Measurement of radioactivity in the environment — Soil — Part 5: Strontium 90 — Test method using proportional counting or liquid scintillation counting

This document describes the principles for the measurement of the activity of 90Sr in equilibrium with 90Y and 89Sr, pure beta emitting radionuclides, in soil samples. Different chemical separation methods are presented to produce strontium and yttrium sources, the activity of which is determined using proportional counters (PC) or liquid scintillation counters (LSC). 90Sr can be obtained from the test samples when the equilibrium between 90Sr and 90Y is reached or through direct 90Y measurement. The selection of the measuring method depends on the origin of the contamination, the characteristics of the soil to be analysed, the required accuracy of measurement and the resources of the available laboratories. These methods are used for soil monitoring following discharges, whether past or present, accidental or routine, liquid or gaseous. It also covers the monitoring of contamination caused by global nuclear fallout. In case of recent fallout immediately following a nuclear accident, the contribution of 89Sr to the total amount of strontium activity will not be negligible. This standard provides the measurement method to determine the activity of 90Sr in presence of 89Sr. The test methods described in this document can also be used to measure the radionuclides in sludge, sediment, construction material and products by following proper sampling procedure. Using samples sizes of 20 g and counting times of 1 000 min, detection limits of (0,1 to 0,5) Bq·kg-1 can be achievable for 90Sr using conventional and commercially available proportional counter or liquid scintillation counter when the presence of 89Sr can be neglected. If 89Sr is present in the test sample, detection limits of (1 to 2) Bq·kg-1 can be obtained for both 90Sr and 89Sr using the same sample size, counting time and proportional counter or liquid scintillation counter as in the previous situation.

Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol — Partie 5: Strontium 90 — Méthode d'essai par comptage proportionnel ou comptage par scintillation en milieu liquide

General Information

Status
Published
Publication Date
17-Dec-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
18-Dec-2019
Completion Date
18-Dec-2019
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ISO 18589-5:2019 - Measurement of radioactivity in the environment -- Soil
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18589-5
Second edition
2019-12
Measurement of radioactivity in the
environment — Soil —
Part 5:
Strontium 90 — Test method using
proportional counting or liquid
scintillation counting
Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol —
Partie 5: Strontium 90 — Méthode d'essai par comptage
proportionnel et scintillation liquide
Reference number
ISO 18589-5:2019(E)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 18589-5:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2019

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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 18589-5:2019(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 2

3.1 Terms and definitions ....................................................................................................................................................................... 2

3.2 Symbols ......................................................................................................................................................................................................... 2

4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 3

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 3

4.2 Chemical separation ........................................................................................................................................................................... 3

4.3 Detection ...................................................................................................................................................................................................... 4

4.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 4

4.3.2 Source preparation for liquid scintillation counter ........................................................................... 4

4.3.3 Source preparation for proportional counter ......................................................................................... 4

4.3.4 Background determination ..................................................................................................................................... 4

5 Chemical reagents and equipment .................................................................................................................................................... 5

6 Procedure of strontium desorption .................................................................................................................................................. 5

6.1 Principles ..................................................................................................................................................................................................... 5

6.2 Technical resources ............................................................................................................................................................................. 6

6.2.1 Equipment ............................................................................................................................................................................. 6

6.2.2 Chemical reagents ........................................................................................................................................................... 6

6.3 Procedure .................................................................................................................................................................................................... 6

7 Chemical separation procedure by precipitation .............................................................................................................. 7

7.1 Principles ..................................................................................................................................................................................................... 7

7.2 Technical resources ............................................................................................................................................................................. 7

7.2.1 Equipment ............................................................................................................................................................................. 7

7.2.2 Chemical reagents ........................................................................................................................................................... 8

7.3 Procedure .................................................................................................................................................................................................... 8

7.3.1 Separation of alkaline metals and calcium ................................................................................................ 8

7.3.2 Separation of barium, radium and lead ........................................................................................................ 9

7.3.3 Separation of fission products and yttrium .............................................................................................. 9

7.3.4 Strontium purification ................................................................................................................................................ 9

7.3.5 Yttrium extraction .......................................................................................................................................................10

7.3.6 Determination of the chemical yields .........................................................................................................11

8 Chemical separation procedure by liquid-liquid extraction ...............................................................................11

8.1 Principle .....................................................................................................................................................................................................11

8.2 Technical resources ..........................................................................................................................................................................12

8.2.1 Equipment ..........................................................................................................................................................................12

8.2.2 Chemical reagents ........................................................................................................................................................12

8.3 Procedure .................................................................................................................................................................................................13

8.3.1 General...................................................................................................................................................................................13

8.3.2 Chemical separation of yttrium .......................................................................................................................13

8.3.3 Source preparation to be measured by PC .............................................................................................14

8.3.4 Source preparation to be measured by LSC ...........................................................................................14

8.3.5 Determination of the chemical yields .........................................................................................................14

9 Chemical separation procedure by chromatography (crown ether resin) ...........................................15

9.1 Principles ..................................................................................................................................................................................................15

9.2 Technical resources ..........................................................................................................................................................................15

9.2.1 Equipment ..........................................................................................................................................................................15

9.2.2 Chemical reagents ........................................................................................................................................................15

9.3 Procedure .................................................................................................................................................................................................16

© ISO 2019 – All rights reserved iii
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ISO 18589-5:2019(E)

9.3.1 General...................................................................................................................................................................................16

9.3.2 Chemical separation of the strontium ........................................................................................................16

9.3.3 Determination of chemical yield .....................................................................................................................17

10 Measurement ........................................................................................................................................................................................................17

10.1 General ........................................................................................................................................................................................................17

10.2 Liquid scintillation counter .......................................................................................................................................................17

10.3 Gas flow proportional counter ...............................................................................................................................................17

10.4 Calculation of counting efficiency ........................................................................................................................................18

11 Expression of results .....................................................................................................................................................................................18

11.1 General ........................................................................................................................................................................................................18

90 90

11.2 Determination of Sr in equilibrium with Y ........................................................................................................18

11.2.1 Calculation of the activity per unit of mass ............................................................................................18

11.2.2 Standard uncertainty ................................................................................................................................................19

11.2.3 Decision threshold.......................................................................................................................................................19

11.2.4 Detection limit ................................................................................................................................................................19

90 90

11.3 Determination of Sr by the Y ..........................................................................................................................................19

11.3.1 Calculation of the activity per unit of mass ............................................................................................19

11.3.2 Standard uncertainty ................................................................................................................................................20

11.3.3 Decision threshold.......................................................................................................................................................20

11.3.4 Detection limit ................................................................................................................................................................21

90 89 90 90

11.4 Determination of Sr in presence of Sr when Sr is in equilibrium with Y .......................21

11.4.1 Calculation of the activity per unit of mass ............................................................................................21

11.4.2 Standard uncertainty ................................................................................................................................................22

11.4.3 Decision threshold.......................................................................................................................................................22

11.4.4 Detection limit ................................................................................................................................................................23

11.5 Confidence limits................................................................................................................................................................................23

12 Test report ................................................................................................................................................................................................................23

Annex A (informative) Examples of evaluation models .................................................................................................................25

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................32

iv © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 18589-5:2019(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the 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 the following

URL: www .iso .org/ iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, Subcommittee SC 2,

Radiation protection.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 18589-5:2009), which has been

technically revised.
The main change compared to the previous edition are as follows:

— The introduction has been reviewed accordingly to the generic introduction adopted for the

standards published on the radioactivity measurement in the environment.
A list of all parts in the ISO 18589 series can be found on the ISO website.

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.
© ISO 2019 – All rights reserved v
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ISO 18589-5:2019(E)
Introduction

Everyone is exposed to natural radiation. The natural sources of radiation are cosmic rays and

naturally occurring radioactive substances which exist in the earth and flora and fauna, including the

human body. Human activities involving the use of radiation and radioactive substances add to the

radiation exposure from this natural exposure. Some of those activities, such as the mining and use

of ores containing naturally-occurring radioactive materials (NORM) and the production of energy

by burning coal that contains such substances, simply enhance the exposure from natural radiation

sources. Nuclear power plants and other nuclear installations use radioactive materials and produce

radioactive effluent and waste during operation and decommissioning. The use of radioactive materials

in industry, agriculture and research is expanding around the globe.

All these human activities give rise to radiation exposures that are only a small fraction of the global

average level of natural exposure. The medical use of radiation is the largest and a growing man-made

source of radiation exposure in developed countries. It includes diagnostic radiology, radiotherapy,

nuclear medicine and interventional radiology.

Radiation exposure also occurs as a result of occupational activities. It is incurred by workers in

industry, medicine and research using radiation or radioactive substances, as well as by passengers

and crew during air travel. The average level of occupational exposures is generally below the global

average level of natural radiation exposure (see Reference [1]).

As uses of radiation increase, so do the potential health risk and the public's concerns. Thus, all these

exposures are regularly assessed in order to:

— improve the understanding of global levels and temporal trends of public and worker exposure;

— evaluate the components of exposure so as to provide a measure of their relative importance;

— identify emerging issues that may warrant more attention and study. While doses to workers are

mostly directly measured, doses to the public are usually assessed by indirect methods using the

results of radioactivity measurements of waste, effluent and/or environmental samples.

To ensure that the data obtained from radioactivity monitoring programs support their intended use, it

is essential that the stakeholders (for example nuclear site operators, regulatory and local authorities)

agree on appropriate methods and procedures for obtaining representative samples and for handling,

storing, preparing and measuring the test samples. An assessment of the overall measurement

uncertainty also needs to be carried out systematically. As reliable, comparable and ‘fit for purpose’

data are an essential requirement for any public health decision based on radioactivity measurements,

international standards of tested and validated radionuclide test methods are an important tool for

the production of such measurement results. The application of standards serves also to guarantee

comparability of the test results over time and between different testing laboratories. Laboratories

apply them to demonstrate their technical competences and to complete proficiency tests successfully

during interlaboratory comparisons, two prerequisites for obtaining national accreditation.

Today, over a hundred International Standards are available to testing laboratories for measuring

radionuclides in different matrices.

Generic standards help testing laboratories to manage the measurement process by setting out the

general requirements and methods to calibrate equipment and validate techniques. These standards

underpin specific standards which describe the test methods to be performed by staff, for example, for

different types of sample. The specific standards cover test methods for:
40 3 14

— naturally-occurring radionuclides (including K, H, C and those originating from the thorium

226 228 234 238 210

and uranium decay series, in particular Ra, Ra, U, U and Pb) which can be found in

materials from natural sources or can be released from technological processes involving naturally

occurring radioactive materials (e.g. the mining and processing of mineral sands or phosphate

fertilizer production and use);
vi © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 18589-5:2019(E)

— human-made radionuclides, such as transuranium elements (americium, plutonium, neptunium,

3 14 90

and curium), H, C, Sr and gamma-ray emitting radionuclides found in waste, liquid and gaseous

effluent, in environmental matrices (water, air, soil and biota), in food and in animal feed as a result

of authorized releases into the environment, fallout from the explosion in the atmosphere of nuclear

devices and fallout from accidents, such as those that occurred in Chernobyl and Fukushima.

The fraction of the background dose rate to man from environmental radiation, mainly gamma

radiation, is very variable and depends on factors such as the radioactivity of the local rock and soil, the

nature of building materials and the construction of buildings in which people live and work.

A reliable determination of the activity concentration of gamma-ray emitting radionuclides in various

matrices is necessary to assess the potential human exposure, to verify compliance with radiation

protection and environmental protection regulations or to provide guidance on reducing health risks.

Gamma-ray emitting radionuclides are also used as tracers in biology, medicine, physics, chemistry, and

engineering. Accurate measurement of the activities of the radionuclides is also needed for homeland

security and in connection with the Non-Proliferation Treaty (NPT).

This document describes the requirements to quantify the activity of Sr in soil samples after proper

sampling, sample handling and test sample preparation in a testing laboratory or in situ.

This document is to be used in the context of a quality assurance management system (ISO/IEC 17025).

This document is published in several parts for use jointly or separately according to needs. These parts

are complementary and are addressed to those responsible for determining the radioactivity present

in soil, bedrocks and ore (NORM or TENORM). The first two parts are general in nature describe the

setting up of programmes and sampling techniques, methods of general processing of samples in the

laboratory (ISO 18589-1), the sampling strategy and the soil sampling technique, soil sample handling

and preparation (ISO 18589-2). ISO 18589-3 to ISO 18589-5 deal with nuclide-specific test methods

to quantify the activity concentration of gamma emitters radionuclides (ISO 18589-3 and ISO 20042),

plutonium isotopes (ISO 18589-4) and Sr (ISO 18589-5) of soil samples. ISO 18589-6 deals with

non-specific measurements to quantify rapidly gross alpha or gross beta activities and ISO 18589-7

describes in situ measurement of gamma-emitting radionuclides.

The test methods described in ISO 18589-3 to ISO 18589-6 can also be used to measure the radionuclides

in sludge, sediment, construction material and products following proper sampling procedure.

This document is one of a set of International Standards on measurement of radioactivity in the

environment.

Additional parts can be added to ISO 18589 in the future if the standardization of the measurement of

other radionuclides becomes necessary.
© ISO 2019 – All rights reserved vii
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 18589-5:2019(E)
Measurement of radioactivity in the environment — Soil —
Part 5:
Strontium 90 — Test method using proportional counting
or liquid scintillation counting
1 Scope

This document describes the principles for the measurement of the activity of Sr in equilibrium with

90 89

Y and Sr, pure beta emitting radionuclides, in soil samples. Different chemical separation methods

are presented to produce strontium and yttrium sources, the activity of which is determined using

proportional counters (PC) or liquid scintillation counters (LSC). Sr can be obtained from the test

90 90 90

samples when the equilibrium between Sr and Y is reached or through direct Y measurement.

The selection of the measuring method depends on the origin of the contamination, the characteristics

of the soil to be analysed, the required accuracy of measurement and the resources of the available

laboratories.

These methods are used for soil monitoring following discharges, whether past or present, accidental

or routine, liquid or gaseous. It also covers the monitoring of contamination caused by global nuclear

fallout.

In case of recent fallout immediately following a nuclear accident, the contribution of Sr to the total

amount of strontium activity will not be negligible. This standard provides the measurement method to

90 89
determine the activity of Sr in presence of Sr.

The test methods described in this document can also be used to measure the radionuclides in sludge,

sediment, construction material and products by following proper sampling procedure.

Using samples sizes of 20 g and counting times of 1 000 min, detection limits of (0,1 to 0,5) Bq·kg can

be achievable for Sr using conventional and commercially available proportional counter or liquid

89 89

scintillation counter when the presence of Sr can be neglected. If Sr is present in the test sample,

-1 90 89

detection limits of (1 to 2) Bq·kg can be obtained for both Sr and Sr using the same sample size,

counting time and proportional counter or liquid scintillation counter as in the previous situation.

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 11074, Soil quality — Vocabulary

ISO 11929 (all parts), Determination of the characteristic limits (decision threshold, detection limit and

limits of the coverage interval) for measurements of ionizing radiation — Fundamentals and application

ISO 19361, Measurement of radioactivity — Determination of beta emitters activities — Test method using

liquid scintillation counting

ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories

ISO 18589-2, Measurement of radioactivity in the environment — Soil — Part 2: Guidance for the selection

of the sampling strategy, sampling and pre-treatment of samples
ISO 80000-10, Quantities and units — Part 10: Atomic and nuclear physics
© ISO 2019 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 18589-5:2019(E)
ISO/IEC Guide 98-3,
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 18589-5
Deuxième édition
2019-12
Mesurage de la radioactivité dans
l'environnement — Sol —
Partie 5:
Strontium 90 — Méthode d'essai par
comptage proportionnel ou comptage
par scintillation en milieu liquide
Measurement of radioactivity in the environment — Soil —
Part 5: Strontium 90 — Test method using proportional counting or
liquid scintillation counting
Numéro de référence
ISO 18589-5:2019(F)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 18589-5:2019(F)
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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.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 18589-5:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

3.1 Termes et définitions ......................................................................................................................................................................... 2

3.2 Symboles ...................................................................................................................................................................................................... 2

4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 3

4.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 3

4.2 Séparation chimique .......................................................................................................................................................................... 3

4.3 Détection ...................................................................................................................................................................................................... 4

4.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 4

4.3.2 Préparation de la source pour le compteur à scintillations en milieu liquide ............ 4

4.3.3 Préparation de la source pour le compteur proportionnel ......................................................... 4

4.3.4 Détermination du mouvement propre .......................................................................................................... 5

5 Réactifs chimiques et appareillage ................................................................................................................................................... 6

6 Mode opératoire de désorption du strontium ....................................................................................................................... 6

6.1 Principes ....................................................................................................................................................................................................... 6

6.2 Ressources techniques ..................................................................................................................................................................... 6

6.2.1 Appareillage ......................................................................................................................................................................... 6

6.2.2 Réactifs chimiques .......................................................................................................................................................... 6

6.3 Mode opératoire .................................................................................................................................................................................... 6

7 Mode opératoire de séparation chimique par précipitation .................................................................................. 7

7.1 Principes ....................................................................................................................................................................................................... 7

7.2 Ressources techniques ..................................................................................................................................................................... 8

7.2.1 Appareillage ......................................................................................................................................................................... 8

7.2.2 Réactifs chimiques .......................................................................................................................................................... 8

7.3 Mode opératoire .................................................................................................................................................................................... 9

7.3.1 Séparation des métaux alcalins et du calcium ........................................................................................ 9

7.3.2 Séparation du baryum, du radium et du plomb .................................................................................... 9

7.3.3 Séparation des produits de fission et de l’yttrium .............................................................................. 9

7.3.4 Purification du strontium ......................................................................................................................................10

7.3.5 Extraction de l’yttrium ........................................................................................................................................... ..11

7.3.6 Détermination des rendements chimiques ...........................................................................................12

8 Mode opératoire de séparation chimique par extraction liquide-liquide ............................................12

8.1 Principe ......................................................................................................................................................................................................12

8.2 Ressources techniques ..................................................................................................................................................................13

8.2.1 Appareillage ......................................................................................................................................................................13

8.2.2 Réactifs chimiques .......................................................................................................................................................13

8.3 Mode opératoire .................................................................................................................................................................................14

8.3.1 Généralités .........................................................................................................................................................................14

8.3.2 Séparation chimique de l’yttrium...................................................................................................................14

8.3.3 Préparation de la source à mesurer par le compteur proportionnel ..............................15

8.3.4 Préparation de la source à mesurer par le compteur à scintillations en

milieu liquide ...................................................................................................................................................................15

8.3.5 Détermination des rendements chimiques ...........................................................................................15

9 Mode opératoire de séparation chimique par chromatographie (résine de type

éther couronne) .................................................................................................................................................................................................16

9.1 Principes ....................................................................................................................................................................................................16

9.2 Ressources techniques ..................................................................................................................................................................16

9.2.1 Appareillage ......................................................................................................................................................................16

© ISO 2019 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 18589-5:2019(F)

9.2.2 Réactifs chimiques .......................................................................................................................................................17

9.3 Mode opératoire .................................................................................................................................................................................17

9.3.1 Généralités .........................................................................................................................................................................17

9.3.2 Séparation chimique du strontium ...............................................................................................................17

9.3.3 Détermination du rendement chimique ...................................................................................................18

10 Mesurage....................................................................................................................................................................................................................18

10.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................18

10.2 Compteur à scintillations en milieu liquide ................................................................................................................18

10.3 Compteur proportionnel à circulation gazeuse .......................................................................................................19

10.4 Calcul du rendement de comptage .....................................................................................................................................19

11 Expression des résultats............................................................................................................................................................................20

11.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................20

90 90

11.2 Détermination du Sr à l’équilibre avec le Y .......................................................................................................20

11.2.1 Calcul de l’activité par unité de masse .......................................................................................................20

11.2.2 Incertitude-type.............................................................................................................................................................20

11.2.3 Seuil de décision ............................................................................................................................................................21

11.2.4 Limite de détection .....................................................................................................................................................21

90 90

11.3 Détermination du Sr par le Y .........................................................................................................................................21

11.3.1 Calcul de l’activité par unité de masse .......................................................................................................21

11.3.2 Incertitude-type.............................................................................................................................................................22

11.3.3 Seuil de décision ............................................................................................................................................................22

11.3.4 Limite de détection .....................................................................................................................................................22

90 89 90 90

11.4 Détermination de Sr en présence de Sr lorsque le Sr et le Y sont en équilibre ........23

11.4.1 Calcul de l’activité par unité de masse .......................................................................................................23

11.4.2 Incertitude-type.............................................................................................................................................................23

11.4.3 Seuil de décision ............................................................................................................................................................24

11.4.4 Limite de détection .....................................................................................................................................................24

11.5 Limites de l’intervalle de confiance ....................................................................................................................................25

12 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................25

Annexe A (informative) Exemples de modèles d’évaluation ....................................................................................................26

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................33

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ISO 18589-5:2019(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/ directives).

L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la 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 le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant-propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies

nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 18589-5:2009), qui a fait l’objet

d’une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— révision de l’introduction conformément à l’introduction générale adoptée pour les normes publiées

traitant du mesurage de la radioactivité dans l’environnement.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 18589 se trouve sur le site web de l’ISO.

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.
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ISO 18589-5:2019(F)
Introduction

Tout individu est exposé à des rayonnements naturels. Les sources naturelles de rayonnement sont les

rayons cosmiques et les substances radioactives naturellement présentes dans la terre, la faune et la

flore, incluant le corps humain. Les activités anthropiques impliquant l’utilisation de rayonnements

et de substances radioactives s’ajoutent à l’exposition aux rayonnements résultant de cette exposition

naturelle. Certaines de ces activités, dont l’exploitation minière et l’utilisation de minerais contenant des

matières radioactives naturelles (MRN) ainsi que la production d’énergie par combustion de charbon

contenant ces substances, ne font qu’augmenter l’exposition des sources naturelles de rayonnement. Les

centrales électriques nucléaires et autres installations nucléaires emploient des matières radioactives et

génèrent des effluents et des déchets radioactifs dans le cadre de leur exploitation et leur déclassement.

L’utilisation de matières radioactives dans les secteurs de l’industrie, de l’agriculture et de la recherche

connaît un essor mondial.

Toutes ces activités anthropiques provoquent des expositions aux rayonnements qui ne représentent

qu’une petite fraction du niveau moyen mondial d’exposition naturelle. Dans les pays développés,

l’utilisation des rayonnements à des fins médicales représente la plus importante source anthropique

d’exposition aux rayonnements et qui de plus ne cesse d’augmenter. Ces applications médicales englobent

la radiologie diagnostique, la radiothérapie, la médecine nucléaire et la radiologie interventionnelle.

L’exposition aux rayonnements découle également d’activités professionnelles. Elle est subie par les

employés des secteurs de l’industrie, de la médecine et de la recherche qui utilisent des rayonnements

ou des substances radioactives, ainsi que par les passagers et le personnel navigant pendant les voyages

aériens. Le niveau moyen des expositions professionnelles est généralement inférieur au niveau moyen

mondial des expositions naturelles aux rayonnements (voir Référence [1]).

Du fait de l’utilisation croissante des rayonnements, le risque pour la santé et les préoccupations du

public augmentent. Par conséquent, toutes ces expositions sont régulièrement évaluées afin:

— de mieux connaître les niveaux mondiaux et les tendances temporelles de l’exposition du public et

des salariés;

— d’évaluer les composantes de l’exposition et de chiffrer leur importance relative;

— d’identifier de nouvelles problématiques qui peuvent mériter une plus grande attention et

une surveillance. Alors que les doses reçues par les travailleurs sont le plus souvent mesurées

directement, celles reçues par le public sont habituellement évaluées par des méthodes indirectes

qui consistent à exploiter les résultats des mesurages de la radioactivité de déchets, effluents et/ou

échantillons environnementaux.

Afin de garantir que les données obtenues dans le cadre de programmes de surveillance de la

radioactivité permettent de répondre à l’objectif de l’évaluation, il est primordial que les parties

prenantes (par exemple, les exploitants de site nucléaire, les organismes de réglementation et les

autorités locales) conviennent des méthodes et modes opératoires appropriés pour obtenir des

échantillons représentatifs ainsi que pour la manipulation, le stockage, la préparation et le mesurage

des échantillons pour essai. Il est également nécessaire de procéder systématiquement à une évaluation

de l’incertitude globale de mesure. Pour toute décision en matière de santé publique s’appuyant sur

des mesures de la radioactivité, il est capital que les données soient fiables, comparables et adéquates

par rapport à l’objectif de l’évaluation; c’est pourquoi les normes internationales spécifiant des

méthodes d’essai des radionucléides qui ont été vérifiées par des essais et validées sont un outil

important dans l’obtention de tels résultats de mesure. L’application de normes permet également de

garantir la comparabilité des résultats d’essai dans le temps et entre différents laboratoires d’essai.

Les laboratoires les appliquent pour démontrer leurs compétences techniques et pour passer les essais

d’aptitude lors d’études interlaboratoires, deux conditions préalables à l’obtention d’une accréditation

nationale.

À l’heure actuelle, plus d’une centaine de Normes internationales sont à la disposition des laboratoires

d’essai pour leur permettre de mesurer les radionucléides dans différentes matrices.

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ISO 18589-5:2019(F)

Les normes générales aident les laboratoires d’essai à maîtriser le processus de mesure en définissant

les exigences et méthodes générales d’étalonnage des appareils et de validation des techniques. Ces

normes viennent à l’appui de normes spécifiques qui décrivent les méthodes d’essai à mettre en œuvre

par le personnel, par exemple pour différents types d’échantillons. Les normes spécifiques couvrent les

méthodes d’essai relatives aux:
40 3 14

— radionucléides naturels (comprenant le K, le H, le C et les radionucléides des familles radioactives

226 228 234 238 210

du thorium et de l’uranium, notamment le Ra, le Ra, le U, le U et le Pb) qui peuvent être

retrouvés dans des matériaux issus de sources naturelles ou qui peuvent être émis par des procédés

technologiques impliquant des matières radioactives naturelles (par exemple, l’exploitation minière

et le traitement des sables minéraux ou la production et l’utilisation d’engrais phosphatés);

— radionucléides anthropiques, tels que les éléments transuraniens (américium, plutonium, neptunium,

3 14 90

curium), le H, le C, le Sr et les radionucléides émetteurs gamma retrouvés dans les déchets, les

effluents liquides et gazeux, dans les matrices environnementales (telles que l’eau, l’air, le sol, le

biote), dans l’alimentation et dans les aliments pour animaux à la suite de rejets autorisés dans

l’environnement, d’une contamination par des retombées radioactives engendrées par l’explosion

dans l’atmosphère de dispositifs nucléaires et d’une contamination par des retombées radioactives

résultant d’accidents tels que ceux qui se sont produits à Tchernobyl et à Fukushima.

La fraction du débit de dose d’exposition au rayonnement bruit de fond due aux rayonnements

environnementaux, principalement aux rayonnements gamma, qu’une personne reçoit est très variable

et dépend de plusieurs facteurs tels que la radioactivité de la roche locale et du sol local, la nature des

matériaux de construction et la construction des bâtiments dans lesquels les personnes vivent ou

travaillent.

Une détermination fiable de l’activité massique des radionucléides émetteurs gamma dans différentes

matrices est nécessaire pour évaluer le niveau potentiel d’exposition des êtres humains, vérifier

la conformité à la législation en matière d’environnement et de radioprotection ou donner des

recommandations visant à limiter les risques sur la santé. Les radionucléides émetteurs gamma

sont également utilisés en tant que traceurs en biologie, médecine, physique, chimie et ingénierie. Un

mesurage précis de l’activité des radionucléides est également nécessaire pour la sécurité intérieure et

dans le cadre du traité de non-prolifération (T.N.P.).

Le présent document décrit les exigences s’appliquant à la quantification de l’activité des isotopes du

Sr dans des échantillons de sol suite à un échantillonnage, à un traitement des échantillons et à une

préparation des échantillons pour essai dans un laboratoire d’essai ou sur site appropriés.

Le présent document doit être utilisé dans le cadre d’un système de management de l’assurance qualité

(ISO/IEC 17025).

Le présent document est publié en plusieurs parties, à utiliser ensemble ou séparément selon les

besoins. Elles sont complémentaires entre elles et s’adressent aux personnes chargées de déterminer

la radioactivité présente dans les sols, les socles rocheux et le minerai (MRN ou MRNAT). Les deux

premières parties sont générales et décrivent la définition des programmes et des techniques

d’échantillonnage, des méthodes de traitement général d’échantillons dans le laboratoire (ISO 18589-1),

ainsi que la stratégie d’échantillonnage et la technique d’échantillonnage des échantillons de sol,

la manipulation et la préparation des échantillons de sol (ISO 18589-2). Les normes ISO 18589-3 à

ISO 18589-5 traitent de méthodes d’essai propres à un nucléide pour quantifier l’activité massique des

radionucléides émetteurs gamma (ISO 18589-3 et ISO 20042), des isotopes de plutonium (ISO 18589-4)

et du Sr (ISO 18589-5) des échantillons de sol. L’ISO 18589-6 traite des mesurages non spécifiques

pour quantifier rapidement des activités alpha globale ou bêta globale et l’ISO 18589-7 décrit un

mesurage in situ de radionucléides émetteurs gamma.

Les méthodes d’essai décrites dans les normes ISO 18589-3 à ISO 18589-6 peuvent également être

utilisées pour mesurer les radionucléides dans une boue, dans un sédiment, dans un matériau de

construction et dans des produits de construction en suivant un mode opératoire d’échantillonnage

approprié.
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ISO 18589-5:2019(F)

Le présent document fait partie d’un ensemble de Normes internationales traitant du mesurage de la

radioactivité dans l’environnement.

D’autres parties sont susceptibles d’être ajoutées ultérieurement à l’ISO 18589, s’il devient nécessaire

de normaliser les mesurages d’autres radionucléides.
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NORME INTERNATIONALE ISO 18589-5:2019(F)
Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol —
Partie 5:
Strontium 90 — Méthode d'essai par comptage
proportionnel ou comptage par scintillation en milieu
liquide
1 Domaine d’application
90 90 89

Le présent document décrit les principes de mesure de l’activité du Sr en équilibre avec le Y et le Sr,

qui sont des radionucléides émetteurs bêta purs, dans des échantillons de sol. Différentes méthodes

de séparation chimique sont présentées afin de produire des sources de strontium et d’yttrium dont

l’activité est déterminée au moyen de compteurs proportionnels (PC, proportional counter) ou de

compteurs à scint
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.