ISO 8769:2010
(Main)Reference sources — Calibration of surface contamination monitors — Alpha-, beta- and photon emitters
Reference sources — Calibration of surface contamination monitors — Alpha-, beta- and photon emitters
ISO 8769:2010 specifies the characteristics of reference sources of radioactive surface contamination, traceable to national measurement standards, for the calibration of surface contamination monitors. ISO 8769:2010 relates to alpha-emitters, beta-emitters and photon emitters of maximum photon energy not greater than 1,5 MeV. It does not describe the procedures involved in the use of these reference sources for the calibration of surface contamination monitors. ISO 8769:2010 specifies also reference radiation for the calibration of surface contamination monitors, which takes the form of adequately characterized large area sources specified, without exception, in terms of surface emission rates, the evaluation of these quantities being traceable to national standards.
Sources de référence — Étalonnage des contrôleurs de contamination de surface — Émetteurs alpha, bêta et photoniques
L'ISO 8769:2010 spécifie les caractéristiques de sources de référence de contamination de surface radioactive, traçables à des étalons nationaux de mesurage, permettant l'étalonnage des contrôleurs de contamination de surface. Elle se rapporte aux émetteurs alpha, aux émetteurs bêta et aux émetteurs de photons dont l'énergie photonique maximale est inférieure ou égale à 1,5 MeV. Elle ne décrit pas les modes opératoires qu'implique l'utilisation de ces sources de référence pour l'étalonnage des contrôleurs de contamination de surface. Ces modes opératoires sont spécifiés dans la CEI 60325 et la CEI 62363 et dans d'autres documents. L'ISO 8769:2010 spécifie également des rayonnements de référence pour l'étalonnage des contrôleurs de contamination de surface provenant de sources de grande surface convenablement spécifiées et caractérisées, sans exception, en termes de flux d'émission de surface, l'évaluation de ces grandeurs étant traçable à des étalons nationaux.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8769
Second edition
2010-09-01
Reference sources — Calibration
of surface contamination monitors —
Alpha-, beta- and photon emitters
Sources de référence — Étalonnage des contrôleurs de contamination
de surface — Émetteurs alpha, bêta et photoniques
Reference number
ISO 8769:2010(E)
©
ISO 2010
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ISO 8769:2010(E)
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Published in Switzerland
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ISO 8769:2010(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .2
4 Traceability of reference sources.2
5 Specification of standard sources.3
5.1 General .3
5.2 Class 1 reference sources.4
5.3 Class 2 reference sources.7
5.4 Working sources .8
6 Reference transfer instruments .9
6.1 Reference transfer instrument for alpha- and beta-sources.9
6.2 Reference transfer instrument for photon sources .9
6.3 Calibration.9
Annex A (normative) Particular considerations for reference sources emitting electrons of energy
less than 0,15 MeV and photons of energy less than 1,5 MeV .10
Bibliography.12
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ISO 8769:2010(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 8769 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 8769:1988) and the first edition of
ISO 8769-2:1996, which have been technically revised.
iv © ISO 2010 – All rights reserved
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ISO 8769:2010(E)
Introduction
Radioactive contamination of surfaces can result from spilling, splashing or leakage from unsealed sources, or
breakage or loss of integrity of sealed sources and may give rise to the following health hazards:
a) external exposure to parts of the body in proximity to the surface;
b) inhalation, ingestion or entry into the body through wounds, of radioactive material released from the
surface.
The need for effective monitoring of surface contamination has long been recognised, see References [1] and
[2]. Surface contamination is quantified in terms of activity per unit area, the quantity which is normally used to
specify “derived limits”, i.e. maximum limits of surface contamination. These limits are based on radiological
protection considerations and have been derived from the dose equivalent or intake limits recommended by
the International Commission on Radiological Protection (ICRP), see References [3] and [4]. Derived limits are
incorporated into numerous national and international regulatory documents which relate specifically to
surface contamination monitoring.
The requirement for this International Standard originated from the need for standard calibration sources in
those International Standards dealing with the calibration of surface contamination monitors.
While regulatory documents refer to surface contamination in terms of activity per unit area, the response of
monitoring instruments is related directly to the radiation emitted from the surface rather than to the activity
contained upon or within the surface. Due to variations in the absorptive and scattering properties of real
surfaces, it cannot be assumed, in general, that there is a simple, known relationship between surface
emission rate and activity. Thus there emerges a clear need for calibration sources that are specified primarily
in terms of surface emission rate as well as activity. Traceability of calibration sources to international or
national standards is established by a system of reference transfer instruments.
© ISO 2010 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 8769:2010(E)
Reference sources — Calibration of surface contamination
monitors — Alpha-, beta- and photon emitters
1 Scope
This International Standard specifies the characteristics of reference sources of radioactive surface
contamination, traceable to national measurement standards, for the calibration of surface contamination
monitors. This International Standard relates to alpha-emitters, beta-emitters and photon emitters of maximum
photon energy not greater than 1,5 MeV. It does not describe the procedures involved in the use of these
reference sources for the calibration of surface contamination monitors. Such procedures are specified in
lEC 60325, IEC 62363 and other documents.
NOTE Since some of the proposed photon sources include filters, the photon sources are to be regarded as sources
241
of photons of a particular energy range and not as sources of a particular radionuclide. For example, a Am source with
the recommended filtration does not emit the alpha particles or characteristic low-energy L X-ray photons associated with
the decay of the nuclide. It is designed to be a source that emits photons with an average energy of approximately 60 keV.
This International Standard specifies also reference radiation for the calibration of surface contamination
monitors, which takes the form of adequately characterized large area sources specified, without exception, in
terms of surface emission rates, the evaluation of these quantities being traceable to national standards.
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 921, Nuclear energy — Vocabulary
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
lEC 60325, Radiation protection instrumentation — Alpha, beta and alpha/beta (beta energy > 60 keV)
contamination meters and monitors
IEC 60050-394, International Electrotechnical Vocabulary — Part 394: Nuclear instrumentation — Instruments,
systems, equipment and detectors
IEC 62363, Radiation protection instrumentation — Portable photon contamination meters and monitors
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ISO 8769:2010(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 921 and IEC 60050-394 and the
following apply.
3.1
activity
〈of an amount of a radionuclide in a particular energy state at a given time〉 quotient of the expectation value of
the number of spontaneous nuclear transitions, dN, from that energy state in the time interval, dt
–1 –1
NOTE SI unit: s . The special name for the SI unit of activity is the becquerel, Bq; (1 Bq = 1 s )
3.2
surface emission rate
〈of a source〉 number of particles or photons of a given type above a given energy emerging from the face of
the source or its window per unit time
3.3
saturation layer thickness
〈of a source constructed of a homogeneous radioactive material〉 thickness of the medium equal to the
maximum range of the specified particulate radiation
3.4
instrument efficiency
ratio between the instrument net reading (counts per unit time after background subtraction) and the surface
emission rate of the source (particles emitted per unit time) in a specified geometry relative to a source
NOTE The instrument efficiency depends on the energy of the radiation emitted by the source, the area of the source
and the area of the detector entrance window.
3.5
self-absorption
〈of a source〉 absorption of radiation which occurs within the material of the source itself
3.6
traceability
property of the result of a measurement or the value of a standard whereby it can be related to stated
references, usually national or international standards, through an unbroken chain of comparisons all having
stated uncertainties
3.7
uncertainty
standard uncertainties (k = 1) unless otherwise stated
The treatment of uncertainties is in accordance with the ISO/IEC Guide 98-3 for the Expression of Uncertainty
in Measurement .
3.8
uniformity
〈of a surface in respect of a given property expressed as a measured quantity per unit area〉 indication of the
reproducibility of that property over the surface
4 Traceability of reference sources
The following scheme is proposed to ensure that working standards used in the field for the routine calibration
of surface contamination monitors shall be related to national measurement standards via a clearly defined
traceability chain using reference sources and reference transfer instruments.
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ISO 8769:2010(E)
Reference sources shall be of two types:
⎯ Class 1: reference sources that have been calibrated directly in terms of surface emission rate at a
national or international metrology institute.
⎯ Class 2: reference sources that have been calibrated in terms of surface emission rate on a reference
transfer instrument, the efficiency of which has been measured by calibration with a Class 1 reference
source of the same radionuclide and of the same general construction using the same geometry, at a
laboratory that has been accredited to ISO 17025 for such measurements.
National metrology institutes shall, at their discretion, provide the means whereby Class 1 reference sources
of a specified range of radionuclides may be certified by them. For those countries which are signatories to the
Mutual Recognition Arrangement (MRA), a certificate of calibration from another participating institute in a
second country is recognized as valid in the first country for the quantities, ranges and measurement
uncertainties specified in Appendix C of the MRA.
The surface emission rate of Class 1 reference sources shall be measured by absolute methods, using, for
example, a windowless gas-flow proportional detector, or by using an instrument that has been calibrated
using sources that have been measured absolutely.
The activity of Class 1 reference sources will have been derived by the manufacturer in a manner which
provides results that are directly traceable to the SI unit of activity (the becquerel). The manufacturer shall
make available to purchasers the details of the method of activity determination, its validation and the
uncertainties associated with that measurement.
Organizations with a requirement to type test and to calibrate instruments to be used for monitoring
radioactive surface contamination need to have access to suitable Class 1 or 2 reference sources. The
purpose of a working source is to check the calibration of surface contamination monitors in the field; they are
not to be confused with check sources which are only intended to test that a monitor is operating.
Organizations with a requirement to provide working standard sources for the routine confirmation of the
calibration of their surface contamination monitoring instruments require access to a reference transfer
instrument with which to calibrate such sources in terms of surface emission rate against a Class 1 or 2
reference source. Where the working source will be used either in a jig or under a particular geometry, the
reference transfer instrument on which its emission rate is measured shall have been calibrated using a
reference source under identical conditions and geometry; alternatively, the working source shall be
removable from the jig so that it can be measured in the usual way. Where only a few monitors need
calibration or a high degree of accuracy is required, Class 1 or 2 reference sources may be used as working
sources: in such cases, the frequency of re-calibration shall be that for working sources. National regulations
may require more frequent calibrations.
5 Specification of standard sources
5.1 General
Reference standard sources may be of two kinds.
a) Sources comprising an electrically conducting backing material with a given radionuclide permanently
deposited upon or incorporated into one face only; the thickness of the backing material shall be sufficient
to prevent emission of the particulate radiation through the back of the source.
b) Sources comprising a layer of material within which the radionuclide is uniformly distributed and the
thickness of which is at least equal to the saturation layer thickness of the particulate radiation. For the
purposes of surface contamination monitoring, the activity of the source shall be taken as the activity
contained within a surface layer of thickness equal to the saturation layer thickness.
Photon-emitting sources shall incorporate filters in accordance with Table 1.
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ISO 8769:2010(E)
Reference standard sources shall be of adequate radionuclidic purity. It shall be the responsibility of the
manufacturer to determine and report the radionuclidic purity to the extent necessary to ensure that the use of
the source is not compromised by emissions from any impurity. As a minimum, all radionuclide impurities with
an activity of at least 1 % of the activity of the principal radionuclide shall be determined and reported. For
those sources which may contain radionuclidic impurities, users should take due account that the relative level
of the impurity will change with time and could produce a significant effect on the emission rate from the
source.
Table 1 — Characteristics and additional filtration of photon-emitting sources
a
Approximate mean photon energy Half-life
b
Radionuclide and filter
keV days
55
Fe
3
5,9 1,00 × 10
(none)
238 –2
Pu with a 32,5 mg·cm
4
16 3,20 × 10
zirconium filter
129 –2
I with a 81 mg·cm
9
32 5,88 × 10
aluminium filter
241 –2
Am with a 200 mg·cm
5
60 1,58 × 10
stainless steel filter
57 –2
Co with a 200 mg·cm
124 272
stainless steel filter
137 –2
Cs with a 800 mg·cm
4
660 1,10 × 10
stainless steel filter
60 –2
Co with a 81 mg·cm
3
1 250 1,93 × 10
aluminium filter
NOTE These are sources of photons or electrons of a particular energy range and not sources of a particular radionuclide.
a
The approximate mean photon energy is equal to (∑n × E )/∑n where n is the number of photons emitted from the source with
i i i i
energy E .
i
b
For this International Standard, stainless steel is that which has the composition 72 % Fe, 18 % Cr, 10 % Ni.
5.2 Class 1 reference sources
5.2.1 General requirements
In order to comply with the requirements specified in this International Standard, Class 1 reference sources
shall be plane sources comprising an electrically conducting backing material with radioactive material
deposited upon or incorporated into one face in such a manner as to minimize source self absorption and to
maintain electrical conductivity across the whole of the active surface (see Note). The active area shall be at
4 2
least 10 mm ; recommended sizes are 100 mm × 100 mm and 100 mm × 150 mm.
NOTE A Class 1 reference source is intended to approximate as closely as practicably possible to an ideal “thin”
source (see IEC 60325) with respect to the activity itself. However, it is acknowledged that with alpha-emitters and low-
energy beta-emitters, self-absorption can be far from negligible. Maintenance of electrical conductivity is necessary for the
correct operation of windowless proportional counters.
4 © ISO 2010 – All rights reserved
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ISO 8769:2010(E)
The thickness of the backing material should be such as to minimize the contribution from backscattered
radiation, both particle and photon. The recommended backing material is aluminium of 3 mm thickness. (This
thickness is sufficient to eliminate particle emission through the back of the
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8769
Deuxième édition
2010-09-01
Sources de référence — Étalonnage
des contrôleurs de contamination
de surface — Émetteurs alpha, bêta
et photoniques
Reference sources — Calibration of surface contamination monitors —
Alpha-, beta- and photon emitters
Numéro de référence
ISO 8769:2010(F)
©
ISO 2010
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ISO 8769:2010(F)
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2010 – Tous droits réservés
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ISO 8769:2010(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Traçabilité des sources de référence .3
5 Spécification des sources de calibration.4
5.1 Généralités .4
5.2 Sources de référence de Catégorie 1 .5
5.3 Sources de référence de Catégorie 2 .8
5.4 Sources de travail.8
6 Instruments de transfert de référence.9
6.1 Instrument de transfert de référence pour les sources alpha et bêta .9
6.2 Instrument de transfert de référence pour les sources photoniques.9
6.3 Étalonnage .10
Annexe A (normative) Considérations particulières relatives aux sources de référence émettrices
d'électrons d'énergie inférieure à 0,15 MeV et de photons d'énergie inférieure à 1,5 MeV.11
Bibliographie.13
© ISO 2010 – Tous droits réservés iii
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ISO 8769:2010(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 8769 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, sous-comité SC 2,
Radioprotection.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8769:1988) et la première édition de
l'ISO 8769-2:1996, qui ont fait l'objet d'une révision technique.
iv © ISO 2010 – Tous droits réservés
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ISO 8769:2010(F)
Introduction
La contamination radioactive des surfaces peut résulter d'écoulements, d'éclaboussures ou de fuites de
sources non scellées ou de la rupture ou perte d'intégrité de sources scellées et peut présenter les risques
suivants pour la santé:
a) exposition externe de parties du corps à proximité de la surface;
b) inhalation, ingestion ou passage dans l'organisme par des blessures, de matières radioactives libérées
par la surface.
La nécessité d'une surveillance efficace de la contamination de surface est reconnue depuis longtemps, voir
les Références [1] et [2]. La contamination de surface est quantifiée en termes d'activité surfacique. Cette
grandeur est normalement utilisée pour spécifier des «limites dérivées», c'est-à-dire les limites maximales de
contamination de surface. Ces limites sont fondées sur des considérations liées à la protection contre les
rayonnements et ont été déduites des valeurs limites d'équivalent de dose ou d'incorporation, telles que les
recommande la Commission internationale de protection contre les radiations (CIPR), voir les Références [3]
et [4]. Les limites dérivées figurent dans de nombreux textes réglementaires nationaux et internationaux qui
se rapportent spécifiquement à la surveillance de la contamination des surfaces.
La présente Norme internationale est née du besoin de sources de référence normalisées dans les Normes
internationales traitant de l'étalonnage des contrôleurs de contamination de surface.
Alors que les textes réglementaires se réfèrent à la contamination de surface en termes d'activité surfacique,
la réponse des instruments de surveillance est directement liée au rayonnement émis par la surface, plutôt
qu'à l'activité superficielle ou interne de la surface. Compte tenu des variations des propriétés d'absorption et
de diffusion des surfaces réelles, on ne peut supposer qu'il existe généralement une relation simple et connue
entre le flux d'émission de surface et l'activité surfacique. Le besoin de sources de référence spécifiées
principalement en termes de flux d'émission de surface aussi bien que d'activité est donc patent. Un système
d'instruments de transfert de référence permet la traçabilité des sources de référence aux étalons nationaux
ou internationaux.
© ISO 2010 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 8769:2010(F)
Sources de référence — Étalonnage des contrôleurs
de contamination de surface — Émetteurs alpha, bêta
et photoniques
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les caractéristiques de sources de référence de contamination de
surface radioactive, traçables à des étalons nationaux de mesurage, permettant l'étalonnage des contrôleurs
de contamination de surface. Elle se rapporte aux émetteurs alpha, aux émetteurs bêta et aux émetteurs de
photons dont l'énergie photonique maximale est inférieure ou égale à 1,5 MeV. Elle ne décrit pas les modes
opératoires qu'implique l'utilisation de ces sources de référence pour l'étalonnage des contrôleurs de
contamination de surface. Ces modes opératoires sont spécifiés dans la CEI 60325 et la CEI 62363 et dans
d'autres documents.
NOTE Étant donné que certaines des sources photoniques proposées sont équipées de filtres, ces sources doivent
être considérées comme des sources de photons d'un domaine d'énergie particulier et non comme des sources d'un
241
radionucléide particulier. Par exemple, une source d' Am munie du filtre recommandé n'émet pas les particules alpha
ou les photons X de basse énergie, L, associés à la décroissance radioactive du radionucléide. Elle est conçue pour être
une source émettant des photons ayant une énergie moyenne d'environ 60 keV.
La présente Norme internationale spécifie également des rayonnements de référence pour l'étalonnage des
contrôleurs de contamination de surface provenant de sources de grande surface convenablement spécifiées
et caractérisées, sans exception, en termes de flux d'émission de surface, l'évaluation de ces grandeurs étant
traçable à des étalons nationaux.
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 921, Énergie nucléaire — Vocabulaire
ISO/CEI 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais
Guide ISO/CEI 98-3, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure
(GUM:1995)
CEI 60325, Instrumentation pour la radioprotection — Contaminamètres et moniteurs de contamination alpha,
bêta et alpha/bêta (énergie des bêta > 60 keV)
CEI 60050-394, Vocabulaire Électrotechnique International — Partie 394: Instrumentation nucléaire —
Instruments, systèmes, équipements et détecteurs
CEI 62363, Instrumentation pour la radioprotection — Appareils portables de mesure et de surveillance de la
contamination par des photons
© ISO 2010 – Tous droits réservés 1
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ISO 8769:2010(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 921 et la CEI 60050-394
ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
activité
〈d'une quantité d'un radionucléide dans un état énergétique donné, à un instant donné〉 quotient de
l'espérance mathématique du nombre de transitions nucléaires spontanées, dN, à partir de cet état
énergétique dans l'intervalle de temps, dt
–1 –1
NOTE Unité SI: s . L'unité SI d'activité est le becquerel, Bq (1 Bq = 1 s ).
3.2
flux d'émission de surface
〈d'une source〉 nombre de particules ou de photons d'une catégorie donnée qui dépassent une énergie
donnée émergeant de la face de la source ou de sa fenêtre, par unité de temps
3.3
épaisseur de couche à saturation
〈d'une source faite d'un matériau radioactif homogène〉 épaisseur du milieu qui est égale au parcours maximal
du rayonnement particulaire spécifié
3.4
efficacité d'un instrument
rapport entre la lecture corrigée de l'instrument (coups par unité de temps après soustraction du bruit de fond)
et le flux d'émission de surface de la source (particules émises par unité de temps), dans des conditions
géométriques spécifiées par rapport à une source
NOTE L'efficacité d'un instrument dépend de l'énergie des rayonnements émis par la source, de la surface de la
source et de la surface de la fenêtre d'entrée du détecteur.
3.5
auto-absorption
〈d'une source〉 absorption d'un rayonnement qui se produit dans la matière même de la source
3.6
traçabilité
propriété du résultat d'une mesure ou valeur d'un étalon par laquelle elle peut être reliée à des références
données, généralement des étalons nationaux ou internationaux, par une chaîne ininterrompue de
comparaisons ayant toutes des incertitudes données
3.7
incertitude
sauf indication contraire, incertitude-type (k = 1)
NOTE Les incertitudes sont traitées conformément au Guide ISO/CEI 98-3 pour l'expression de l'incertitude de
mesure.
3.8
uniformité
〈d'une surface par rapport à une propriété donnée, exprimée sous la forme d'une grandeur mesurée par unité
de surface〉 indication de la reproductibilité de cette propriété sur la surface
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4 Traçabilité des sources de référence
Le plan suivant est proposé pour garantir que les étalons de travail utilisés dans le domaine de l'étalonnage
de routine des contrôleurs de contamination de surface se rapportent bien à des étalons nationaux, par le
biais d'une chaîne de traçabilité clairement définie et faisant appel à des sources de référence et à des
instruments de transfert de référence.
Les sources de référence se répartissent en deux catégories:
⎯ Catégorie 1: sources de référence qui doivent avoir été étalonnées directement en termes de flux
d'émission de surface, par un institut national ou international de métrologie;
⎯ Catégorie 2: sources de référence qui doivent avoir été étalonnées, en termes de flux d'émission de
surface, à l'aide d'un instrument de transfert de référence dont on a mesuré l'efficacité par étalonnage
avec une source de référence de Catégorie 1, comprenant le même radionucléide et de conception
d'ensemble identique utilisant la même géométrie, dans un laboratoire agréé conformément à
l'ISO 17025 pour de telles mesures.
Les instituts nationaux de métrologie doivent, à leur discrétion, disposer des moyens leur permettant de
certifier des sources de référence de Catégorie 1 d'un domaine spécifié de radionucléides. Pour les pays
signataires de l'Accord de Reconnaissance Mutuelle (ARM), un certificat d'étalonnage établi par un autre
institut participant d'un deuxième pays est reconnu valable dans le premier pays pour les grandeurs, les
domaines et les incertitudes de mesure spécifiés à l'Annexe C de l'ARM.
Le flux d'émission de surface des sources de référence de Catégorie 1 doit être mesuré soit par des
méthodes absolues faisant appel, par exemple, à un compteur proportionnel à circulation de gaz sans fenêtre,
soit en utilisant un instrument ayant été étalonné en employant des sources mesurées par une méthode
absolue.
L'activité des sources de référence de Catégorie 1 doit être déduite par le fabricant d'une manière qui donne
des résultats directement traçables à l'unité SI d'activité (le becquerel). Le fabricant doit mettre à la disposition
des acheteurs les informations relatives à la méthode de détermination de l'activité, sa validation et les
incertitudes associées à cette mesure.
Les organismes qui doivent procéder à des essais de type et étalonner des instruments destinés à la
surveillance de la contamination radioactive de surface doivent avoir accès à des sources de référence
appropriées de Catégorie 1 ou 2. Le rôle des sources de travail est de vérifier l'étalonnage des contrôleurs de
contamination de surface sur place. Elles ne doivent pas être confondues avec les sources de contrôle qui
sont seulement conçues pour tester si un contrôleur est en état de fonctionnement.
Les organismes qui doivent fournir des sources types de travail pour la confirmation régulière de l'étalonnage
de leurs instruments de surveillance de la contamination de surface doivent avoir accès à un instrument de
transfert de référence permettant l'étalonnage de telles sources en termes de flux d'émission de surface par
rapport à une source de référence de Catégorie 1 ou 2. Si la source de travail doit être utilisée dans un gabarit
ou dans une position géométrique particulière, l'instrument de transfert de référence sur lequel est mesuré le
flux d'émission de surface doit avoir été étalonné à partir d'une source de référence, dans des conditions
opératoires et géométriques identiques. Par ailleurs, la source de travail doit pouvoir être retirée du gabarit de
façon à pouvoir la mesurer selon la pratique courante. Lorsque seuls quelques contrôleurs de surface
nécessitent un étalonnage ou lorsqu'une grande exactitude est requise, il est possible d'utiliser des sources
de référence de Catégorie 1 ou 2 comme sources de travail: dans ces cas, la fréquence de réétalonnage doit
être la même que celle des sources de travail. Les réglementations nationales peuvent exiger des
étalonnages plus fréquents.
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5 Spécification des sources de calibration
5.1 Généralités
Les sources de calibration de référence se répartissent en deux groupes.
a) Les sources comprenant un support conducteur d'électricité sur lequel un radionucléide donné a été
déposé de manière permanente ou incorporé sur une seule face. L'épaisseur du matériau support doit
être suffisante pour empêcher l'émission du rayonnement particulaire à travers le support par le dos de la
source.
b) Les sources comprenant une couche de matière à l'intérieur de laquelle le radionucléide est
uniformément réparti et dont l'épaisseur est au moins égale à l'épaisseur de la couche de saturation
associée au rayonnement particulaire. Dans le cadre de la surveillance de la contamination de surface,
l'activité de la source doit être consignée comme l'activité contenue dans une couche de surface
d'épaisseur égale à l'épaisseur la couche de saturation.
Les sources émettant des photons doivent comporter des filtres conformément au Tableau 1.
Les sources types de référence doivent avoir une pureté en radionucléide adéquate. Il incombe au fabricant
de déterminer et de consigner la pureté en radionucléide au niveau nécessaire pour garantir que l'utilisation
de la source n'est pas compromise par les émissions d'une impureté. Au minimum, toutes les impuretés des
radionucléides ayant une activité au moins égale à 1 % de l'activité du radionucléide principal doivent être
déterminées et consignées dans le rapport. Pour les sources pouvant contenir des radionucléides sous la
forme d'impuretés, il convient que les utilisateurs tiennent dûment compte du fait que le niveau relatif des
impuretés varie dans le temps et peut avoir un effet significatif sur le flux d'émission de la source.
Tableau 1 — Caractéristiques et filtres additionnels des sources émettrices de photons
Énergie photonique Période
a
moyenne approximative b
Radionucléide et filtre
keV jours
55
Fe
3
5,9 1,00 × 10
(sans)
238
Pu avec un filtre en zirconium
4
16 3,20 × 10
–2
de 32,5 mg·cm
129
I avec un filtre en aluminium
9
32 5,88 × 10
–2
de 81 mg·cm
241
Am avec un filtre en acier
5
60 1,58 × 10
–2
inoxydable de 200 mg·cm
57
Co avec un filtre en acier inoxydable
124 272
–2
de 200 mg·cm
137
Cs avec un filtre en acier inoxydable
4
660 1,10 × 10
–2
de 800 mg·cm
60
Co avec un filtre en aluminium
3
1 250 1,93 × 10
–2
de 81 mg·cm
NOTE Il s'agit ici de sources de photons ou d'électrons appartenant à une gamme d'énergie particulière et non de sources d'un
radionucléide particulier.
a
L'énergie photonique moyenne approximative est égale à (∑n × E )/∑n, où n est le nombre de photons émis par la source
i i i i
possédant une énergie E .
i
b
Pour la présente Norme internationale, l'acier inoxydable est celui qui a la composition chimique suivante: 72 % Fe, 18 % Cr, 10 %
Ni.
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5.2 Sources de référence de Catégorie 1
5.2.1 Exigences générales
Pour se conformer aux exigences spécifiées dans la présente Norme internationale, les sources de référence
de Catégorie 1 doivent être des sources planes composées d'un support en matériau conducteur d'électricité
sur lequel la matière radioactive est déposée ou incorporée sur une face afin de réduire au minimum l'auto-
absorption de la source et de maintenir la conductivité électrique de toute la surface active (voir note). La
4 2
surface active doit être au moins égale à 10 mm. Les dimensions recommandées sont de
100 mm × 100 mm et de 100 mm × 150 mm.
NOTE Une source de référence de Catégorie 1 est censée être aussi proche que possible d'une source «mince»
idéale (voir la CEI 60325) par rapport à l'activité elle-même. Il est toutefois reconnu qu'avec des émetteurs alpha et des
émetteurs bêta de basse énergie, l'autoabsorption est loin d'être négligeable. Le maintien de la conductivité électrique est
nécessaire au bon fonctionnement des compteurs proportionnels sans fenêtre.
Il convient que l'épaisseur du matériau support permette de réduire au minimum la contribution du
rayonnement rétrodiffusé, aussi bien particulaire que photonique. Le matériau support recommandé est
l'aluminium d'une épaisseur de 3 mm. (Cette épaisseur est suffisante pour supprimer l'émission de particules
106
à travers le support par le dos de la source, à l'exception des sources Ru/Rh pour lesquelles il sera
nécessaire d'augmenter l'épaisseur à 4,6 mm). La masse par unité de surface du matériau support ne doit
pas dépasser de plus ± 10 % la valeur indiquée dans le certificat. Il convient que le matériau support soit
d'une surface supérieure à la surface active de sorte que le phénomène de rétrodiffusion soit uniforme sur la
totalité de la surface active. Il est recommandé de choisir la surface de matériau support de sorte que sa
surface totale dépasse d'au moins 10 mm la périphérie de la surface active de la source.
Les sources émettrices de photons doivent inclure la filtration spécifiée au Tableau 1. Il convient normalement
que les filtres fassent partie intégrante de la source et ne soient pas démontables. Il convient de choisir la
surface du filtre de sorte qu'elle dépasse d'au moins 10 mm la surface active de la source. La masse par unité
de surface du filtre ne doit pas dépasser de plus de ± 10 % la valeur spécifiée au Tableau 1.
Les sources doivent être accompagnées d'un certificat d'étalonnage fournissant les informations suivantes:
1)
a) radionucléide et sa période ;
b) numéro d'identification de la source;
c) flux d'émission de surface, incertitude associée et date de référence;
d) activité, calculée pour correspondre à la même date de référence que celle indiquée en c) ci-dessus, et
incertitude associée;
e) surface active et dimensions de la source, et incertitude associée;
f) profondeur de la couche active, telle que mesurée depuis la face frontale de la couche active;
g) nature, épaisseur, masse volumique et dimensions du substrat;
h) nature, épaisseur, masse volumique et dimensions du filtre (le cas échéant);
i) uniformité et tableau des flux d'émission relatifs de toutes les sous-parties individuelles indiquant la
relation entre la position et le flux d'émission;
j) catégorie de la source.
1) Les valeurs des périodes sont les valeurs à jour fournies par le groupe de travail Decay Data Evaluation Project
(DDEP).
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Les constructeurs sont libres de donner d'autres informations intéressantes pour l'utilisateur. Les marquages
apposés sur la source elle-même doivent indiquer le radionucléide et le numéro d'identification de la source.
5.2.2 Activité et flux d'émission de surface
Il convient que l'activité d'une source de référence de Catégorie 1 de dimensions recommandées soit telle
–1 –1
qu'elle induise un flux d'émission de surface d'environ 2 000 s à 10 000 s afin d'obtenir le meilleur
compromis entre le bruit de fond, les erreurs statistiques et les erreurs de temps mort. L'activité doit être
déclarée avec une incertitude ne dépassant pas ± 10 % (k = 1). Le flux d'émission de surface doit être mesuré
par l'institut national de métrologie, avec une incertitude qui ne doit pas dépasser:
± 3 % pour les sources alpha;
± 3 % pour les sources bêta ayant une énergie maximale supérieure à 150 keV;
± 5 % pour les sources bêta ayant une énergie maximale inférieure à 150 keV;
± 10 % pour les sources photoniques.
Les sources de référence de Catégorie 1 doivent être réétalonnées au moins une fois tous les quatre ans.
5.2.3 Uniformité
L'uniformité d'une source de référence de Catégorie 1, exprimée en termes d'écart-type des flux d'émission
de surface des sous-parties individuelles de la totalité de la source, ne doit pas être supérieure à 5 %.
Pour spécifier l'uniformité d'une source, compte tenu de son flux d'émission de surface, la source doit être
considérée comme étant formée d'un nombre de sous-parties de surfaces égales. La surface des
2
sous-parties doit être inférieure ou égale à 5 cm . L'uniformité doit être exprimée par l'écart-type expérimental
relatif calculé à partir des flux d'émission de chaque sous-partie de la source entière. Ces flux d'émission
individuels doivent être déterminés avec une incertitude associée aux statistiques de comptage qui n'est pas
supérieure à ± 1 %.
L'uniformité peut être mesurée en utilisant la technique d'autoradiographie, des systèmes de mesure à
détection de position ou en plaçant un écran entre la source et le détecteur. L'écran doit avoir une ouverture
d'une taille appropriée et constituer un écran suffisant du détecteur pour s'assurer que la contribution des
surfaces situées en dehors de la surface d'ouverture ne soit pas supérieure à 5 % du résultat de mesure
d'une surface individuelle. Pour la technique de l'écran, il convient de veiller à toujours utiliser la même partie
du détecteur pour réduire au minimum les effets dus au manque d'uniformité éventuel de la réponse au
rayonnement de la surface du détecteur. Pour les autres techniques, il convient de veiller à réduire au
minimum les effets dus au manque d'uniformité éventuel de l'efficacité de détection sur l'ensemble du
détecteur.
NOTE 1 Connaissant la distribution de l'uniformité, il est possible d'utiliser des surfaces plus petites de la source, tout
en conservant un niveau raisonnable d'incertitude.
NOTE 2 En raison des effets de bord éventuels et de la contribution des surfaces voisines, le flux d'émission total pour
la source ne peut pas être déterminé à partir de la somme des flux d'émission des surfaces individuelles.
5.2.4 Radionucléides
Il convient, si possible, de préparer les sources de référence de Catégorie 1 à l'aide de l'un des radionucléides
des Tableaux 1, 2 et 3. Les caractéristiques (voir Référence [6]) de ces radionucléides sont indiquées dans
les tableaux.
Les Tableaux 1 et 2 contiennent les rubriques «préférés» et «produits de substitution possible». Les
radionucléides préférés sont choisis en raison de leur disponibilité générale, de leur période suffisamment
longue et de leur activité spécifique raisonnablement élevée. Les produits de substitution possibles peuvent
soulever des problèmes tels que la nécessité de les remplacer régulièrement en raison de leur période
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relativement courte, de leur faible activité spécifique qui rend difficile l'obtention d'une activité suffisante dans
une couche active infiniment mince, des autres rayonnements indésirables qu'ils émettent, et de la difficulté à
atteindre une pureté suffisante en radionucléide.
Tableau 2 — Radionucléides pour sources émettrices alpha
Période Énergie maximale
Radionucléide Commentaires
jours keV
Préférés
241 5
Am 1,58 × 10 5 544 —
238 4
Pu 3,20 × 10 5 499 —
Produits de substitution possibles
230 7
Th 2,75 × 10 4 688 —
Tableau 3 — Radionucléides pour sources émettrices bêta
Période Énergie maximale
Radionucléide Commentaires
jours keV
Préférés
Selon la nature du procédé de
fabrication, un réétalonnage plus
3 3
H 4,50 × 10 19 fréquent peut s'avérer nécessaire en
raison de l'échange isotopique
éventuel avec H dans l'atmosphère.
63 4
Ni 3,61 × 10 67 —
Selon la nature du procédé de
fabrication, un réétalonnage plus
14 6
C 2,08 × 10 156 fréqu
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.