ISO 16639:2017

Surveillance of the activity concentrations of airborne radioactive substances in the workplace of nuclear facilities

ISO 16639:2017 provides guidelines and performance criteria for sampling airborne radioactive substances in the workplace. Emphasis is on health protection of workers in the indoor environment. ISO 16639:2017 provides best practices and performance-based criteria for the use of air sampling devices and systems, including retrospective samplers and continuous air monitors. Specifically, this document covers air sampling program objectives, design of air sampling and monitoring programs to meet program objectives, methods for air sampling and monitoring in the workplace, and quality assurance to ensure system performance toward protecting workers against unnecessary inhalation exposures. The primary purpose of the surveillance of airborne activity concentrations in the workplace is to evaluate and mitigate inhalation hazards to workers in facilities where these can become airborne. A comprehensive surveillance program can be used to - determine the effectiveness of administrative and engineering controls for confinement, - measure activity concentrations of radioactive substances, - alert workers to high activity concentrations in the air, - aid in estimating worker intakes when bioassay methods are unavailable, - determine signage or posting requirements for radiation protection, and - determine appropriate protective equipment and measures. Air sampling techniques consist of two general approaches. The first approach is retrospective sampling, in which the air is sampled, the collection medium is removed and taken to a radiation detector system and analysed for radioactive substance, and the concentration results made available at a later time. In this context, the measured air concentrations are evaluated retrospectively. The second approach is continuous real-time air monitoring so that workers can be warned that a significant release of airborne radioactivity may have just occurred. In implementing an effective air sampling program, it is important to achieve a balance between the two general approaches. The specific balance depends on hazard level of the work and the characteristics of each facility. A special component of the second approach which can apply, if properly implemented, is the preparation of continuous air monitoring instrumentation and protocols. This enables radiation protection monitoring of personnel that have been trained and fitted with personal protective equipment (PPE) that permit pre-planned, defined, extended stay time in elevated concentrations of airborne radioactive substances. Such approaches can occur either as part of a planned re-entry of a contaminated area following an accidental loss of containment for accident assessment and recovery, or part of a project which involves systematic or routine access to radioactive substances (e.g. preparing process material containing easily aerosolized components), or handling objects such as poorly characterized waste materials that may contain radioactive contaminants that could be aerosolized when handled during repackaging. In this special case, the role of continuous air monitoring is to provide an alert to health physics personnel that the air concentrations of concern have exceeded a threshold such that the planned level of protection afforded by PPE has been or could be exceeded. This level would typically be many 10's or 100's of times higher than the derived air concentration (DAC) established for unprotected workers. The monitoring alarm or alert would therefore be designed not to be confused with the normal monitoring alarm, and the action taken in response would be similarly targeted at the specific site and personnel involved. The air sampling strategy should be designed to minimize internal exposures and balanced with social, technical, economic, practical, and public policy considerations that are associated with the use of the radioactive substance. A comprehensive air sampling strategy should also consider that the air sampl

Surveillance de l’activité volumique des substances radioactives dans l’air des lieux de travail des installations nucléaires

ISO 16639:2017 fournit des lignes directrices et des critères de performance pour l'échantillonnage des substances radioactives dans l'air des lieux de travail. L'accent est mis sur la protection de la santé des travailleurs dans l'environnement intérieur. ISO 16639:2017 fournit les meilleures pratiques et les critères basés sur les performances pour l'utilisation de dispositifs et de systèmes d'échantillonnage, y compris les dispositifs d'échantillonnage pour mesurage rétrospectif de la radioactivité et les dispositifs de surveillance en continu de l'air. Plus spécifiquement, le présent document couvre les objectifs et la conception des programmes d'échantillonnage et de surveillance de l'air visant à satisfaire les objectifs des programmes, les méthodes d'échantillonnage et de surveillance de l'air sur le lieu de travail, et l'assurance qualité visant à garantir les performances du système destiné à protéger les travailleurs contre les expositions inutiles par inhalation. L'objectif premier de la surveillance des activités volumiques dans l'air sur les lieux de travail est d'évaluer et d'atténuer les risques par inhalation auxquels sont exposés les travailleurs dans les lieux où elles peuvent être présentes dans l'air. Un programme de surveillance complet peut être utilisé pour: - déterminer si les contrôles administratifs et techniques du confinement sont efficaces; - mesurer les activités volumiques des substances radioactives; - alerter les travailleurs d'activités volumiques élevées dans l'air; - aider à estimer les incorporations par les travailleurs en l'absence de méthodes d'analyse radiotoxicologique; - déterminer les exigences en matière de signalisation ou d'affichage pour la protection au rayonnement; et - déterminer l'équipement de protection et les mesures appropriés. Les techniques d'échantillonnage de l'air consistent en deux approches générales. La première approche est l'échantillonnage rétrospectif qui consiste à prélever des échantillons de l'air, à retirer le milieu de prélèvement, à le soumettre à un système de détection des rayonnements et à analyser les substances radioactives, et enfin à mettre à disposition ultérieurement les résultats de concentrations. Dans ce contexte, les concentrations mesurées dans l'air sont évaluées rétrospectivement. La deuxième approche est une surveillance de l'air en continu et en temps réel pour que les travailleurs puissent être avertis lorsqu'un important rejet de radioactivité dans l'air vient juste de se produire. Pour l'implémentation d'un programme d'échantillonnage de l'air efficace, il est important d'atteindre un équilibre correct entre les deux approches générales. L'équilibre spécifique dépend du niveau de risque du travail et des caractéristiques de chaque installation. Un composant spécial de la deuxième approche qui peut être appliqué s'il est implémenté correctement est la préparation des instruments de détection et des protocoles de surveillance continue de l'air. Cela permet le suivi de la protection contre les rayonnements du personnel qui a été formé et équipé d'un équipement de protection individuelle (EPI) qui les rend en mesure de séjourner pendant une durée étendue définie et préprogrammée dans les concentrations élevées de substances radioactives dans l'air. De telles approches peuvent avoir lieu soit dans le cadre d'une réentrée programmée dans une zone contaminée suite à une perte accidentelle de confinement afin d'évaluer l'accident et la remise en état, soit dans le cadre d'un projet qui prévoit un accès systématique ou régulier aux substances radioactives (par exemple la préparation des substances de process qui contiennent des composants pouvant passer facilement à l'état d'aérosols), ou la manipulation de substances comme les déchets insuffisamment caractérisés pouvant contenir des polluants radioactifs susceptibles de passer à l'état d'aérosol quand ils sont manipulés pendant le reconditionnement. Dans ce cas spécial, le rôle de

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 15-Jan-2017
• ICS: 13.280 - Radiation protection
• Technical Committee: ISO/TC 85/SC 2 - Radiological protection
• Drafting Committee: ISO/TC 85/SC 2/WG 14 - Air control and monitoring
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16639
First edition
2017-01
Surveillance of the activity
concentrations of airborne radioactive
substances in the workplace of
nuclear facilities
Surveillance de l’activité volumique des substances radioactives dans
l’air des lieux de travail des installations nucléaires
Reference number
ISO 16639:2017(E)
©
ISO 2017

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 16639:2017(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2017, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, 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
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. [phone]
Fax [phone]
[e-mail]
www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 16639:2017(E)

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 5
5 Developing the surveillance program . 5
5.1 Reasons for conducting a surveillance programme . 5
5.1.1 General. 5
5.1.2 Sampling when respiratory protective equipment is used . 6
5.1.3 Sampling to establish air contamination areas . 6
5.1.4 Air sampling as a basis for determining worker intakes. 6
5.1.5 Air monitoring for early warning of elevated air concentrations . 6
5.2 Graded approach to sampling . 7
5.3 Frequency of sampling . 8
5.3.1 General. 8
5.3.2 Grab vs. continuous sampling . 8
5.3.3 Continuous monitoring of activity concentrations . 8
5.3.4 Prompt analysis of certain samples . 9
5.4 Substitutes for air sampling . 9
6 Location of samplers and monitors . 9
6.1 General . 9
6.2 Types of air flow studies . 9
6.2.1 General. 9
6.2.2 Qualitative airflow studies . 9
6.2.3 Quantitative airflow studies .10
6.3 Location of samplers for estimating committed effective dose .10
6.4 Location of samplers for evaluating effectiveness of containment.11
6.5 Location of samplers for posting of air contamination areas .11
6.6 Location of portable samplers .12
6.7 Location of CAM for continuous monitoring of the activity concentration .12
7 Collection of samples .12
7.1 General .12
7.2 Sampling of aerosol particles .12
7.3 Gas Sampling .13
8 Evaluation of sampling results .14
8.1 Determining the average activity concentration .14
8.2 Uncertainty .14
8.3 Techniques for correcting for radon progeny interference .15
8.4 Evaluating changes in activity concentration over time .15
8.5 Review of sampling results.15
9 Evaluating the effectiveness of the sampling program .16
9.1 General .16
9.2 Dose-based assessment of the adequacy of the sampling program.16
10 Quality assurance and quality control .17
10.1 General .17
10.2 Sample identification, handling, and storage .17
10.3 Sampling and monitoring equipment .17
10.3.1 General.17
10.3.2 Performance of measuring instruments .18
© ISO 2017 – All rights reserved iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 16639:2017(E)

10.3.3 Air in-leakage testing .18
10.4 Documentation and record keeping .18
Annex A (informative) Examples for the determination of uncertainty, decision threshold
and detection limit according to ISO 11929 .20
Annex B (informative) Correcting for the interference of radon progeny.27
Annex C (informative) Normalized concentration and exposure .29
Annex D (informative) Example applications of evaluating sampling program sensitivity
from the viewpoint of potential missed exposure .30
Bibliography .32
iv © ISO 2017 – All rights reserved

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 16639:2017(E)

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www . i so .org/ iso/ foreword .html.
The committee responsible for this document is ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies, and
radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection.
© ISO 2017 – All rights reserved v

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 16639:2017(E)

Introduction
Sampling of airborne radionuclides and monitoring of activity concentration in workplaces are critically
important for maintaining worker safety at facilities where dispersible radioactive substances are used.
Specifically, air sampling and monitoring are critical for evaluation of containment integrity, evaluation
of effectiveness of contamination control programs and work practices, providing measurements for
qualitative dose assessment, providing a general assessment of the level of the airborne hazard in a room,
and for providing workers an immediate warning when the activity concentration exceeds safe levels.
This document sets forth guidelines and performance criteria for sampling airborne radioactive
substances and monitoring activity concentration in the workplace of nuclear facilities. Emphasis is
on health protection for workers in indoor environments. This document provides best practices and
performance-based criteria for the use of sampling devices and systems, including delayed radioactivity
measurement samplers and continuous air monitors. Specifically, this document covers air sampling
program objectives, design of sampling and monitoring programs to meet program objectives, methods
for air sampling and monitoring in the workplace, and quality assurance to ensure system performance
toward protecting workers against unnecessary inhalation exposures. Taken together, these activities
constitute the sampling or surveillance program.
The primary purpose of the surveillance of airborne activity concentrations in the workplace is to
evaluate and mitigate inhalation hazards to workers in facilities where these may become airborne.
Results often provide the basis for development and evaluation of control procedures and may indicate
if engineering controls or operational changes are necessary.
The surveillance can consist of two general techniques. The first is retrospective sampling, in which
constituents of the air are sampled, the collection medium is removed and taken to a radiation detector
system and analysed for radioactive substances, and the activity concentration results made available
at a later time. In this context, the measured activity concentrations are evaluated retrospectively. The
second approach is real-time monitoring, in which activity concentrations are continuously monitored
so that workers can be warned that a significant release of airborne activity may have occurred. In
implementing an effective sampling program, it is important to achieve a proper balance between the
two general approaches of the program. The specific balance depends on the hazard level of the work
and the characteristics of each facility.
When designing a surveillance program, the optimization of worker protection minimizes internal
and external exposures while balancing social, technical, economic, practical, and public policy
considerations that are associated with the use of the radioactive substance.
A comprehensive surveillance program should also consider that the monitoring program is only one
element of a comprehensive radiation protection program. Therefore, individuals involved with the
monitoring program should interact with personnel working in the other elements of the radiation
protection program, such as contamination control and internal dosimetry.
vi © ISO 2017 – All rights reserved

---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16639:2017(E)
Surveillance of the activity concentrations of airborne
radioactive substances in the workplace of nuclear
facilities
1 Scope
This document provides guidelines and performance criteria for sampling airborne radioactive
substances in the workplace. Emphasis is on health protection of workers in the indoor environment.
This document provides best practices and performance-based criteria for the use of air sampling
devices and systems, including retrospective samplers and continuous air monitors. Specifically, this
document covers air sampling program objectives, design of air sampling and monitoring programs
to meet program objectives, methods for air sampling and monitoring in the workplace, and quality
assurance to ensure system performance toward protecting workers against unnecessary inhalation
exposures.
The primary purpose of the surveillance of airborne activity concentrations in the workplace is to
evaluate and mitigate inhalation hazards to workers in facilities where these can become airborne. A
comprehensive surveillance program can be used to
— determine the effectiveness of administrative and engineering controls for confinement,
— measure activity concentrations of radioactive substances,
— alert workers to high activity concentrations in the air,
— aid in estimating worker intakes when bioassay methods are unavailable,
— determine signage or posting requirements for radiation protection, and
— determine appropriate protective equipment and measures.
Air sampling techniques consist of two general approaches. The first approach is retrospective sampling,
in which the air is sampled, the collection medium is removed and taken to a radiation detector system
and analysed for radioactive substance, and the concentration results made available at a later time.
In this context, the measured air concentrations are evaluated retrospectively. The second approach
is continuous real-time air monitoring so that workers can be warned that a significant release of
airborne radioactivity may have just occurred. In implementing an effective air sampling program, it is
important to achieve a balance between the two general approaches. The specific balance depends on
hazard level of the work and the characteristics of each facility.
A special component of the second approach which can apply, if properly implemented, is the preparation
of continuous air monitoring instrumentation and protocols. This enables radiation protection
monitoring of personnel that have been trained and fitted with personal protective equipment (PPE)
that permit pre-planned, defined, extended stay time in elevated concentrations of airborne radioactive
substances. Such approaches can occur either as part of a planned re-entry of a contaminated area
following an accidental loss of containment for accident assessment and recovery, or part of a project
which involves systematic or routine access to radioactive substances (e.g. preparing process material
containing easily aerosolized components), or handling objects such as poorly characterized waste
materials that may contain radioactive contaminants that could be aerosolized when handled during
repackaging. In this special case, the role of continuous air monitoring is to provide an alert to health
physics personnel that the air concentrations of concern have exceeded a threshold such that the
planned level of protection afforded by PPE has been or could be exceeded. This level would typically be
many 10’s or 100’s of times higher than the derived air concentration (DAC) established for unprotected
workers. The monitoring alarm or alert would therefore be designed not to be confused with the normal
© ISO 2017 – All rights reserved 1

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 16639:2017(E)

monitoring alarm, and the action taken in response would be similarly targeted at the specific site and
personnel involved.
The air sampling strategy should be designed to minimize internal exposures and balanced with social,
technical, economic, practical, and public policy considerations that are associated with the use of the
radioactive substance.
A comprehensive air sampling strategy should also consider that the air sampling program is only
one element of a broader radiation protection program. Therefore, individuals involved with the air
sampling program should interact with personnel working in other elements of the radiation protection
program, such as contamination control and internal dosimetry.
This document does not address outdoor air sampling, effluent monitoring, or radon measurements.
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 11929, Determination of the characteristic limits (decision threshold, detection limit and limits of the
confidence interval) for measurements of ionizing radiation — Fundamentals and application
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1
accuracy
closeness of agreement between a measured value and a true value
3.2
aerodynamic diameter
D
a
-3
diameter of a sphere with density 1 000 kg·m that has the same sedimentation velocity in quiescent
air as the actual particle of arbitrary shape and density
3.3
aerosol
dispersion of solid or liquid particles in air or other gas
Note 1 to entry: An aerosol is not only the aerosol particles.
3.4
airborne radioactive substance
radioactive substance dispersed in the air in the form of dusts, fumes, particulates, mists, vapours,
or gases
3.5
air contamination area
area accessible to individuals where the measured activity concentrations of an airborne radioactive
substance exceeds or is likely to exceed the applicable national criteria
2 © ISO 2017 – All rights reserved

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 16639:2017(E)

3.6
air sampler
device designed to pass a known volume of air containing a radioactive substance through a filter or
other media and thereby trapping the airborne radioactive substance on the sampling media
3.7
annual limit on intake
ALI
derived limit for the amount of radioactive substance (in Bq) taken into the body of an adult worker by
inhalation or ingestion in a year
3.8
breathing zone
BZ
uniform description of the volume of air directly around the worker‘s upper body and head, which may
be drawn into the lungs during the course of breathing
Note 1 to entry: An air sample representative of the breathing zone is usually considered to be representative if
drawn from within about 30 cm of the worker’s head.
3.9
breathing zone sampler
BZA
air sampler located in the breathing zone
Note 1 to entry: Other common terms include “personal air sampler” (PAS), “personal air monitor” (PAM), “lapel
air samplers” or “fixed air sampler”.
Note 2 to entry: In the case of workers using PPE which includes full face (or even whole body suit) respirator
equipment and supplied air, as when preparing for entry into high levels of airborne radioactive substances,
special BZA or protective equipment samplers may be needed. Such BZAs are not always mandated then, but the
decision should be based on the contaminant levels and types of PPE involved and the potential for contamination
entering the suit or air immediately surrounding the suit just as PPE are being doffed.
3.10
continuous air monitor
CAM
instrument that continuously monitors the airborne activity concentration on a near real-time basis
3.11
continuous monitoring
active and continual monitoring of activity concentration in room air in near real time
Note 1 to entry: This approach uses continuous air monitors to assess activity concentration in air and can alarm
when predetermined levels are exceeded.
3.12
derived air concentration
DAC
concentration of a radionuclide in air that, if breathed over the period of a work year, would result in the
intake of one ALI for that radionuclide
Note 1 to entry: The DAC is calculated by dividing the ALI by the volume of air breathed by reference man under
-3
light-activity work during a working year (in Bq·m ).
Note 2 to entry: The parameter values recommended by the International Commission on Radiological Protection
3 -1 3
for calculating the DAC are a breathing rate of 1,2 m ·h and a working year of 2 000 h (i.e. 2 400 m ).
Note 3 to entry: The air concentration can be expressed in terms of a number of DAC. For example, if the DAC
-3 -3
for a given radionuclide in a particular form is 0,2 Bq·m and the observed concentration is 1,0 Bq·m , then the
observed concentration can also be expressed as 5 DAC (i.e. 1,0 divided by 0,2)
© ISO 2017 – All rights reserved 3

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 16639:2017(E)

Note 4 to entry: The derived air concentration-hour (DAC-h) is an integrated exposure and is the product of the
concentration of a radioactive substance in air (expressed as a fraction or multiple of DAC for each radionuclide)
and the time of exposure to that radionuclide, in hours.
[SOURCE: References [5] and [10], modified]
3.13
detection limit
L
D
smallest true value of the measurand which ensures a specified probability of being detectable by the
measurement procedure
Note 1 to entry: For a given type-I error (or false alarm probability, i.e. typically 0,05), L is the lowest net count
D
(or rate) with the desired probability of detection, i.e. typically 0,95 (otherwise stated as a type-II error of 0,05 or
a missed detection probability of 5 %).
Note 2 to entry: The measurand is the quantity subject to measurement.
3.14
grab sample
air sample of a sufficient volume drawn over a relatively short duration
3.15
intake
activity of a radionuclide taken into the body in a given time period or as a result of a given event
[SOURCE: ISO 20553:2006, 3.10]
3.16
personal air monitor
personal air sampler
breathing zone sampler
3.17
personal protective equipment
PPE
equipment designed to limit worker exposure to contaminants in the air or that are easily resuspended
from contaminated surfaces
Note 1 to entry: Includes partial or full-face respirators, face masks, gloves, boots, whole body anti-contamination
coveralls, and self-contained breathing apparatus (SCBA), depending on conditions.
3.18
potential missed exposure
PME
time-integrated activity concentration or maximum activity concentration, as applicable, that can
acceptably be missed
Note 1 to entry: The detection limit of the method of measuring the activity concentration shall be less than or
equal to the selected PME, which is defined according to ALARA/ALARP principles, and below legal limits.
3.19
sampling
collection of a radioactive substance on media such as filters, absorbers or adsorbers that is analysed
for radioactive content after collection
3.20
standard reference conditions
conditions of temperature and pressure to which measurements are referred for standardization
Note 1 to entry: For this document, the standard reference conditions are 25 °C temperature and 101 325 Pa
pressure.
4 © ISO 2017 – All rights reserved

---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 16639:2017(E)

Note 2 to entry: Used to convert air densities to a common basis. Other temperature and pressure conditions may
be used and should be applied consistently.
3.21
surveillance
air monitoring and sampling, and the evaluation of the activity concentration measurement
4 Symbols
A activity, in Bq
-3
C activity concentration, defined as activity per volume, in Bq·m
D aerodynamic aerosol particle diameter, in μm
a
E(τ) committed effective dose, in Sv
-1
e dose coefficient for inhalation, in Sv·Bq (committed effective dose per unit intake
inh
such as those in Reference [9])
L annual dose limit, in Sv (an annual limit on the total effective dose equivalent to an
individual)
3 -1 3 -1
q flowrate, in m ·s or m ·h
3 -1 3 -1
Q breathing rate, in m ·s or m ·h
B
-1
R net count rate from the assay system, in s
N
T annual exposure time, in s
E
T sampling time span, in s
S
ε collection efficiency
C
ε counting (measurement) efficiency of the assay system for a reference standard, in
r
-1 -1
Bq ·s
ε efficiency modification factor for counting (measuring) an a
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16639
Première édition
2017-01
Surveillance de l’activité volumique
des substances radioactives dans l’air
des lieux de travail des installations
nucléaires
Surveillance of the activity concentrations of airborne radioactive
substances in the workplace of nuclear facilities
Numéro de référence
ISO 16639:2017(F)
©
ISO 2017

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 16639:2017(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017, Publié en Suisse
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, 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, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. [phone]
Fax [phone]
[e-mail]
www.iso.org
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 16639:2017(F)

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 5
5 Développement du programme de surveillance . 6
5.1 Raisons poussant à la réalisation d’un programme de surveillance. 6
5.1.1 Généralités . 6
5.1.2 Échantillonnage avec utilisation d’un équipement de protection respiratoire . 6
5.1.3 Échantillonnage destiné à déterminer les zones de contamination de l’air . 7
5.1.4 Échantillonnage de l’air comme base de détermination des incorporations
par les travailleurs . 7
5.1.5 Surveillance de l’air pour l’alerte précoce de concentrations élevées dans l’air . 7
5.2 Approche graduée de l’échantillonnage . 7
5.3 Fréquence d’échantillonnage. 8
5.3.1 Généralités . 8
5.3.2 Échantillonnage instantané ou échantillonnage continu. 8
5.3.3 Surveillance continue des activités volumiques . 9
5.3.4 Analyse immédiate de certains échantillons .10
5.4 Substituts à l’échantillonnage de l’air .10
6 Emplacements des préleveurs et des dispositifs de surveillance .10
6.1 Généralités .10
6.2 Types d’études sur l’écoulement de l’air .10
6.2.1 Généralités .10
6.2.2 Études qualitatives d’écoulement d’air .11
6.2.3 Études quantitatives sur l’écoulement d’air.11
6.3 Emplacement des préleveurs pour l’estimation de la dose efficace engagée .12
6.4 Emplacement des préleveurs pour l’évaluation de l’efficacité du confinement .12
6.5 Emplacement des préleveurs pour la signalisation des zones de contamination de l’air .13
6.6 Emplacement de préleveurs portatifs.13
6.7 Emplacement de dispositifs de surveillance en continu (CAM) de l’activité volumique .13
7 Prélèvement d’échantillons .13
7.1 Généralités .13
7.2 Échantillonnage de particules aérosols .14
7.3 Échantillonnage de gaz .14
8 Évaluation des résultats de l’échantillonnage .15
8.1 Détermination de l’activité volumique moyenne .15
8.2 Incertitude .16
8.3 Techniques de correction des interférences des descendants du radon .16
8.4 Évaluation des changements d’activité volumique dans le temps .16
8.5 Revue des résultats d’échantillonnage .16
9 Évaluation de l’efficacité du programme d’échantillonnage .17
9.1 Généralités .17
9.2 Évaluation basée sur les doses de l’adéquation du programme d’échantillonnage .18
10 Assurance et contrôle de la qualité .19
10.1 Généralités .19
10.2 Identification, manipulation et stockage des échantillons .19
10.3 Équipement d’échantillonnage et de contrôle .19
10.3.1 Généralités .19
© ISO 2017 – Tous droits réservés iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 16639:2017(F)

10.3.2 Performance des instruments de mesure .20
10.3.3 Essais de fuite d’air interne .20
10.4 Documentation et consignation d’enregistrements .20
Annexe A (informative) Exemples de déterminations d’incertitude, de seuil de décision et
de limite de détection selon l’ISO 11929 .22
Annexe B (informative) Correction de l’interférence des descendants du radon .29
Annexe C (informative) Concentration et exposition normalisés .31
Annexe D (informative) Exemples d’applications de l’évaluation de la sensibilité du
programme d’échantillonnage du point de vue de l’exposition potentielle manquée.32
Bibliographie .34
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 16639:2017(F)

Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’Organisation
mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien
suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.
© ISO 2017 – Tous droits réservés v

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 16639:2017(F)

Introduction
L’échantillonnage de radionucléides dans l’air et la surveillance de l’activité volumique sur les lieux
de travail sont d’une importance cruciale pour préserver la sécurité des travailleurs dans les lieux où
des substances radioactives dispersables sont utilisées. Plus spécifiquement, l’échantillonnage et la
surveillance de l’air sont cruciaux pour l’évaluation des performances du confinement, l’évaluation
de l’efficacité des programmes de contrôle de la contamination et des pratiques de travail, la mise à
disposition de mesures pour une évaluation qualitative de la dose, la mise à disposition d’une appréciation
générale du niveau du danger dans l’air d’une pièce, et pour la mise à disposition aux travailleurs d’une
alerte immédiate lorsque l’activité volumique dépasse les niveaux d’exposition sans danger.
Le présent document établit des lignes directrices et des critères de performance pour l’échantillonnage
de substances radioactives dans l’air et pour la surveillance de l’activité volumique sur le lieu de
travail d’installations nucléaires. L’accent est mis sur la protection de la santé des travailleurs dans
les environnements intérieurs. Le présent document fournit les meilleures pratiques et les critères
basés sur les performances pour l’utilisation de dispositifs et de systèmes d’échantillonnage, y
compris les dispositifs de prélèvement pour mesurage rétrospectif de la radioactivité et les dispositifs
de surveillance en continu de l’air. Plus spécifiquement, le présent document couvre les objectifs
de programmes d’échantillonnage de l’air, la conception des programmes d’échantillonnage et de
surveillance visant à satisfaire les objectifs des programmes, les méthodes d’échantillonnage et de
surveillance de l’air sur le lieu de travail, et l’assurance qualité visant à garantir les performances du
système destiné à protéger les travailleurs contre les expositions inutiles par inhalation. L’ensemble de
ces activités constitue le programme d’échantillonnage ou de surveillance.
L’objectif premier de la surveillance des activités volumiques dans l’air sur les lieux de travail est
d’évaluer et d’atténuer les risques par inhalation auxquels sont exposés les travailleurs dans les lieux
où elles peuvent être présentes dans l’air. Les résultats fournissent souvent la base de développement et
d’évaluation des modes opératoires de contrôle, et peuvent indiquer si des contrôles techniques ou des
changements opérationnels sont nécessaires.
La surveillance peut consister en deux techniques générales. La première est l’échantillonnage
rétrospectif qui consiste à prélever un échantillon d’air au travers d’un média filtrant, puis, à le
soumettre à un système de détection de rayonnement afin d’analyser les matières radioactives, et
fournir ultérieurement les résultats d’activités volumiques. Dans ce contexte, les activités volumiques
mesurées sont évaluées rétrospectivement. La deuxième approche est une surveillance en temps réel,
qui consiste à surveiller en continu les activités volumiques de sorte que les travailleurs puissent être
avertis d’un important rejet d’activité dans l’air qui vient juste de se produire. Pour l’implémentation
d’un programme d’échantillonnage efficace, il est important d’atteindre un équilibre correct entre les
deux approches générales du programme. L’équilibre spécifique dépend du niveau de risque du travail
et des caractéristiques de chaque installation.
Lors de la conception d’un programme de surveillance, l’optimisation de la protection des travailleurs
réduit les expositions internes et externes tout en pondérant les considérations sociales, techniques,
économiques, pratiques et d’intérêt public associées à l’utilisation des matières radioactives.
Il convient qu’un programme de surveillance exhaustif tienne compte du fait que le programme de
surveillance est un simple élément d’un programme exhaustif de protection contre le rayonnement. Par
conséquent, il convient que les personnes impliquées dans le programme de surveillance interagissent
avec le personnel qui travaille sur d’autres éléments du programme de protection contre le rayonnement,
comme le contrôle de la contamination et la dosimétrie interne.
vi © ISO 2017 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 16639:2017(F)
Surveillance de l’activité volumique des substances
radioactives dans l’air des lieux de travail des installations
nucléaires
1 Domaine d’application
Le présent document fournit des lignes directrices et des critères de performance pour l’échantillonnage
des substances radioactives dans l’air des lieux de travail. L’accent est mis sur la protection de la santé
des travailleurs dans l’environnement intérieur.
Le présent document fournit les meilleures pratiques et les critères basés sur les performances pour
l’utilisation de dispositifs et de systèmes d’échantillonnage, y compris les dispositifs d’échantillonnage
pour mesurage rétrospectif de la radioactivité et les dispositifs de surveillance en continu de l’air.
Plus spécifiquement, le présent document couvre les objectifs et la conception des programmes
d’échantillonnage et de surveillance de l’air visant à satisfaire les objectifs des programmes, les
méthodes d’échantillonnage et de surveillance de l’air sur le lieu de travail, et l’assurance qualité visant
à garantir les performances du système destiné à protéger les travailleurs contre les expositions
inutiles par inhalation.
L’objectif premier de la surveillance des activités volumiques dans l’air sur les lieux de travail est
d’évaluer et d’atténuer les risques par inhalation auxquels sont exposés les travailleurs dans les lieux
où elles peuvent être présentes dans l’air. Un programme de surveillance complet peut être utilisé pour:
— déterminer si les contrôles administratifs et techniques du confinement sont efficaces;
— mesurer les activités volumiques des substances radioactives;
— alerter les travailleurs d’activités volumiques élevées dans l’air;
— aider à estimer les incorporations par les travailleurs en l’absence de méthodes d’analyse
radiotoxicologique;
— déterminer les exigences en matière de signalisation ou d’affichage pour la protection au
rayonnement; et
— déterminer l’équipement de protection et les mesures appropriés.
Les techniques d’échantillonnage de l’air consistent en deux approches générales. La première approche
est l’échantillonnage rétrospectif qui consiste à prélever des échantillons de l’air, à retirer le milieu de
prélèvement, à le soumettre à un système de détection des rayonnements et à analyser les substances
radioactives, et enfin à mettre à disposition ultérieurement les résultats de concentrations. Dans ce
contexte, les concentrations mesurées dans l’air sont évaluées rétrospectivement. La deuxième approche
est une surveillance de l’air en continu et en temps réel pour que les travailleurs puissent être avertis
lorsqu’un important rejet de radioactivité dans l’air vient juste de se produire. Pour l’implémentation
d’un programme d’échantillonnage de l’air efficace, il est important d’atteindre un équilibre correct
entre les deux approches générales. L’équilibre spécifique dépend du niveau de risque du travail et des
caractéristiques de chaque installation.
Un composant spécial de la deuxième approche qui peut être appliqué s’il est implémenté correctement
est la préparation des instruments de détection et des protocoles de surveillance continue de l’air. Cela
permet le suivi de la protection contre les rayonnements du personnel qui a été formé et équipé d’un
équipement de protection individuelle (EPI) qui les rend en mesure de séjourner pendant une durée
étendue définie et préprogrammée dans les concentrations élevées de substances radioactives dans
l’air. De telles approches peuvent avoir lieu soit dans le cadre d’une réentrée programmée dans une
zone contaminée suite à une perte accidentelle de confinement afin d’évaluer l’accident et la remise
© ISO 2017 – Tous droits réservés 1

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 16639:2017(F)

en état, soit dans le cadre d’un projet qui prévoit un accès systématique ou régulier aux substances
radioactives (par exemple la préparation des substances de process qui contiennent des composants
pouvant passer facilement à l’état d’aérosols), ou la manipulation de substances comme les déchets
insuffisamment caractérisés pouvant contenir des polluants radioactifs susceptibles de passer à
l’état d’aérosol quand ils sont manipulés pendant le reconditionnement. Dans ce cas spécial, le rôle de
la surveillance continue de l’air est de fournir une alerte au personnel assigné à la radioprotection et
de les avertir que les concentrations dans l’air concerné ont dépassé un seuil qui dépasse ou pourrait
dépasser le niveau de protection prévu qu’offre l’EPI. En règle générale, ce niveau est 10 ou 100 fois
supérieur à la limite dérivée de contamination atmosphérique(LDCA) établie pour les travailleurs
sans protection. Par conséquent, l’alerte ou l’alarme de surveillance est désignée de sorte à ne pas être
confondue avec l’alarme de surveillance normale, et l’action prise en réponse est elle aussi spécifique au
lieu et au personnel concernés.
Il convient de concevoir la stratégie d’échantillonnage de l’air de sorte à réduire les expositions internes
et à pondérer les considérations sociales, techniques, économiques, pratiques et d’intérêt public
associées à l’utilisation des substances radioactives.
Il convient qu’un programme complet d’échantillonnage de l’air tienne compte du fait que le programme
d’échantillonnage de l’air est un simple élément d’un programme plus étendu de protection contre
les rayonnements. Par conséquent, il convient que les personnes impliquées dans le programme
d’échantillonnage de l’air interagissent avec le personnel qui travaille sur d’autres éléments du
programme de protection contre les rayonnements, comme le contrôle de la contamination et la
dosimétrie interne.
Ce document ne traite pas de l’échantillonnage de l’air extérieur, la surveillance des effluents ou les
mesures du radon.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte 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 11929, Détermination des limites caractéristiques (seuil de décision, limite de détection et extrémités
de l’intervalle de confiance) pour mesurages de rayonnements ionisants — Principes fondamentaux et
applications
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:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/ .
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp.
3.1
exactitude
accord entre une valeur mesurée et une valeur réelle
3.2
diamètre aérodynamique
D
a
−3
diamètre d’une sphère d’une masse volumique de 1 000 kg·m et possédant la même vitesse de
sédimentation dans l’air au repos que la particule réelle de forme et densité arbitraires
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 16639:2017(F)

3.3
aérosol
flux de particules solides ou liquides dispersées dans I’air ou dans d’autres gaz
Note 1 à l’article: Un aérosol ne concerne pas seulement les particules d’aérosol.
3.4
substance(s) radioactive(s) dans l’air
substances radioactives dispersées dans l’air sous forme de poussières, de fumées, de particules, de
brouillards, de vapeurs ou de gaz
3.5
zone de contamination de l’air
zone accessible aux personnes et où les activités volumiques mesurées des substances radioactives
dans l’air sont supérieures ou sont susceptibles d’être supérieures aux critères nationaux applicables
3.6
préleveur d’air
dispositif conçu pour laisser passer un volume d’air connu contenant des substances radioactives
à travers un filtre ou tout autre support, piégeant ainsi les substances radioactives dans l’air sur le
support d’échantillonnage
3.7
limite annuelle d’incorporation
LAI
limite sur une année dérivée de la quantité de substances (en Bq) radioactives absorbées par le corps
d’un travailleur adulte par inhalation ou ingestion
3.8
zone respiratoire
BZ
description uniforme du volume d’air entourant immédiatement la partie supérieure du corps du
travailleur ainsi que sa tête et qui peut être aspiré dans les poumons au cours de la respiration
Note 1 à l’article: Un échantillon d’air représentatif de la zone respiratoire est habituellement considéré comme
représentatif si inspiré à 30 cm max. de la tête du travailleur.
3.9
préleveur de zone respiratoire
BZA
préleveur d’air situé dans la zone respiratoire
Note 1 à l’article: Ce dispositif est également communément appelé «préleveur personnel d’air», «dispositif
personnel de surveillance de l’air», «préleveur d’air pour boutonnière» ou «préleveur d’air fixe».
Note 2 à l’article: Si les travailleurs qui utilisent un EPI qui comprend un équipement respiratoire à masque
intégral (ou même une combinaison intégrale) et l’adduction d’air, ou encore pour la préparation à l’entrée dans
des niveaux élevés de substances radioactives dans l’air, des BZA ou des préleveurs pour équipement de protection
spéciaux peuvent être nécessaires. Ces BZA ne sont pas toujours mandatés à ce moment-là, mais il convient de
baser la décision sur les niveaux de polluants et les types d’EPI concernés et la probabilité de contamination de la
combinaison ou de l’air entourant immédiatement la combinaison lorsque l’EPI est ôté.
3.10
dispositif de surveillance de l’air en continu
CAM
instrument qui surveille en continu l’activité volumique dans l’air sur une base de temps quasi réelle
© ISO 2017 – Tous droits réservés 3

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 16639:2017(F)

3.11
surveillance continue
surveillance active et continue en temps quasi réel de l’activité volumique dans l’air d’une pièce
Note 1 à l’article: Cette approche utilise des dispositifs de surveillance de l’air en continu pour évaluer l’activité
volumique dans l’air et peut émettre une alarme quand des niveaux prédéterminés sont dépassés.
3.12
limite dérivée de contamination atmosphérique
LDCA
concentration de radionucléides dans l’air inhalés sur une période d’une année de travail, qui correspond
à l’incorporation d’une LAI de ce radionucléide
Note 1 à l’article: La LDCA est calculée en divisant la LAI par le volume d’air respiré par un homme de référence
−3
effectuant un travail d’activité modérée sur une année de travail (en Bq·m ).
Note 2 à l’article: Les valeurs des paramètres recommandées pour la Commission Internationale de la Protection
3 −1
Radiologique pour les LDCA calculées sont pour un débit respiratoire de 1,2 m ·h et une année de travail
3
comptant 2 000 h (c’est-à-dire 2 400 m ).
Note 3 à l’article: la concentration d’air peut être exprimée en termes de nombre de LDCA. Par exemple, si la LDCA
−3
d’un radionucléide donné et de forme particulière est égale à 0,2 Bq·m et si la concentration observée est de
−3
1,0 Bq·m , alors la concentration observée peut également être exprimée comme étant égale à 5 LDCA (c’est-à-
dire 1,0 divisé par 0,2).
Note 4 à l’article: La concentration d’air dérivée-heure (LDCA-h) est une exposition intégrée et est le produit de
la concentration d’une substance radioactive dans l’air (exprimée sous forme de fraction ou de multiple de LDCA
pour chaque radionucléide) et la durée d’exposition à ce radionucléide, en heures.
[SOURCE: Références [5] et [10], modifiées]
3.13
limite de détection
L
D
plus petite valeur vraie de mesurande qui garantit une probabilité spécifiée d’être détecté par le mode
opératoire de mesurage
Note 1 à l’article: Pour une erreur donnée de type I (ou une probabilité de fausse alarme, c’est-à-dire typiquement
0,05), L est le comptage (ou taux) net le plus bas avec la probabilité de détection souhaitée, c’est-à-dire
D
typiquement 0,95 (autrement appelée erreur de type II de 0,05 o
...