ISO 18589-5:2009
(Main)Measurement of radioactivity in the environment — Soil — Part 5: Measurement of strontium 90
Measurement of radioactivity in the environment — Soil — Part 5: Measurement of strontium 90
ISO 18589-5:2009 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 counter (PC) or liquid scintillation counter (LSC). The selection of the measuring method depends on the origin of the contamination, the characteristics of the soil being analysed, the required accuracy of measurement and the resources of the available laboratories. These methods are used for soil monitoring following past or present, accidental or routine, liquid or gaseous discharges. It also covers the monitoring of contamination caused by global fallout. In the case of recent fallout immediately following a nuclear accident, the contribution of 89Sr to the total amount of strontium activity is not negligible. ISO 18589-5:2009 provides the measurement method to determine the activity of 90Sr in the presence of 89Sr.
Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol — Partie 5: Mesurage du strontium 90
L'ISO 18589-5:2009 spécifie les principes de mesurage de l'activité du strontium 90 (90Sr) en équilibre avec l'yttrium (90Y) et du strontium 89 (89Sr), 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 d'un compteur proportionnel (PC) ou d'un compteur à scintillation liquide (LSC). Le choix de la méthode de mesurage dépend de l'origine de la contamination, des caractéristiques du sol à analyser, de l'exactitude de mesure requise et des ressources des laboratoires disponibles. Ces méthodes servent à contrôler le sol suite à des rejets liquides ou gazeux, qu'ils soient passés ou présents, accidentels ou de routine. Ces méthodes couvrent également le contrôle de la contamination due aux retombées mondiales. Dans le cas de retombées récentes se produisant immédiatement après un accident nucléaire, la contribution du 89Sr au total de l'activité du strontium n'est pas négligeable. L'ISO 18589-5:2008 fournit la méthode de mesurage permettant de déterminer l'activité de 90Sr en présence de 89Sr.
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2009-03-01
Measurement of radioactivity in the
environment — Soil —
Part 5:
Measurement of strontium 90
Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol —
Partie 5: Mesurage du strontium 90
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
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LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
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ISO 18589-5:2009(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols. 2
4 Principle. 3
5 Chemical reagents and equipment . 4
6 Procedure . 4
7 Expression of results . 7
8 Test report . 14
Annex A (informative) Test portion preparation . 15
Annex B (informative) Measurement of strontium by precipitation. 17
Annex C (informative) Measurement of strontium 90 from its daughter product yttrium 90 at
equilibrium by organic extraction. 23
Annex D (informative) Measurement of strontium after separation on a “crown ether”-specific
resin. 27
Bibliography . 30
© ISO 2009 – All rights reserved iii
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ISO 18589-5:2009(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 18589-5 was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, Subcommittee SC 2,
Radiation protection.
ISO 18589 consists of the following parts, under the general title Measurement of radioactivity in the
environment — Soil:
⎯ Part 1: General guidelines and definitions
⎯ Part 2 : Guidance for the selection of the sampling strategy, sampling and pre-treatment of samples
⎯ Part 3: Measurements of gamma-emitting radionuclides
⎯ Part 4: Measurement of plutonium isotopes (plutonium 238 and plutonium 239 + 240) by alpha
spectrometry
⎯ Part 5: Measurement of strontium 90
⎯ Part 6: Measurement of gross alpha and gross beta activities
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ISO 18589-5:2009(E)
Introduction
ISO 18589 is published in several parts for use jointly or separately according to needs. Parts 1 to 6
concerning the measurements of radioactivity in the soil have been prepared simultaneously. These parts are
complementary and are addressed to those responsible for determining the radioactivity present in soil. The
first two parts are general in nature. Parts 3 to 5 deal with nuclide-specific measurements and Part 6 with non-
specific measurements of gross alpha or gross beta activities.
Additional parts can be added to ISO 18589 in the future if the standardization of the measurement of other
radionuclides becomes necessary.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 18589-5:2009(E)
Measurement of radioactivity in the environment — Soil —
Part 5:
Measurement of strontium 90
1 Scope
90
This part of ISO 18589 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
counter (PC) or liquid scintillation counter (LSC). The selection of the measuring method depends on the
origin of the contamination, the characteristics of the soil being analysed, the required accuracy of
measurement and the resources of the available laboratories.
These methods are used for soil monitoring following past or present, accidental or routine, liquid or gaseous
discharges. It also covers the monitoring of contamination caused by global fallout.
89
In the case of recent fallout immediately following a nuclear accident, the contribution of Sr to the total
amount of strontium activity is not negligible. This part of ISO 18589 provides the measurement method to
90 89
determine the activity of Sr in the presence of Sr.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 31-9, Quantities and units — Part 9: Atomic and nuclear physics
ISO 11074, Soil quality — Vocabulary
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
ISO 18589-1, Measurement of radioactivity in the environment — Soil — Part 1: General guidelines and
definitions
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 2009 – All rights reserved 1
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ISO 18589-5:2009(E)
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the terms, definitions and symbols given in ISO 18589-1, ISO 11074 and
ISO 31-9 and the following symbols apply.
m Mass of the test portion, expressed in kilograms
a Activity per unit of mass, of radionuclide i, expressed in becquerel per kilogram
i
A Calibration source activity of radionuclide i, at the calibration time, expressed in becquerel
i,s
A Sample source activity of radionuclide i, at time t = 0, expressed in becquerel
i
t Sample counting time, expressed in seconds
g
t Background counting time, expressed in seconds,
0
t Calibration source counting time
s
r Gross count rate per second
g
r Background count rate per second
0
r Calibration source count rate per second
s
R Chemical yield of the extraction of radionuclide i
c,i
ε Counting efficiency of radionuclide i
i
λ Decay constant of radionuclide i
i
t , t Start and finish time respectively of the measurement referred to t = 0, expressed in seconds
d f
r Gross count rate per second, for measurement j
gj
r Background count rate per second, for measurement j
0j
r Net count rate per second, for measurement j
j
t Start time of measurement j, referred to t = 0
j
u(a) Standard uncertainty associated with the measurement result, expressed in becquerel per
i
kilogram
U Expanded uncertainty, calculated by Uk=⋅ua with k = 1, 2, …, expressed in becquerel per
( )
i
kilogram
*
a Decision threshold of radionuclide i, expressed in becquerel per kilogram
i
#
a Detection limit of radionuclide i, expressed in becquerel per kilogram
i
a , a Lower and upper limits respectively of the confidence interval of radionuclide i, expressed in
i i
becquerel per kilogram
2 © ISO 2009 – All rights reserved
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ISO 18589-5:2009(E)
4 Principle
90 90 89
Sr, Y and Sr are pure beta-emitter radionuclides. Their beta-emission energies and half-lives are given
1)
in Table 1 .
90 90 89
Table 1 — Average beta-emission energies and half-lives of Sr, Y and Sr
90 90 89
Sr Y Sr
Beta energy, keV 196 926,7 584,6
Half-life 28,8 a 2,67 d 50,6 d
Strontium can be measured directly or estimated through the measurement of its daughter product, yttrium. All
the measurements are based on a chemical separation step followed by beta counting of the element using
PC or LSC. (See Table 2 and References [1], [2] and [3].)
4.1 Chemical separation
Following the desorption step of the soil test portion, isolate the strontium from the soil solution using
precipitation or specific chromatographic resin separation such as a “crown ether” resin. Yttrium can be
isolated by precipitation or liquid-liquid extraction.
The separation step should maximize the extraction of the pure element. Choose the method that is selective
with a high chemical yield. As thorium, lead, and bismuth radioisotopes are present in soil, it is necessary that
90 90 89
they be removed from the sample because they can interfere with Sr or Y or Sr emissions during the
detection step. It is necessary that other matrix constituents that can interfere, such as the alkaline earth
elements, calcium for strontium, or the transuranic and lanthanide elements for yttrium, also be removed as
they reduce the chemical yield of the extraction.
The radiochemical separation yield is calculated using a carrier such as stable Sr or Y, or a radioactive tracer
85
such as Sr. Techniques, such atomic absorption spectroscopy (AAS) or inductively coupled plasma atomic
emission spectroscopy (ICP-AES) or inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) to measure the
85
carrier, and gamma spectrometry to measure Sr, are recommended. A carrier can also be measured by
gravimetric methods, but the presence of inactive elements, essentially alkaline earth elements, in the
leaching solutions can lead to an overestimation of the radiochemical separation yields, particularly for the
measurement of Sr.
When stable strontium is added as a carrier, it is necessary that its original concentration in the test sample be
known to avoid the overestimation of the radiochemical separation yield.
4.2 Detection
The use of LSC, which provides spectra and permits the detection of interference from unwanted
radionuclides, is recommended in preference to PC, which does not distinguish between emissions from
different beta emitters. When PC is used, it is recommended that the purity of the precipitate is checked by
90 89
following the change over an appropriate time of the Y or Sr activity, even though this method is time
consuming.
A method of Sr/Y desorption of the soil test portion is given in Annex A. Three measurement methods are
presented in Annexes B, C and D.
1) Source: BIPM (Bureau International des Poids et Mesures).
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ISO 18589-5:2009(E)
Table 2 — Determination procedures for strontium depending on its origin
Origin Old fallout Fresh fallout
90 90
Sr+ Y
Radionuclide
90 90
Sr+ Y
contents
89
Sr
a
Element Sr Y Sr
b b
Method Chromatography Precipitation Extraction Precipitation Chromatography Precipitation
90 90 90 89
Product Sr Y Sr+ Sr
Carrier or
85 85
Sr or stable Sr Stable Y Sr or stable Sr
c
tracer
Yes Yes
Equilibrium
No No No
90 90
15 to 20 days 15 to 20 days
Sr+ Y
(recommended) (recommended)
Number One One Two or more
90
Sr
90
Sr
90 90
Emissions Y Y
90
Y
89
Sr
PC or LSC PC or LSC PC or LSC
Equipment
(total) (total or Cerenkov) (total)
90
Sr
90 90 90
Sr Sr+ Y
Calibration of
90 90 90 90
Sr+ Y Y Y
sources 90 89
Y Sr
89
Sr
a 90 90
Y separation is performed following the Sr – Y equilibrium in the test sample.
b
Specific chromatography using crown-ether resin.
c 85
Carrier or tracer measurements are done using gamma spectrometry for Sr and gravimetry, atomic absorption (AAS) or mass
spectrometry (MS) for Sr and Y.
5 Chemical reagents and equipment
The necessary chemical reagents and equipment for each strontium measurement method are specified in
Annexes A, B, C and D.
All the chemical reagents required to carry out this procedure shall be of analytical grade.
6 Procedure
6.1 Strontium desorption
Strontium is desorbed from the soil test portion by acid treatment and remains in solution in the leachate
fraction.
The tracer or carrier is added at the start of this step of the procedure; time is allowed, usually up to one day,
to obtain equilibrium before starting the strontium desorption.
If stable strontium is added as a carrier, it is necessary that the original concentration of Sr be determined in
the test sample in this step of the procedure before the addition of the carrier.
A strontium desorption method for soil samples is given in Annex A.
4 © ISO 2009 – All rights reserved
Measurement(s) Separation
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ISO 18589-5:2009(E)
6.2 Chemical separation
[4], [5]
There are three usual techniques for the chemical separation: precipitation liquid-liquid extraction and
[6], [7], [8]
chromatography extraction using selective crown-ether resin . Annexes B, C and D give a procedure
for each of these techniques.
6.2.1 Precipitation
The precipitation technique is suited to separate all mineral elements, including strontium, in soils samples
with high mineral salt contents. This technique is very efficient but not selective for strontium. The use of large
quantities of nitric acid and the requirement to wait for the yttrium to reach equilibrium limit its use.
The addition of nitric acid leads to a strontium precipitate containing other interfering elements. Successive
cycles of dissolution-precipitations concentrate strontium in the precipitate, while yttrium and other elements
remain in the supernatant fraction. The most usual procedures lead to a SrCO precipitate and are presented
3
in Annex B.
90 90
For the measurement procedure with Sr and Y at equilibrium, either the global contribution of yttrium and
strontium is measured directly in the precipitate or the yttrium activity can be measured after a last separation
from the strontium. In this latter case, the chemical yield is estimated by the addition of a yttrium carrier to the
source before the yttrium separation. The final product is a yttrium precipitate, usually under the form of an
oxalate precipitate. A method is presented in Annex B.
89 90 90 90 90
In absence of Sr, Sr is measured by counting the beta emission of Y or of Y and Sr in equilibrium.
89
When the presence of Sr in the test portion cannot be neglected, it is necessary to choose this technique
giving direct measurement of strontium at two different times.
6.2.2 Liquid-liquid extraction
90
This technique is based on the extraction using an organic solvent of Y at equilibrium with its radioactive
90
parent Sr. The chemical separation is fast and requires few technical resources. A provisional result can be
achieved after three days (approximately one yttrium decay period). However, total selectivity of the extraction
is not always possible. In the presence of high levels of natural radioactivity, interference can occur, making it
difficult to determine very low levels of activity.
This method is well suited to emergency situations and generally to all samples with low β-emitting
radionuclide contents.
90
Y is extracted from the leachate fraction using an organic solvent in the form of an yttrium precipitate. A
method is presented in Annex C.
90
After the source preparation, the Y should be measured by PC or by measuring the Cerenkov radiation from
90
the Y, by LSC.
90
The absence of other interfering β-emitters is verified during the decay of Y by measuring the decrease in
90
count rate of the Y and, once the decay is complete, comparing it with the background level activity.
6.2.3 Chromatography separation on “crown ether” resin
This technique is based on the selective chromatographic separation of strontium using a specific resin with
crown ether. The chemical separation is fast and well suited to inspection and monitoring of the environment.
The final source to be measured is a strontium precipitate. A method is given in Annex D.
90 90
For the measurement procedure with Sr and Y at equilibrium, either the global contribution of yttrium and
strontium is measured directly in the precipitate, or the yttrium activity can be measured after the final
separation from strontium. In this latter case, the chemical recovery yield is estimated by the addition of a
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ISO 18589-5:2009(E)
yttrium carrier to the source before the yttrium separation. The final product is a yttrium precipitate, usually in
the form of an oxalate precipitate. A method is given in Annex B.
89 90 90 90 90
In the absence of Sr, Sr is measured by counting the beta emission of Y or of Y and Sr in
equilibrium.
89
When the presence of Sr in the test portion cannot be neglected, this technique giving direct measurement
of strontium at two different times must be chosen.
6.3 Preparation of the source for measurement
6.3.1 Source preparation for liquid scintillation counter
A liquid scintillation counter (LSC) directly measures the photons produced by the scintillations in the liquid as
a result of the excitation caused by the β-emissions from the source.
The Sr or Y precipitate is dissolved and mixed with the liquid scintillation solution. The solution volume
depends on the equipment (vial size) and the specific liquid scintillation solution used. (See one method in
Annex C.)
90 89 90 90
It is necessary that the calibration source be prepared from a known amount of tracer ( Sr, Sr, Sr+ Y or
90
Y) with the same geometry and chemical composition as the source being measured. Methods that allow
[9]
the calibration with a different radionuclide are also available .
90
The blank source should be prepared following the method chosen starting with a test portion without Sr (or
directly with distilled water).
6.3.2 Source preparation for proportional counter
The proportional counter measures directly the β-emission from the source prepared from a thin-layer deposit
to minimize the self-absorption effects.
The Sr or Y precipitate is deposited on a filter by filtration or in a stainless steel dish by direct evaporation (see
Annex C).
The diameter of the filter or dish should be similar to that of the detector size.
90 89 90 90
It is necessary that the calibration source be prepared from a known amount of tracer ( Sr, Sr, Sr+ Y or
90
Y) with the same geometry and chemical composition as the source to be measured.
The blank source should be prepared following the method chosen, starting with a clean test portion (or
directly distilled water).
6.4 Background determination
Measure the background using a blank source prepared for the method chosen.
6.5 Measurement
The same equipment conditions should be used for the sample, the background and the calibration source
measurements.
The counting time used depends on the sample and background count rates and also on the detection limit
and decision threshold required.
90 90
When assessing the Sr activity by its measurement with Y in equilibrium, two cases arise.
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ISO 18589-5:2009(E)
89 90 90
⎯ The presence of Sr can be neglected and the respective contribution of Y in equilibrium with Sr can
be assessed using LSC.
89
⎯ The presence of Sr cannot be neglected, in which case it is necessary to measure the strontium at two
89
different times to estimate the Sr activity through its decay.
6.5.1 Liquid scintillation counter
LSC measures directly the photons produced further to the excitement of the liquid scintillator by the
β-particles. The advantage of this method is the possibility of discriminating β-particle energies, allowing one
to check the presence of other beta contaminants in the source.
90 90 90
When assessing the Sr activity by the Y measurement, if the presence of small amounts of Sr cannot be
90 90
excluded, then it is preferable to measure the Cerenkov radiation from the Y, as it is negligible for Sr.
6.5.2 Gas-flow proportional counter
A gas-flow proportional counter measures directly the β-radiation, without energy discrimination, from the
source, usually prepared as a thin-layer deposit.
The use of a double window (α and β) in this type of counter allows checking for the presence of alpha-emitter
contaminants in the source being measured. If other short-half-life β-emitters are present, they can be
detected by performing successive measurements of the source at given times.
90 90 90
When assessing the Sr activity by the Y measurement, if the presence of small amounts of Sr cannot be
excluded, then its presence can be detected by performing successive measurements.
6.6 Calibration
The procedure to calibrate the counters is as follows.
4
⎯ Select t to collect at least 10 counts.
s
90
⎯ Determine the beta count rate of the calibration source prepared from a known amount of tracer ( Sr,
89 90 90 90
Sr, Sr+ Y or Y) with the same geometry and chemical composition as the source being measured.
⎯ Calculate the counting efficiency of the counter by dividing the count rate measured with the activity of the
calibration source, as given in Equation (1):
ε=−rr A (1)
()
iis0
7 Expression of results
90 90
7.1 Determination of Sr in equilibrium with Y
7.1.1 Calculation of the activity per unit of mass
90
The activity per unit of mass in source samples where the Y has been completely separated from the parent
90 90
nuclide Sr cannot be reassessed until the daughter nuclide Y has grown back and is in equilibrium with
90 90
the parent nuclide, Sr. This occurs 15 days to 20 days after t = 0, where t = 0 is the time at which all the Y
was removed from the sample.
90 90
The result of the measurement gives the gross number of counts from the Sr+ Y. Dividing the gross counts
by the counting time gives the gross count rate, r .
g
89
NOTE To apply this method, it is necessary to neglect the Sr contained in the test sample.
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ISO 18589-5:2009(E)
The gross count rate should be corrected by background count rate, r , which is obtained from the
0
measurement of a blank source.
90 90
The activity per unit of mass of Sr+ Y, a , can be calculated as given in Equation (2):
Sr+Y
rr−
g0
a = (2)
Sr+Y
mR⋅⋅ε
c,Sr Sr+Y
90
The activity per unit of mass of Sr, can be calculated as given in Equation (3):
rr−
a
g0 1
Sr+Y
ar== =−r⋅w with w = (3)
90 () 90 90
g0
Sr Sr Sr
22⋅⋅mR ⋅ε 2⋅⋅mR ⋅ε
c,Sr Sr+Y c,Sr Sr+Y
7.1.2 Standard uncertainty
[13]
According to ISO/IEC Guide 98-3 , also known as the GUM, the standard uncertainty of a is calculated
90
Sr
as given in Equation (4):
22 2 2 2
⎡⎤
ua()=⋅w u(r)+u(r)+a⋅u w
90 90
g0 rel( )
90 90
Sr ⎣⎦ Sr
Sr Sr
(4)
222
=⋅wrt+rt+a⋅uw
() 90
gg 0 0 rel()
90 90
Sr
Sr Sr
where the uncertainties of the sample and background counting times are neglected.
The relative standard uncertainty of w is calculated as given in Equation (5):
22 2 2
uw=+u R u ()m+u()ε (5)
90 ()
rel() rel c,Sr rel rel Sr+Y
Sr
The relative standard uncertainty of ε is calculated as given in Equation (6):
Sr+Y
2
22 2 2
u ε =−u rr+u A =r//t+r t/rr− +u A (6)
( ) () ( )( )() ( )
rel Sr+Y rel s 0 rel Sr+Y s s 0 0 s 0 rel Sr+Y
uA includes all the uncertainties related to the calibration source, that is, those of the standard
()
rel Sr+Y
solution and the preparation of the calibration source.
uR is the uncertainty related to the chemical yield, which depends on the method of its evaluation.
( )
rel c,Sr
[12]
The calculation of the characteristic limits (see ISO 11929 ) requires the calculation of ua , i.e., the
( )
90
Sr
[10]
standard uncertainty of a as a function of its true value, calculated as given in Equation (7):
90
Sr
222
⎡⎤
ua =⋅w a w+r t+r t+a⋅u w (7)
()90 ()90 90 ( 90 )
90 0g 0 0 90 rel
Sr⎢⎥Sr Sr Sr
Sr⎣⎦ Sr
7.1.3 Decision threshold
*
The decision threshold, a , is obtained from Equation (7) for a = 0 (see ISO 11929), to yield
90 90
Sr Sr
Equation (8):
*
ak=⋅u 0=k⋅w ⋅rt+rt (8)
( )
90 90
11−−αα 0g00
Sr Sr
α = 0,05 with k = 1, 65 is often chosen by default.
1−α
8 © ISO 2009 – All rights reserved
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ISO 18589-5:2009(E)
7.1.4 Detection limit
#
The detection limit, a , is calculated as given in Equation (9) (see ISO 11929):
90
Sr
#* #
aa=+k⋅ua
90
90 1−β ( 90 )
Sr
Sr Sr
(9)
⎡⎤
*2 # #22
=+ak⋅w ⋅a w +rt+rt+a ⋅uw
90 90 ()90
10−β ()g00rel
90 90 90
⎢⎥
Sr Sr Sr
Sr Sr Sr
⎣⎦
β = 0,05 with k = 1, 65 is often chosen by default.
1−β
#
The detection limit can be calculated by solving Equation (9) for a or, more simply, by iteration with a
90
#* Sr
starting approximation of aa=⋅2.
90
90
Sr
Sr
By taking α = β, then kk= =k, and the solution of Equation (9) is given by Equation (10):
11−−αβ
∗ 2
2⋅+ak⋅w t
90 ( 90 ) g
Sr Sr
#
a = (10)
90
22
Sr
1−⋅ku w
()90
rel
Sr
90 90
7.2 Determination of Sr from Y
7.2.1 Calculation of the activity per unit of mass
90
The Y is measured immediately after its separation in the test portion when Sr and Y are in equilibrium, t = 0
90 90
being the time when the Y is separated from the Sr and starts to decay with a half-life of 2,7 days.
90
The result of the measurement is the gross number of counts from the Y, divided by the counting time,
which gives the gross count rate, r .
g
The gross count rate should be corrected by the background count rate, r , obtained from the measurement of
0
a blank source.
90
The activity per unit of mass of Y, a , is calculated at time t = 0, as given in Equation (11):
Y
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 18589-5
Première édition
2009-03-01
Mesurage de la radioactivité dans
l'environnement — Sol —
Partie 5:
Mesurage du strontium 90
Measurement of radioactivity in the environment — Soil —
Part 5: Measurement of strontium 90
Numéro de référence
ISO 18589-5:2009(F)
©
ISO 2009
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ISO 18589-5:2009(F)
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Publié en Suisse
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ISO 18589-5:2009(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles. 2
4 Principe. 3
5 Réactifs et appareillage. 4
6 Mode opératoire . 5
7 Expression des résultats . 8
8 Rapport d'essai . 14
Annexe A (informative) Préparation de la prise d'essai . 16
Annexe B (informative) Mesurage du strontium par précipitation. 18
90 90
Annexe C (informative) Mesurage du Sr à partir de son descendant Y en équilibre, par
extraction organique . 24
Annexe D (informative) Mesurage du strontium après séparation sur une résine spécifique en
«éther couronne». 28
Bibliographie . 31
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ISO 18589-5:2009(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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 18589-5 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, sous-comité SC 2,
Radioprotection.
L'ISO 18589 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Mesurage de la radioactivité
dans l'environnement — Sol:
⎯ Partie 1: Lignes directrices générales et définitions
⎯ Partie 2: Lignes directrices pour la sélection de la stratégie d'échantillonnage, l'échantillonnage et le
prétraitement des échantillons
⎯ Partie 3: Mesurage des radionucléides émetteurs gamma
⎯ Partie 4: Mesurage des isotopes du plutonium (plutonium 238 et plutonium 239 + 240) par spectrométrie
alpha
⎯ Partie 5: Mesurage du strontium 90
⎯ Partie 6: Mesurage des activités alpha globale et bêta globale
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ISO 18589-5:2009(F)
Introduction
L'ISO 18589 est publiée en plusieurs parties, à utiliser ensemble ou séparément selon les besoins. Les
Parties 1 à 6, concernant le mesurage de la radioactivité dans le sol, ont été élaborées en même temps. Elles
sont complémentaires entre elles et s'adressent aux personnes chargées de déterminer la radioactivité
présente dans les sols. Les deux premières parties comportent des informations d'ordre général. Les
Parties 3 à 5 traitent des mesurages spécifiques des radionucléides et la Partie 6 de mesurages non
spécifiques des activités alpha globale et bêta globale.
D'autres parties sont susceptibles d'être ajoutées ultérieurement à l'ISO 18589, s'il devient nécessaire de
normaliser les mesurages d'autres radionucléides.
© ISO 2009 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 18589-5:2009(F)
Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol —
Partie 5:
Mesurage du strontium 90
1 Domaine d'application
90
La présente partie de l'ISO 18589 spécifie les principes de mesurage de l'activité du strontium 90 ( Sr) en
90 89
équilibre avec l'yttrium ( Y) et du strontium 89 ( 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 d'un compteur proportionnel (PC,
proportional counter) ou d'un compteur à scintillation liquide (LSC, liquid scintillation counter). Le choix de la
méthode de mesurage dépend de l'origine de la contamination, des caractéristiques du sol à analyser, de
l'exactitude de mesure requise et des ressources des laboratoires disponibles.
Ces méthodes servent à contrôler le sol suite à des rejets liquides ou gazeux, qu'ils soient passés ou présents,
accidentels ou de routine. Ces méthodes couvrent également le contrôle de la contamination due aux
retombées mondiales.
Dans le cas de retombées récentes se produisant immédiatement après un accident nucléaire, la contribution
89
du Sr au total de l'activité du strontium n'est pas négligeable. La présente partie de l'ISO 18589 fournit la
90 89
méthode de mesurage permettant de déterminer l'activité de Sr en présence de Sr.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 31-9, Grandeurs et unités — Partie 9: Physique atomique et nucléaire
ISO 11074, Qualité du sol — Vocabulaire
ISO/CEI 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais
ISO 18589-1, Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol — Partie 1: Lignes directrices
générales et définitions
ISO 18589-2, Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol — Partie 2: Lignes directrices pour la
sélection de la stratégie d'échantillonnage, l'échantillonnage et le prétraitement des échantillons
© ISO 2009 – Tous droits réservés 1
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ISO 18589-5:2009(F)
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes, définitions et symboles donnés dans l'ISO 18589-1,
l'ISO 11074 et l'ISO 31-9 ainsi que les symboles suivants s'appliquent.
m Masse de la prise d'essai, en kilogrammes
a Activité par unité de masse, du radionucléide i, en becquerels par kilogramme
i
A Activité de la source d'étalonnage du radionucléide i, à la date de l'étalonnage, en becquerels
i,s
A Activité de la source d'étalonnage du radionucléide i, à t = 0, en becquerels
i
t Temps de comptage de l'échantillon, en secondes
g
t Temps de comptage du mouvement propre, en secondes
0
t Temps de comptage de la source d'étalonnage, en secondes
s
r Taux de comptage brut, par seconde
g
r Taux de comptage du mouvement propre, par seconde
0
r Taux de comptage de la source d'étalonnage, par seconde
s
R Rendement chimique de l'extraction du radionucléide i
c,i
ε Rendement de comptage pour le radionucléide i
i
λ Constante de décroissance du radionucléide i
i
t , t Temps, respectivement de départ et de fin du mesurage, avec t = 0 comme référence, en
d f
secondes
r Taux de comptage brut par seconde, pour la mesure j
gj
r Taux de comptage du mouvement propre par seconde, pour la mesure j
0j
r Taux de comptage net par seconde, pour la mesure j
j
t Début de la mesure j, avec t = 0 comme référence
j
u(a ) Incertitude-type associée au rendement de mesurage, en becquerels par kilogramme
i
U Incertitude élargie, calculée par U = k ⋅ u(a ), avec k = 1, 2, . en becquerels par kilogramme
i
∗
a Seuil de décision du radionucléide i, en becquerels par kilogramme
i
#
a Limite de détection du radionucléide i, en becquerels par kilogramme
i
a , a Limites inférieure et supérieure de l'intervalle de confiance du radionucléide i, en becquerels par
i i
kilogramme
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ISO 18589-5:2009(F)
4 Principe
90 90 89
Sr, Y et Sr sont des radionucléides émetteurs bêta purs. Leurs énergies d'émission bêta et leurs
1)
périodes sont indiquées dans le Tableau 1 .
Tableau 1 — Énergies moyennes d'émission bêta et périodes
90 90 89
des radionucléides Sr, Y et Sr
90 90 89
Radionucléide Sr Y Sr
Énergie bêta, keV 196 926,7 584,6
Période
28,8 a 2,67 j 50,6 j
Le strontium peut être mesuré directement ou estimé par la mesure de son descendant, l'yttrium. Tous les
mesurages sont basés sur une étape de séparation chimique suivie du comptage bêta de l'élément au moyen
d'un compteur proportionnel ou d'un compteur à scintillation liquide. (Voir Tableau 2 et Références [1], [2] et
[3].)
4.1 Séparation chimique
Suite à l'étape d'extraction de la prise d'essai du sol, le strontium doit être isolé de la solution du sol par
précipitation ou par séparation par résine chromatographique spécifique, telle que les résines de type éther
couronne. L'yttrium peut être isolé par précipitation ou par extraction liquide-liquide.
Il convient que l'étape de séparation maximise l'extraction de l'élément pur. La méthode choisie doit être
sélective avec un rendement chimique élevé. Dans la mesure où des radio-isotopes de thorium, plomb et
bismuth sont présents dans le sol, ils doivent être éliminés de l'échantillon car ils peuvent interférer avec
90 90 89
l'émission de Sr, Y ou Sr, au cours de l'étape de détection. Les autres constituants de la matrice
susceptibles d'interférences, tels que les éléments alcalino-terreux, le calcium pour le strontium, ou les
éléments transuraniens et les lanthanides pour l'yttrium, doivent également être éliminés, dans la mesure où
ils réduisent le rendement chimique de l'extraction.
Le rendement de la séparation radiochimique est calculé en utilisant un élément entraîneur tel que le Sr ou l'Y
85
stables, ou un élément traceur radioactif, tel que le Sr. Des techniques telles que la spectrométrie
d'absorption atomique (AAS) ou la spectrométrie d'émission atomique avec plasma à couplage inductif (ICP-
AES) ou la spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS) utilisées pour mesurer
85
l'élément entraîneur, et la spectrométrie gamma utilisée pour mesurer le Sr, sont recommandées. Des
méthodes gravimétriques permettent également de mesurer l'élément entraîneur, mais la présence
d'éléments inactifs, essentiellement des éléments alcalino-terreux, dans les solutions de lixiviation peut
conduire à une surestimation des rendements de la séparation radiochimique, notamment pour le mesurage
du strontium.
Lorsque du strontium stable est ajouté comme un élément entraîneur, sa concentration initiale dans
l'échantillon pour essai doit être connue pour éviter toute surestimation du rendement de la séparation
chimique.
4.2 Détection
L'utilisation d'un compteur à scintillation liquide, qui permet de visualiser des spectres et de détecter toute
interférence des radionucléides non désirés, est préférable à celle d'un compteur proportionnel, qui ne fait pas
la différence entre les émissions de différents émetteurs bêta. En cas d'utilisation d'un compteur proportionnel,
il est recommandé de vérifier la pureté du précipité en suivant l'évolution sur une période appropriée de
90 89
l'activité de Y ou de Sr, même si cette méthode est pénalisante du point de vue du temps.
1) Source: BIPM (Bureau International des Poids et Mesures).
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ISO 18589-5:2009(F)
Une méthode de désorption Sr/Y de la prise d'essai du sol est présentée à l'Annexe A. Trois méthodes de
mesurage sont présentées aux Annexes B, C et D.
Tableau 2 — Procédures de détermination du strontium selon son origine
Origine Retombées anciennes Retombées récentes
90 90
Sr+ Y
Teneur en
90 90
Sr+ Y
radionucléide
89
Sr
a
Élément Sr Y Sr
b b
Méthode Précipitation Extraction Précipitation Précipitation
Chromatographie Chromatographie
90 90 90 89
Produit
Sr Y Sr+ Sr
Élément
entraîneur ou
85 85
Y stable
Sr ou Sr stable Sr ou Sr stable
élément
c
traceur
Oui Oui
Non
équilibre
15-20 jours Non 15-20 jours Non
90 90
Sr+ Y
(recommandé) (recommandé)
Nombre Un Un Deux ou plus
90 90
Sr Sr
90
90 90
Émissions Y
Y Y
89
Sr
Compteur proportionnel ou Compteur proportionnel ou Compteur proportionnel ou
Matériel
compteur à scintillation liquide compteur à scintillation compteur à scintillation liquide
(total) liquide (total ou Cerenkov) (total)
90
Sr
90 90 90
Sr Sr+ Y
Sources
90 90 90
90
Sr+ Y Y
Y
d'étalonnage
90 89
Y Sr
89
Sr
a 90 90
La séparation de l'Y est effectuée après équilibre Sr − Y dans l'échantillon pour essai.
b
Chromatographie spécifique avec la résine éther couronne.
c 85
Les mesurages de l'élément entraîneur ou de l'élément traceur sont effectués par spectrométrie gamma pour le Sr et par
gravimétrie, absorption atomique (AAS) ou spectrométrie ICP pour le Sr et l'Y.
5 Réactifs et appareillage
Les réactifs et l'appareillage chimiques nécessaires pour chaque méthode de mesurage de strontium sont
décrits dans les Annexes A, B, C et D.
Tous les réactifs chimiques nécessaires pour conduire ce mode opératoire doivent être de qualité analytique
reconnue.
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Mesurages Séparation
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ISO 18589-5:2009(F)
6 Mode opératoire
6.1 Désorption du strontium
Un traitement acide permet la désorption du strontium de la prise d'essai du sol, qui est alors présent dans le
lixiviat de la solution.
L'élément traceur ou l'élément entraîneur est ajouté au début de cette étape du mode opératoire. Il convient
de laisser s'écouler un temps suffisant, généralement jusqu'à un jour, pour obtenir l'équilibre avant de
commencer la désorption du strontium.
Si du strontium stable est ajouté comme un élément entraîneur, la concentration initiale de Sr doit être
déterminée dans l'échantillon pour essai, au cours de cette étape du mode opératoire, avant d'ajouter
l'élément entraîneur.
Une méthode de désorption du strontium pour les échantillons de sol est donnée à l'Annexe A.
6.2 Séparation chimique
[4], [5]
Il existe trois techniques habituelles de séparation chimique: précipitation , extraction liquide-liquide et
[6], [7], [8]
extraction par chromatographie au moyen d'une résine sélective type éther couronne . Les
Annexes B, C et D fournissent un mode opératoire pour chacune de ces techniques.
6.2.1 Précipitation
La technique de précipitation permet de séparer tous les éléments minéraux, y compris le strontium, dans les
échantillons de sol dont les teneurs en sel sont élevées. Cette technique est très efficace mais non sélective
pour le strontium. L'utilisation de grandes quantités d'acide nitrique et la nécessité d'attendre que l'yttrium
parvienne à l'équilibre limitent l'emploi de cette technique.
L'ajout d'acide nitrique entraîne un précipité de strontium avec les autres éléments interférents. Des cycles
successifs de dissolution-précipitation concentrent le strontium dans le précipité, tandis que l'yttrium et les
autres éléments demeurent dans la fraction de liquide surnageant. Les modes opératoires les plus courants,
qui produisent un précipité de SrCO , sont présentés à l'Annexe B.
3
90 90
Dans le cas de la méthode de mesurage basée sur l'équilibre du Sr et du Y, soit la contribution totale de
l'yttrium et du strontium est mesurée directement dans le précipité, soit l'activité de l'yttrium peut être mesurée
après une dernière séparation du strontium. Dans ce dernier cas, le rendement chimique est évalué par l'ajout
à la source d'un élément entraîneur d'yttrium, avant d'effectuer la séparation de l'yttrium. Le produit final
obtenu est un précipité d'yttrium, qui se présente habituellement sous la forme d'un précipité d'oxalate. Une
méthode est présentée à l'Annexe B.
89 90 90 90 90
En l'absence de Sr, la mesure du Sr s'effectue par comptage de l'émission bêta de Y ou de Y et Sr
à l'équilibre.
89
Lorsque le Sr présent dans la prise d'essai ne peut être négligé, la technique consistant à mesurer
directement le strontium à deux moments différents doit être choisie.
6.2.2 Extraction liquide-liquide
90
Cette technique est basée sur l'extraction par solvant organique de Y à l'équilibre avec son parent radioactif,
90
à savoir le Sr. La séparation chimique est rapide et ne nécessite que peu de ressources techniques. Un
rendement provisoire peut être obtenu après trois jours (approximativement une période de décroissance de
l'yttrium). Toutefois, une sélectivité totale de l'extraction n'est pas toujours possible. En présence de niveaux
élevés de radioactivité naturelle, des interférences peuvent se produire, rendant ainsi difficile toute
détermination de niveaux d'activité très faibles.
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ISO 18589-5:2009(F)
Cette méthode convient parfaitement aux situations d'urgence et, en règle générale, à tous les échantillons à
faible teneur en radionucléides émetteurs β.
90
Le Y est extrait de la fraction de lixiviation en utilisant un solvant organique sous la forme d'un précipité
d'yttrium. Une méthode est présentée à l'Annexe C.
90
Une fois la source préparée, il convient de mesurer le Y au moyen d'un compteur proportionnel ou en
90
déterminant le niveau de rayonnement Cerenkov émis par le Y, au moyen d'un compteur à scintillation
liquide.
90
L'absence d'autres émetteurs β interférents est vérifiée au cours de la décroissance du Y en mesurant la
90
baisse du taux de comptage du Y et, une fois la décroissance achevée, en comparant avec le niveau
d'activité du mouvement propre.
6.2.3 Séparation par chromatographie (résine type éther couronne)
Cette technique est basée sur la séparation chromatographique sélective du strontium au moyen d'une résine
spécifique à «éther couronne». La séparation chimique est rapide et parfaitement adaptée à l'inspection et au
contrôle de l'environnement.
La source finale à mesurer est un précipité de strontium. Une méthode est donnée à l'Annexe D.
90 90
Dans le cas de la méthode de mesurage basée sur l'équilibre de Sr et Y, soit la contribution totale de
l'yttrium et du strontium est mesurée directement dans le précipité, soit l'activité de l'yttrium peut être mesurée
après la séparation finale du strontium. Dans ce dernier cas, le rendement de la récupération chimique est
évalué par l'ajout d'un élément entraîneur de l'yttrium à la source avant d'effectuer la séparation de l'yttrium.
Le produit final obtenu est un précipité d'yttrium qui se présente habituellement sous la forme d'un précipité
d'oxalate. Une méthode est donnée à l'Annexe B.
89 90 90 90 90
En l'absence de Sr, la mesure de Sr s'effectue par comptage de l'émission bêta de Y ou de Y et Sr
à l'équilibre.
89
Lorsque le Sr présent dans la prise d'essai ne peut être négligé, cette technique consistant à mesurer
directement le strontium à deux moments différents doit être choisie.
6.3 Préparation de la source à mesurer
6.3.1 Préparation de la source pour le compteur à scintillation liquide
Le compteur à scintillation liquide mesure directement les photons produits par les scintillations se produisant
dans le liquide, suite à l'excitation due aux émissions bêta de la source.
Le précipité de Sr ou de Y est dissous et mélangé au liquide scintillant. Le volume de la solution dépend du
matériel (taille du flacon) et du scintillateur spécifique utilisés. (Voir une méthode à l'Annexe C.)
90 89
La source d'étalonnage doit être préparée à partir d'une quantité connue d'éléments traceurs ( Sr, Sr,
90 90 90
Sr+ Y ou Y) avec les mêmes géométrie et composition chimique que la source à mesurer. Les méthodes
[9]
qui permettent l'étalonnage avec différents radionucléides peuvent également être employées .
Il convient de préparer la source de blanc suivant la méthode choisie, en commençant par une prise d'essai
90
sans Sr (ou directement de l'eau distillée).
6.3.2 Préparation de la source pour le compteur proportionnel
Le compteur proportionnel mesure directement l'émission bêta de la source, préparée à partir d'une couche
mince déposée, de manière à réduire au minimum les effets d'autoabsorption.
6 © ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO 18589-5:2009(F)
Le précipité de Sr ou de Y est déposé sur un filtre, par filtration, ou sur une coupelle en acier inoxydable, par
évaporation directe (Annexe C).
Il convient que le diamètre du filtre ou de la coupelle et la dimension du détecteur soient similaires.
90 89
La source d'étalonnage doit être préparée à partir d'une quantité connue d'éléments traceurs ( Sr, Sr,
90 90 90
Sr+ Y ou Y) avec les mêmes géométrie et composition chimique que la source à mesurer.
Il convient de préparer la source de blanc suivant la méthode choisie, en commençant par une prise d'essai
(ou de l'eau directement distillée).
6.4 Détermination du mouvement propre
Mesurer le mouvement propre au moyen d'une source de blanc préparée pour la méthode choisie.
6.5 Mesurage
Il convient d'utiliser les mêmes conditions d'équipement pour les mesurages de l'échantillon, du mouvement
propre et de la source d'étalonnage.
Le temps de comptage utilisé dépend des taux de comptage de l'échantillon et du mouvement propre, ainsi
que de la limite de détection et du seuil de décision requis.
90 90
L'évaluation de l'activité de Sr par sa mesure avec le Y en équilibre entraîne les deux cas de figure
suivants:
89 90 90
⎯ lorsque la présence de Sr peut être négligée, la contribution respective de Y en équilibre avec le Sr
peut être évaluée avec le compteur à scintillation liquide;
89
6.5.1 lorsque la présence de Sr ne peut pas être négligée, la mesure du strontium à deux périodes
89
différentes est nécessaire pour estimer l'activité de Sr par sa décroissance.Compteur à scintillation
liquide
Le compteur à scintillation liquide mesure directement les photons, produits par l'excitation du scintillateur
liquide par les particules bêta. L'avantage de cette méthode consiste à pouvoir différencier les énergies des
particules bêta qui permettent à l'utilisateur de vérifier la présence d'autres contaminants bêta dans la source.
90 90 90
Lors de l'évaluation de l'activité de Sr par le mesurage de Y, et si la présence de faibles quantités de Sr
90
ne peut être exclue, il est alors préférable de mesurer le rayonnement Cerenkov émis par le Y, dans la
90
mesure où il est négligeable pour le Sr.
6.5.2 Compteur proportionnel à circulation gazeuse
Un compteur proportionnel à circulation gazeuse mesure directement le rayonnement bêta, sans
différenciation de l'énergie, émis par la source habituellement préparée sous forme d'un dépôt en couche
mince.
L'utilisation d'une double fenêtre (α et β) dans ce type de compteur permet de détecter la présence de
contaminants émetteurs alpha dans la source à vérifier. Si d'autres émetteurs bêta de courtes périodes sont
présents, ils peuvent être détectés en effectuant des mesurages successifs de la source à des moments
donnés.
90 90 90
Lors de l'évaluation de l'activité de Sr par le mesurage de Y, et si la présence de faibles quantités de Sr
ne peut être exclue, sa présence peut être détectée en effectuant des mesurages successifs.
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ISO 18589-5:2009(F)
6.6 Étalonnage
Le mode opératoire d'étalonnage des compteurs est le suivant.
4
a) Choisir t pour recueillir au moins 10 coups.
s
b) Déterminer le taux de comptage bêta de la source d'étalonnage, préparée à partir d'une quantité connue
90 89 90 90 90
d'éléments traceurs ( Sr, Sr, Sr+ Y ou Y) avec les mêmes géométrie et composition chimique
que la source à mesurer.
c) Calculer le rendement de comptage du compteur, en divisant le taux de comptage par l'activité de la
source d'étalonnage, selon l'Équation (1):
ε = (r − r )/A (1)
i s 0 i
7 Expression des résultats
90 90
7.1 Détermination de Sr en équilibre avec le Y
7.1.1 Calcul de l'activité par unité de masse
90
L'activité par unité de masse des échantillons sources, pour lesquels le Y a été complètement séparé du
90 90
nucléide parent, Sr, ne peut pas être réévaluée avant que le nucléide Y ait commencé à croître dans
90
l'échantillon et ait atteint l'équilibre avec le nucléide parent, Sr. Cela se produit 15 à 20 jours après t = 0, où
90
t = 0 est le moment où la totalité de Y a été retiré de l'échantillon.
90 90
Le rendement du mesurage fournit le nombre de coups brut émis par le Sr plus le Y. La division des
coups bruts par le temps de comptage donne le taux de comptage brut, r .
g
89
NOTE L'application de cette méthode impose de ne pas tenir compte du Sr contenu dans l'échantillon pour essai.
Il convient de corriger le taux de comptage brut par le taux de comptage du mouvement propre, r , qui est
0
obtenu par le mesurage d'une source de blanc.
90 90
L'activité par unité de masse de Sr + Y (a ) est calculée à l'aide de l'Équation (2):
Sr+Y
rr−
g0
a = (2)
Sr+Y
mR⋅⋅ε
c,Sr Sr+Y
90
et l'activité par unité de masse de Sr est calculée à l'aide de l'Équation (3):
rr−
a 1
g0
Sr+Y
ar== =()−r⋅w avec w = (3)
90 90 90
g0
Sr Sr Sr
22⋅⋅mR ⋅ε 2⋅⋅mR ⋅ε
c,Sr Sr+Y c,Sr Sr+Y
7.1.2 Incertitude-type
[13]
En accord avec le Guide ISO/CEI 98-3 , l'incertitude-type de a est calculée par l'Équation (4):
90
Sr
22 2 2 2
⎡⎤
ua( )=⋅w u ()r+u ()r+a ⋅u (w )
90 90
90 g0 90 rel
Sr Sr
⎣⎦
...
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