ISO 6863:2024

Nuclear fuel technology — Preparation of spikes for isotope dilution mass spectrometry (IDMS)

This document specifies a method which applies to the preparation and validation of the standard materials generally called “large size spikes” with an uncertainty suitable for international nuclear safeguards used for measuring the content of plutonium and/or uranium by isotope dilution mass spectrometry. This measurement methodology can be applied to input solutions of irradiated Magnox and light water reactor fuels (boiling water reactor or pressurized water reactor); in final products at spent-fuel reprocessing plants; in feed and products of mixed oxide of plutonium and uranium (MOX); and in uranium fuel fabrication.

Technologie du combustible nucléaire — Préparation de traceurs pour les analyses par spectrométrie de masse avec dilution isotopique (IDMS)

Le présent document spécifie une méthode qui s'applique à la préparation et à la validation des matériaux étalons généralement appelés «traceurs de grande taille» avec une incertitude correspondant aux garanties internationales de sécurité dans le domaine nucléaire, utilisés pour mesurer la teneur en plutonium et/ou en uranium par spectrométrie de masse avec dilution isotopique. Cette méthodologie de mesure peut être appliquée aux solutions d'entrée de combustible irradié de réacteurs Magnox et à eau légère (réacteurs à eau bouillante ou à eau pressurisée), dans les produits finis des usines de retraitement des combustibles usés, dans les matières premières et les produits issus d'un mélange d'oxyde de plutonium et d'oxyde d'uranium (MOX) et dans la fabrication de combustibles d'uranium.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 10-Nov-2024
• ICS: 27.120.30 - Fissile materials and nuclear fuel technology
• Technical Committee: ISO/TC 85/SC 5 - Nuclear installations, processes and technologies
• Drafting Committee: ISO/TC 85/SC 5 - Nuclear installations, processes and technologies
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 11-Nov-2024
• Due Date: 11-Nov-2024
• Completion Date: 11-Nov-2024

Standards Content (Sample)

International
Standard
ISO 6863
First edition
Nuclear fuel technology —
2024-11
Preparation of spikes for isotope
dilution mass spectrometry (IDMS)
Technologie du combustible nucléaire — Préparation de traceurs
pour les analyses par spectrométrie de masse avec dilution
isotopique (IDMS)
Reference number
© ISO 2024
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 2
5 Design of spikes . 2
5.1 Optimization of spikes .2
5.2 Uncertainty of spikes .3
6 Reference materials and reagents . 3
6.1 Reference materials .3
6.1.1 Uranium reference materials .3
6.1.2 Plutonium reference materials .3
6.1.3 Secondary standard materials.4
6.2 Other chemical reagents .4
7 Apparatus . 4
8 Preparation of spikes . 5
8.1 Large-sized dried (LSD) spikes .5
8.1.1 Preparation of uranium stock solution .5
8.1.2 Preparation of plutonium stock solution .6
8.1.3 Preparation of mixed stock solution . .7
8.1.4 Taking mixed solution aliquots .8
8.1.5 Drying .9
8.1.6 Stabilization of LSD spike .9
8.2 Uranium spikes .9
8.2.1 Uranium liquid spikes .9
8.2.2 Uranium dried spikes .10
8.3 Plutonium spikes .10
8.3.1 Plutonium liquid spikes .10
8.3.2 Plutonium dried spikes .10
8.4 Uranium – plutonium mixed spikes .10
9 Validation of spikes .11
9.1 General .11
9.2 LSD spikes .11
9.3 Uranium spikes .11
9.4 Plutonium spikes . 12
9.5 Uranium-plutonium mixed spikes. 12
10 Storage of spikes .12
10.1 Storing solution spikes . 12
10.2 Storing dried spikes . 12
10.3 Reconditioning of dried spikes . 12
Bibliography .13

iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies, and
radiological protection, Subcommittee SC 5, Nuclear installations, processes and technologies.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.

iv
International Standard ISO 6863:2024(en)
Nuclear fuel technology — Preparation of spikes for isotope
dilution mass spectrometry (IDMS)
1 Scope
This document specifies a method which applies to the preparation and validation of the standard materials
generally called “large size spikes” with an uncertainty suitable for international nuclear safeguards used
for measuring the content of plutonium and/or uranium by isotope dilution mass spectrometry.
This measurement methodology can be applied to input solutions of irradiated Magnox and light
water reactor fuels (boiling water reactor or pressurized water reactor); in final products at spent-fuel
reprocessing plants; in feed and products of mixed oxide of plutonium and uranium (MOX); and in uranium
fuel fabrication.
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 3696, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 8299, Nuclear fuel technology — Determination of the isotopic and elemental uranium and plutonium
concentrations of nuclear materials in nitric acid solutions by thermal-ionization mass spectrometry
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
solution spike
nitric acid solutions with accurately quantified uranium and/or plutonium content and isotopic composition
Note 1 to entry: One of the reference materials for IDMS.
3.2
dried spike
prepared by aliquoting solution spikes (3.1) into glass vessels and then drying
Note 1 to entry: One of the reference materials for IDMS.
3.3
large-sized dried spike
LSD spike
dried spike containing both uranium and plutonium in milligram size, were originally developed to analyse
high concentrated input solution
Note 1 to entry: One of the reference materials for IDMS.

Note 2 to entry: The LSD spikes can simplify the sample preparation process with only one spiking step to the sample,
which also contains uranium and plutonium, and reduce measurement uncertainty by less dilution factor than smaller
sized spik
...

Norme
internationale
ISO 6863
Première édition
Technologie du combustible
2024-11
nucléaire — Préparation de
traceurs pour les analyses par
spectrométrie de masse avec
dilution isotopique (IDMS)
Nuclear fuel technology — Preparation of spikes for isotope
dilution mass spectrometry (IDMS)
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2024
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe. 2
5 Conception des traceurs . 2
5.1 Optimisation des traceurs .2
5.2 Incertitude liée aux traceurs .3
6 Matériaux de référence et réactifs . . 3
6.1 Matériaux de référence .3
6.1.1 Matériaux de référence d’uranium .4
6.1.2 Matériaux de référence de plutonium .4
6.1.3 Matériaux étalons secondaires .4
6.2 Autres réactifs chimiques .4
7 Appareillage . 4
8 Préparation des traceurs . 5
8.1 Traceurs de grande taille séché (LSD) .5
8.1.1 Préparation d'une solution mère d'uranium .5
8.1.2 Préparation d'une solution mère de plutonium .6
8.1.3 Préparation d'une solution mère mixte .8
8.1.4 Prélèvement d'aliquotes de solution mixte .9
8.1.5 Séchage .9
8.1.6 Stabilisation d'un traceur de type LSD .10
8.2 Traceurs d'uranium .10
8.2.1 Traceurs d'uranium liquides .10
8.2.2 Traceurs d'uranium secs .10
8.3 Traceurs de plutonium.10
8.3.1 Traceurs de plutonium liquides .10
8.3.2 Traceurs de plutonium secs .11
8.4 Traceurs mixtes uranium – plutonium .11
9 Validation des traceurs .12
9.1 Généralités . 12
9.2 Traceurs de type LSD . 12
9.3 Traceurs d'uranium . 12
9.4 Traceurs de plutonium. 12
9.5 Traceurs mixtes uranium-plutonium . 13
10 Stockage des traceurs .13
10.1 Stockage des traceurs en solution . 13
10.2 Stockage des traceurs secs . 13
10.3 Reconditionnement des traceurs secs . 13
Bibliographie . 14

iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'ISO attire l'attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l'utilisation
d'un ou de plusieurs brevets. L'ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l'applicabilité
de tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l'ISO
n'avait pas reçu notification qu'un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application.
Toutefois, il y a lieu d'avertir les responsables de la mise en application du présent document que des
informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à
l'adresse www.iso.org/brevets. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou
partie de tels droits de brevet.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 5, Installations nucléaires, procédés et technologies.
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.

iv
Norme internationale ISO 6863:2024(fr)
Technologie du combustible nucléaire — Préparation de
traceurs pour les analyses par spectrométrie de masse avec
dilution isotopique (IDMS)
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode qui s'applique à la préparation et à la validation des matériaux
étalons généralement appelés «traceurs de grande taille» avec une incertitude correspondant aux garanties
internationales de sécurité dans le domaine nucléaire, utilisés pour mesurer la teneur en plutonium et/ou
en uranium par spectrométrie de masse avec dilution isotopique. Cette méthodologie de mesure peut être
appliquée aux solutions d'entrée de combustible irradié de réacteurs Magnox et à eau légère (réacteurs à eau
bouillante ou à eau pressurisée), dans les produits finis des usines de retraitement des combustibles usés,
dans les matières premières et les produits issus d'un mélange d'oxyde de plutonium et d'oxyde d'uranium
(MOX) et dans la fabrication de combustibles d'uranium.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai
ISO 8299, Technologie du combustible nucléaire — Détermination de la teneur isotopique et de la concentration
d'uranium et du plutonium dans les matières nucléaires en solution d'acide nitrique par spectrométrie de masse
à thermo-ionisation
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
traceur en solution
solutions d'acide nitrique dont la teneur en uranium et/ou en plutonium et la composition isotopique ont été
quantifiées avec précision
Note 1 à l'article: Un des matériaux de référence pour l'IDMS.
3.2
traceur sec
préparé par aliquotage de traceurs en solution (3.1) dans des récipients en verre avant séchage
Note 1 à l'article: Un des matériaux de référence
...