entre
La présente Norme Internationale expose les principes à
autres renseignements les niveaux de contamination de
appliquer pour obtenir des prélèvements représentatifs de
l’air, sont susceptibles d’aider à appuyer ou à réfuter les
matières radioactives transportées par l’air, et indique les
réclamations pour lésions par rayonnements présentées
méthodes et les matériels pouvant convenir aux
par les travailleurs ou autres personnes;
prélèvements de gaz et de particules.
l’attention sur un équipement qui se
2) attirer
détériore, sur des procédés défectueux ou sur d’autres
situations aboutissant, au cours d’une opération, à la
2 DOMAINE D’APPLICATION
perte du contrôle effectif des matières véhiculées par
Ces principes généraux sont limités au prélèvement des
l’air ambiant; par la suite, déterminer l’efficacité des
échantillons et ne s’appliquent pas aux dosages qui seront
actions correctrices;
faits sur les échantillons collectés. Du fait que les mesures
3) mesurer l’émission de matières radioactives dans
radiochimiques sont exclues du domaine d’application de
l’environnement, par l’intermédiaire d’un prélèvement
ces principes généraux, il ne faudrait pas conclure que les
Le prélèvement d’effluents
près du point d’émission.
opérations de mesure et d’évaluations ont une importance
contribuera à évaluer et à contrôler l’exposition du
moindre que l’échantillonnage. Un dosage et une évaluation
personnel affecté aux travaux sous rayonnements dans
précis sont nécessaires au premier chef, mais ils ne sont
les résultats des prélèvements
I’instal lation, mais
valables que dans la mesure où l’échantillon reflète les
d’effluents sont généralement de la plus grande
conditions existant réellement.
importance pour s’assurer que le public des environs
Ces principes généraux sont en outre limités aux directives
n’est pas exposé à des teneurs en matières véhiculées par
pour le prélèvement des matières radioactives dans l’air à
l’air dépassant les niveaux fixés. Lors d’incidents
l’intérieur des installations où l’on travaille sur des
inhabituels, les prélèvements d’effluents gazeux sont
substances radioactives, ces directives insistant surtout sur
utiles pour évaluer les conséquences possibles et
la nécessité de protéger les personnes affectées à des travaux
déterminer les actions correctrices nécessaires, ou dans
sous rayonnements. Ils englobent toutefois les prélèvements
certains cas pour déterminer les causes et les suites
d’effluents gazeux, que ce soit avant rejet à l’extérieur de
d’évènements anormaux.
1
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ISO 2889-1975 (F)
l’installation ou au point de rejet dans l’atmosphère. Bien L’air prélevé dans cette région représente vraiment l’air que
qu’ils excluent ainsi certaines techniques de prélèvement, le travailleur respire au cours de son travail, qu’il soit
telles que celles qu’on emploie en atmosphère libre et dans debout, assis ou en train de se déplacer.
les environs des installations, les principes définis et la
plupart des méthodes exposées seront dans l’ensemble
3.7 enfouissement : Encastrement d’une particule sur un
applicables dans la plupart des cas.
filtre.
ne traitent pas en détail de
Ces principes généraux
l’utilisation de divers collecteurs pour des problèmes
3.8 pouvoir d’arrêt : Pourcentage retenu par le filtre de la
spécifiques. L’utilisation spécifique et détaillée du charbon
quantité totale des particules présentes initialement dans un
pour un échantillonnage d’iode, par exemple, a été
volume d’air connu ayant traversé le filtre.
considérée comme n’appartenant pas à l’objet de la présente
Norme Internationale.
3.9 goutelette : Très petite quantité de liquide de forme
sphéro’idale.
3 DÉFINITIONS
Internationale, les définitions
Dans la présente Norme
3.10 impaction : Processus par lequel une particule ou une
suivantes sont applicables :
gouttelette est extraite d’un courant d’air lorsqu’elle frappe
un objet maintenu dans le courant d’air. ’
3.1 absorbant : Matière qui enlève un constituant par
l’intermédiaire d’une action de diffusion permettant à ce
3.11 isocinétique : Condition qui se produit lorsque, la
constituant de pénétrer à l’intérieur de la structure de
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
l’absorbant si ce dernier est solide, ou de s’y dissoudre si
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
l’absorbant est liquide. Lorsqu’une réaction chimique se
arrive sur le collecteur est identique à la vitesse du courant
produit au cours de l’absorption, le processus est appelé
d’air au point de prélèvement.
chimisorption.
3.2 adsorbant : Matière, généralement solide, qui retient
3.12 membrane filtrante : Milieu filtrant constitué
une substance qui se trouve à son contact grâce aux forces
généralement par un film très mince, à base organique, de
moléculaires de courte portée qui lient la matière adsorbée
porosité et de composition contrôlées à l’intérieur de
à la surface de I’adsorbant.
certaines limites. (Les filtres métalliques poreux très minces
sont aussi appelés membranes filtrantes.)
3.3 diamètre aérodynamique : Les particules qui ont un
même diamètre mais des densités différentes, ont des
3.13 moniteur : 1) Destiné à mesurer un constituant
vitesses limites de sédimentation différentes. On dit que
radioactif en suspension dans l’air ou encore une teneur
deux particules de densités différentes ont des ((diamètres
approximative en matière radioactive, d’une manière
aérodynamiquesti équivalents si leurs densités et leurs
continue ou bien à une fréquence qui permet une
diamètres sont tels que leurs vitesses limites de
évaluation, sur un certain laps de temps, de la
sédimentation sont égales, ou encore lorsqu’elles présentent
concentration. 2) Appareillage ou instrument utilisé pour la
dans l’air la même résistance à l’avancement. Puisque l’on
surveillance continue (le «monitoring»).
procède souvent à des comparaisons avec des matériaux de
densité égale à un, le «diamètre aérodynamique» est le
diamètre d’une sphère de densité un, ayant la même vitesse
3.14 particule : Agrégat de molécules constituant un
de sédimentation que la particule en question, sans tenir
solide ou un liquide dont les dimensions sont comprises
compte de la forme.
entre quelques diamètres moléculaires et quelques dixièmes
de millimètre (quelques centaines de micromètres).
3.4 aérosol : Dispersion de particules solides ou liquides
dans l’air ou dans d’autres gaz.
3.15 pénétration : Passage intégral au travers d’un filtre, ou
d’un autre collecteur, de contaminants véhiculés par l’air.
3.5 non isocinétique : Condition qui se produit lorsque, la
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
3.16 niveau admissible (au sens de la présente Norme
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
Internationale) : Le (( niveau admissible» est la
arrive sur le collecteur est différente de la vitesse du courant
concentration en matière radioactive véhiculée par l’air qui
d’air au même point de prélèvement.
a été fixée comme directive ou règlement local pour limiter
la quantité de matières radioactives inhalées. Le niveau
3.6 zone de respiration : Région, proche de la bouche et
admissible peut être différent suivant la nature de la matière
des narines d’un travailleur, d’où l’air est inspiré jusque dans
véhiculée par l’air, la durée de l’exposition prévue et la
les poumons lorsque le travailleur exécute la tâche qui lui
protection offerte par des vêtements spéciaux ou d’autres
est assignée.
écrans de protection.
2
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ISO 2889-1975 (F)
3.17 comptage ((pseudo-coïncidence» : Méthode de 4.1 PRÉLÈVEMENTS REPRÉSENTATIFS
mesure de la concentration des émetteurs alpha à vie
Un prélèvement doit être représentatif de l’ensemble du
par exemple le plutonium ou ses composés - au
longue -
courant ou du volume dont il est extrait. Le terme
moyen de la différentiation des émetteurs alpha qui
((représentatif)) englobe diverses qualités du prélèvement.
apparaissent dans les chaînes de désintégration du 222Rn
(radon) et du 22cRn (thoron). Le détecteur capte et
enregistre la pseudo-coïncidence constituée par la
4.1.1 Représentatif au regard de la position dans l’espace
désintégration bêta du 214Bi et la désintégration alpha de
son descendant le 214P0, donnant ainsi une indication sur
la quantité de 222Rn présente. Le 214Po se désintègre avec 4.1 .l .l Échan tiflonnage dans une zone occupée par des
une période de 150 s; aussi examine-t-on la décroissance de travailleurs
l’ensemble père-descendant et I’util ise-t-on comme
Idéalement, l’échantillon devrait provenir d’un point ou
(( pseudo-coïncidence». Les mêmes considérations restent
d’une série de points sis à l’intérieur de la «zone de
vraies pour la désintégration du 212Bi et 212Po. Ceux-ci
respiration». Idéalement, le point de prélèvement réel
appartiennent à la chaîne de décroissance du 22cRn.
devrait se situer tout près des narines et de la bouche du
travailleur, durant toutes ses activités professionnelles. Pour
3.18 prélèvement représentatif : Portion du milieu
des contrôles de routine ceci est impossible à réaliser et
considéré, ou bien un ou plusieurs constituants particuliers
certains compromis sont généralement nécessaires. Dans
tirés de ce milieu, ayant la même qualité et les mêmes
beaucoup de cas un appareil de prélèvement fonctionnant
caractéristiques que celles qu’on trouve dans le milieu tout
sur accumulateur avec un collecteur maintenu près de la
entier.
zone de respiration constitue un compromis acceptable si
une sensibilité adéquate peut être réalisée et si le confort et
3.19 laveur : Système permettant de réaliser un contact
la sécurité du travailleur ne sont pas compromis par le port
intime air-liquide en vue d’opérer un transfert dans le
de l’appareil.
courant liquide des gaz, liquides ou solides transportés par
le gaz. Le liquide peut, soit être traversé de bas en haut par Pour des raisons de simplicité, les échantillons d’air sont
fréquemment prélevés à l’aide d’appareils placés à poste
le gaz à l’intérieur d’une colonne, soit encore s’écouler au
fixe. Quand des appareils de prélèvement placés à poste fixe
travers d’un garnissage.
sont utilisés, il y a lieu de choisir soigneusement leur
emplacement et leur nombre dans une zone de travail
Prélèvement unique
3.20 prélèvement instantané :
donnée. L’emplacement doit être choisi aussi près que
effectué dans un courant, en un point quelconque, pendant
possible de la zone de respiration sans gêner ni le travail ni
un court intervalle de temps.
le travailleur. Les prélèvements effectués à l’aide d’appareils
de prélèvement placés à poste fixe sont, dans une certaine
Condition qui domine lorsque, la
3.21 sous-isocinétique :
mesure, en contradiction avec le principe d’après lequel un
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placé dans le
prélèvement doit être représentatif au regard de la position
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
dans l’espace du point de prélèvement; toutefois avec une
arrive sur le collecteur est inférieure à la vitesse du courant
disposition judicieuse du point de prélèvement et une
d’air qui est prélevé en ce point.
corrélation avec les appareils de prélèvement de la zone
réelle de respiration, les appareils de prélèvement placés à
Condition qui domine lorsque, la
3.22 surisocinétique :
poste fixe peuvent être utiles.
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou Les prélèvements obtenus d’une manière routinière à partir
arrive sur le collecteur est plus grande que la vitesse du d’emplacements fixes signaleront les changements
courant d’air qui est prélevé en ce point. intervenant dans les concentrations de l’atmosphère
générale et aideront à déterminer l’origine de la
contamination. Quand le dispositif de ventilation d’une
3.23 vapeur : Forme gazeuse des matières qui sont liquides
pièce est tel que l’air de la pièce est emmené par un conduit
ou solides à température ordinaire, par opposition aux gaz
unique ou par un petit nombre de conduits, des appareils de
non condensables. (Les vapeurs sont des gaz mais ce terme
prélèvement, placés à la sortie des conduits de ventilation
implique le fait qu’elles proviennent de liquides ou de
avant filtrage, peuvent donner une meilleure moyenne
solides par émission ou volatilisation.)
intégrée de la concentration de l’air, mais leurs
prélèvements peuvent ne pas être représentatifs de l’air
3.24 volatil : Qui a une tension de vapeur élevée à
réellement respiré. Ce fait est particulièrement vrai si
température ordinaire.
l’origine de contamination est constituée par une fuite
isolée située en un point de la pièce proche de la zone de
respiration, ou si les particules considérées ont un grand
4 PRINCIPES
diamètre aérodynamique, puisque celles-ci tendraient à se
séparer sur un trajet relativement court. Différentes études
Certains principes doivent être admis et utilisés comme
ont attiré l’attention sur les problèmes d’obtention de
guides si l’on veut réaliser un prélèvement correct
prélèvements représentatifs à partir d’appareils de
d’échantillons, Ces principes sont exposés dans le présent
prélèvement placés à poste fixeJ2# 3, 48 51
chapitre.
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ISO 2889-1975 (F)
Les appareils de prélèvement d’air peuvent être installés physique que l’air avec lequel le travailleur se serait trouvé
face au travailleur légèrement au-dessus de sa tête, ils en contact dans la zone où a été effectué le prélèvement. En
peuvent encore être installés sur la face avant de la hotte, de plus de l’impératif de position correcte dans l’espace, existe
la boîte a gants ou de toute autre enceinte à l’intérieur de
pour l’appareil de prélèvements l’impératif de ne pas opérer
laquelle la matière radioactive est traitée. Le filtre collec- de fractionnement de particules suivant leur taille et de
teur sera très fréquemment orienté suivant un plan vertical n’altérer en aucune facon les propriétés physiques et
pour réduire la possibilité de collecter de grosses particules chimiques des constituants radioactifs présents dans l’air.
Cet impératif est difficile et souvent impossible à satisfaire
retombant sous l’effet de la pesanteur. Bien que le principe
d’une manière parfaite. N’importe quel tube d’amenée, qui
du prélèvement isocinétique ne soit pas respecté avec les
transporte le prélèvement jusqu’au dispositif collecteur,
appareils de prélèvement d’air placés à poste fixe dans une
éliminera de préférence les grosses particules, soit par une
pièce, les particules auxquelles on s’intéresse sont presque
sédimentation due à la pesanteur si le courant est trop lent,
toujours de dimensions suffisamment petites pour que les
soit par impaction turbulente si le courant est trop fort. La
erreurs de prélèvement non-isocinétique n’offrent pas de
densité des particules dans l’air a aussi son importance dans
souci sérieux.
le fractionnement des particules suivant leur taille.
II y aura lieu de réfléchir sérieusement au nombre, à
L’annexe B donne certaines directives qui permettent, dans
l’emplacement, aux caractéristiques d’aspiration des
les tubes d’amenée des prélèvements, de faire des
appareils de prélèvement, lors de l’établissement du projet
estimations sur la perte de particules par suite d’une
d’une installation dans laquelle seront traitées des matières
sédimentation par gravité ou d’un écoulement turbulent.
radioactives.
Un prélèvement obtenu avec un tube d’amenée et un
4.1.1.2 Prélèvement d’échantillons dans une canalisation
collecteur qui ne font pas de discrimination entre les
ou une cheminée
particules de tailles diverses,
ne peut être estimé avec
précision, quant à sa signification radiologique, qu’après
Pour extraire d’un conduit ou d’une cheminée des
l’obtention de renseignements sur les propriétés physiques
échantillons qui soient représentatifs, il est indispensable de
choisir avec soin l’emplacement et le nombre des prises d’air et chimiques de la matière radioactive transportée par l’air.
ainsi que la configuration des buses utilisées. Les Une étude séparée peut être nécessaire pour déterminer,
aménagements permettant au collecteur d’être maintenu dans des circonstances données, la distribution
dans le courant d’air doivent être préférés à ceux dans
granulométrique et la nature de la matière transportée par
lesquels on utilise des tubes d’amenée entre les points de
l’air.
prélèvement et le collecteur. (Voir 4.1.2.) Quelques formes
Il faut s’attendre à des changements dans la nature des
recommandées de sonde et quelques directives pour placer
matières transportées par l’air s’il y a des changements dans
les points d’extraction dans les canalisations et les
les opérations. La caractérisation des constituants
cheminées sont données dans l’annexe A.
transportés par l’air doit être opérée d’une manière
Le point de prélèvement pour atteindre un degré
suffisamment fréquente pour que l’on soit sûr d’avoir une
d’homogénéité raisonnable devra se situer au moins à 5
information statistiquement valable sur la nature des
diamètres de canalisation (ou 5 fois la plus grande
matières transportées par l’air.
dimension pour les canalisations rectangulaires) en aval des
changements brusques de direction ou des variations
4.1.2.2 Prélèvements avec différenciation intentionnelle
importantes de dimensions du courant. Bien que ces
quan t à la taille des particules
soient généralement
directives applicables, il est
recommandé de prendre généralement les vitesses au travers
Parce que la connaissance de la granulométrie des particules
d’une section pour avoir la confirmation qu’on a bien la
est importante pour une évaluation correcte des effets
connaissance complète du courant dans la section choisie
radiologiques, il est possible de concevoir des appareils de
pour l’échantillonnage.
pr&$ement et des collecteurs spéciaux pour identifier, dans
une matière présente dans l’air, deux ou plusieurs classes de
4.1.2 Représentatif au regard des compositions physique
dimensions de particules. La mesure de la radioactivité
ou chimique
associée à chaque classe de dimensions permettra de
déterminer la radioactivité qui sera retenue d’une manière
4.1.2.1 Prélèvement sans différenciation ni préférence
préférentielle par chacune des diverses parties de l’appareil
quant à la taille et la nature des particules
respiratoire*. Sans avoir un pouvoir de résolution élevé, ces
Un prélèvement représentatif doit avoir la même appareils permettent de distinguer relativement bien la
radioactivité associée aux particules qui auront été retenues
composition radio-chimique et la même composition
* Le groupe de travail sur la Dynamique du poumon du Comité 1 de la Commission Internationale de Protection Radiologique a étudié et
recommandé un modèle de dépôt des poussières qui a pour base les connaissances acquises sur la distribution des particules suivant leur tail le,
par l’intermédiaire d’échantillons prélevés dans l’air.@] Quand on connaît les granulométries des particules, on peut estimer, avec ce modèle, le
dépôt partiel dans chacune des trois régions de l’appareil respiratoire. En l’absence de renseignements particuliers sur la taille des particules, les
recommandations précédentes de la CIPR admettaient que sur les particules inhalées, 25 % étaient exhalées, 50 % se déposaient dans la partie
supérieure des voies respiratoires (et étaient ensuite avalées) et 25 % se déposaient dans les poumon&] Dans les deux cas, il est en plus
nécessaire de connaître d’une manière assez détaillée les propriétés physico-chimiques des particules pour estimer la vitesse de départ à partir de
chaque point de dépôt.
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ISO 2889-1975 (F)
dans les voies respiratoires supérieures et les particules Les condensats sur la face interne des tubes de prélèvement
beaucoup plus petites qui pourront atteindre les alvéoles peuvent constituer des poches et agir comme des pièges, ils
pulmonaires. Ces appareils de prélèvement ont une valeur peuvent encore constituer des surfaces mouillées sur
certaine et, en l’absence de renseignements sur la dimension lesquelles peut adhérer la matière intéressante. Dans les cas
des diverses particules dans l’air soumis au prélèvement, ils extrêmes, ces pièges et ces poches peuvent agir comme des
épurateurs efficaces vis-à-vis de la matière radioactive
sont recommandés. Les référencesl31, PI, IW, Il 11, WI
et WI donnent une description de certains d’entre eux.
transportée. Les tubes de prélèvements doivent également
être exempts de poussière, d’huile ou de graisse qui, tous,
peuvent avoir tendance à provoquer l’augmentation des
4.1.2.3 Fractionnement des particules suivant leur taille en
dépôts de la matière radioactive véhiculée.
raison d’un prélèvement non isocinétique
Quand l’air à prélever est presque saturé de vapeur d’eau, la
Une distorsion dans la distribution granulométrique des
condensation peut se produire sur le collecteur lui-même.
particules peut se produire lorsque la vitesse de l’air prélevé
Une humidité excessive peut réduire à zéro l’utilité du
qui pénètre dans la sonde de prélèvement (ou dans le
milieu filtrant, soit en obstruant les chemins de passage de
collecteur, si celui-ci est directement placé dans le courant à
l’air au travers des pores, soit en diminuant la tenue
prélever) diffère sensiblement de la vitesse de l’air dans le
mécanique de ce milieu à un point tel qu’il se déchire ou se
courant où s’effectue le prélèvement. Quand l’air qui
casse facilement. Lorsque des teneurs élevées en humidité
traverse l’appareil de prélèvement ou le collecteur a une
sont prévues, des tubes d’amenée chauffés seront nécessaires
vitesse très inférieure à la vitesse du courant, les particules
pour empêcher la condensation à l’intérieur des tubes et
les plus grosses sont préférentiellement collectées. Quand la
pour élever la température du collecteur bien au-dessus du
vitesse de l’air à travers la sonde de prélèvement et le
point de rosée.
collecteur est supérieure à la vitesse du courant, ce sont les
particules les plus petites qui sont préférentiellement
Toutes les interactions éventuelles susceptibles de modifier
Le niveau auquel se produit ce partage est
collectées.
la qualité du prélèvement, depuis le point d’extraction
fonction de la dimension des particules, de leur densité, de
jusqu’au collecteur doivent être soigneusement examinées.
la distribution granulométrique des particules et de la
La forme chimique aussi bien que la nature physique des
différence existant entre la vitesse isocinétique et la vitesse
constituants transportés par l’air doivent être connues avant
isocinétique utilisée. Sauf dans des cas très
non
qu’on puisse garantir un prélèvement représentatif.
dont le diamètre
exceptionnels, les particules
inférieur à environ sont
aérodynamique est
5w-l
susceptibles de suivre les lignes de courant de l’air et
4.1.2.5 Qualité des méthodes dXchantil/onnage et de
l’erreur due au fractionnement n’est pas grande. L’annexe C
l’équipement
donne des chiffres qui montrent l’erreur que l’on
Dans chaque cas, les méthodes d’échantillonnage et
commettrait dans diverses conditions de prélèvement
l’équipement utilisés doivent être soigneusement étudiés et
non isocinétique. L’on doit, évidemment, connaître les
contrôlés pour s’assurer qu’au cours de leur emploi ils se
dimensions et les densités des particules échantillonnées
comporteront comme prévu. L’étanchéité, l’intégrité en
avant d’évaluer cette erreur. Dans les cas pratiques où l’on
général et les méthodes générales de manipulation de
peut s’attendre à des variations dans les dimensions des
l’échantillon doivent être soigneusement vérifiées.
particules, en particulier quand on prévoit des particules de
plus de 5pm’ il est recommandé que le dispositif de
prélèvement soit concu en vue de permettre l’établissement
d’un courant presque isocinétique à l’intérieur de la sonde
4.2 ÉTABLISSEMENT D’UN PROGRAMME GÉNÉRAL RE-
d’entrée de l’appareil de prélèvement ou à travers le
LATIF AUX PRÉLÈVEMENTS
collecteur lorsque ce dernier est en place dans le courant à
prélever. On élimine ainsi une source possible de non
De nombreux facteurs entrent dans la conception d’un
représentativité de prélèvement.
programme de prélèvement. Un tel programme comprend la
fréquence des prélèvements, la durée des prélèvements, le
débit en volume des prélèvements. Dans la plupart des cas,
4.1.2.4 Altération du prélèvement due aux réactions
les valeurs choisies pour ces trois éléments et entrant dans
chimiques et effets connexes.
l’établissement du progra
...
Questions, Comments and Discussion
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