Measurement of the radioactivity in the environment — Air: tritium — Test method using bubbler sampling

This document describes a test method to determine the activity concentration of atmospheric tritium by trapping tritium in air by bubbling through a water solution. Atmospheric tritium activity concentration levels are expressed in becquerel per cubic metre (Bq∙m-3). The formulae are given for a sampling system with four bubblers. They can also be applied to trapping systems with only one trapping module consisting of two bubblers if only tritiated water vapour (HTO) is in the atmosphere to be sampled. This document does not cover laboratory test sample results, in becquerel per litre of trapping solution, according to ISO 9698 or ISO 13168. The test method detection limit result is between 0,2 Bq∙m-3 and 0,5 Bq∙m-3 when the sampling duration is about one week.

Mesurage de la radioactivité dans l’environnement — Air : tritium — Méthode d’essai à l’aide d’un prélèvement par barbotage

Le présent document décrit une méthode d’essai pour déterminer l’activité volumique du tritium atmosphérique en piégeant du tritium dans l’air par barbotage à travers une solution aqueuse. Les niveaux d’activité volumique du tritium atmosphérique sont exprimés en becquerels par mètre cube (Bq∙m−3). Les formules données sont valables pour un système de prélèvement à quatre barboteurs. Elles sont également applicables aux systèmes de piégeage avec un seul module de piégeage constitué de deux barboteurs, à la condition que l’atmosphère dans laquelle a lieu le prélèvement ne contienne que de la vapeur d'eau tritiée (HTO). Le présent document ne traite pas des résultats pour les échantillons d’essai de laboratoire, en becquerels par litre de solution de piégeage, conformément à l’ISO 9698 ou l’ISO 13168. Le résultat de la limite détection de la méthode d’essai est compris entre 0,2 Bq∙m−3 et 0,5 Bq∙m−3 pour une durée de prélèvement d’environ une semaine.

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ISO 20045:2023 - Measurement of the radioactivity in the environment — Air: tritium — Test method using bubbler sampling Released:31. 05. 2023
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ISO 20045:2023 - Mesurage de la radioactivité dans l’environnement — Air : tritium — Méthode d’essai à l’aide d’un prélèvement par barbotage Released:31. 05. 2023
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Standards Content (Sample)

First edition
Measurement of the radioactivity in
the environment — Air: tritium — Test
method using bubbler sampling
Mesurage de la radioactivité dans l’environnement — Air : tritium —
Méthode d’essai à l’aide d’un prélèvement par barbotage
Reference number
© ISO 2023
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Published in Switzerland
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
3.1 Terms and definitions . 2
3.2 Symbols, definitions and units . 3
4 Principle . 4
5 Influence quantities . 6
6 Equipment . 6
6.1 Description and requirements of the sampling system . 6
6.2 Location of sampling head . 7
6.3 Air flow rate, sampling duration and air volume sampling . 7
6.4 Trapping water solution . 7
6.5 Specifications for use . 7
7 Procedure .8
7.1 Sampling . 8
7.2 Sample collection and transportation . 9
7.3 Receipt. 9
7.4 Conservation . 9
7.5 Tritium activity concentration measurement . 9
8 Expression of results . 9
8.1 General . 9
8.2 Calculations for tritiated water vapour . 10
8.2.1 Activity concentration . . 10
8.2.2 Decision threshold . 10
8.2.3 Detection limit . 11
8.2.4 Coverage intervals limits . 11
8.2.5 Conditions of use .12
8.3 Calculation for tritiated gas compounds .12
8.3.1 Tritiated gas without significant HTO level .13
8.3.2 Tritiated gas compounds with significant HTO level . 14
8.3.3 Coverage intervals limits . 16
8.3.4 Conditions of use . 16
9 Test report .17
Annex A (informative) Technical data for tritium .19
Annex B (informative) Determination of trapping efficiency .21
Annex C (informative) Preserving of tritiated water solutions .25
Annex D (informative) Example of sampling and calculations forms .26
Annex E (informative) Examples of calculations of air tritium activity concentrations .29
Bibliography .35
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
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For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies,
and radiological protection, SC 2, Radiological protection.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at
Everyone is exposed to natural radiation. The natural sources of radiation include cosmic rays and
naturally occurring radioactive substances which exist on Earth such as flora, fauna or the human body.
Human activities involving the use of radiation and radioactive substances add to the radiation exposure
from this natural exposure. Some of those activities, such as the mining and use of ores containing
naturally-occurring radioactive materials (NORM) and the production of energy by burning coal that
contains such substances, simply enhance the exposure from natural radiation sources. Nuclear power
plants and other nuclear installations use radioactive materials and produce radioactive effluents and
waste during operation and decommissioning. The use of radioactive materials in industry, medicine,
agriculture and research is expanding around the globe.
All these human activities give rise to radiation exposures that are only a small fraction of the global
average level of natural exposure. The medical use of radiation is the largest and a growing man-made
source of radiation exposure in developed countries. It includes diagnostic radiology, radiotherapy,
nuclear medicine and interventional radiology.
Radiation exposure also occurs as a result of occupational activities. It is incurred by workers in
industry, medicine and research using radiation or radioactive substances, as well as by passengers
and crew during air travel. The average level of occupational exposures is generally below the global
average level of natural radiation exposure (see Reference [2]).
As uses of radiation increase, so do the potential health risk and the public's concerns. Thus, all these
exposures are regularly assessed in order to
a) improve the understanding of global levels and temporal trends of public and worker exposure,
b) evaluate the components of exposure so as to provide a measure of their relative impact, and
c) identify emerging issues that may warrant more attention and study. While doses to workers
are mostly directly measured, doses to the public are usually assessed by indirect methods
using the results of radioactivity measurements of waste, liquid and/or gaseous effluents and/or
environmental samples.
Radioactivity from several naturally-occurring and anthropogenic sources is present throughout the
environment. Thus, atmosphere can contain radionuclides of natural, human-made, or both origins.
40 3 14
— Natural radionuclides including K, H, C and those originating from the thorium and uranium
226 228 234 238 210
decay series, in particular Ra, Ra, U, U and Pb which can be found in materials from
natural sources or can be released from technological processes involving naturally occurring
radioactive materials (e.g. the mining and processing of mineral sands or phosphate fertilizer
production and use).
— Human-made radionuclides, such as transuranic elements (americium, plutonium, neptunium, and
3 14 90
curium), H, C, Sr and gamma-ray emitting radionuclides can also be found gaseous effluent
discharges, in environmental matrices (water, air, soil and biota), in food and in animal feed as a
result of authorized releases into the environment, fallout from the explosion in the atmosphere of
nuclear devices and radionuclides releases from accidents of nuclear reactors, such as those that
occurred in Chernobyl and Fukushima.
To ensure that the data obtained from radioactivity monitoring programs support their intended use, it
is essential that the stakeholders (for example nuclear site operators, regulatory and local authorities

Première édition
Mesurage de la radioactivité dans
l’environnement — Air : tritium
— Méthode d’essai à l’aide d’un
prélèvement par barbotage
Measurement of the radioactivity in the environment — Air: tritium
— Test method using bubbler sampling
Numéro de référence
© ISO 2023
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Tél.: +41 22 749 01 11
Publié en Suisse
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions et symboles . 1
3.1 Termes et définitions . 2
3.2 Symboles, définitions et unités . 3
4 Principe. 4
5 Grandeurs d’influence. 6
6 Équipement . 6
6.1 Description et exigences du système de prélèvement . 6
6.2 Emplacement de la tête de prélèvement . 7
6.3 Débit d’air, durée de prélèvement et volume d’air prélevé . 7
6.4 Eau de piégeage . 7
6.5 Spécifications d’utilisation. 7
7 Mode opératoire . 8
7.1 Échantillonnage . 8
7.2 Collecte et transport des échantillons. 9
7.3 Réception . 9
7.4 Conservation . 9
7.5 Mesurage de l’activité volumique du tritium . 9
8 Expression des résultats .10
8.1 Généralités . 10
8.2 Calculs pour la vapeur d’eau tritiée . 10
8.2.1 Activité volumique . 10
8.2.2 Seuil de décision . 10
8.2.3 Limite de détection . 11
8.2.4 Limites des intervalles élargis . 11
8.2.5 Conditions d’utilisation .12
8.3 Calculs des composés gazeux de tritium .12
8.3.1 Gaz tritié sans niveau important de HTO .13
8.3.2 Composés gazeux de tritium avec un niveau important de HTO . 14
8.3.3 Limites de l’intervalle élargi . 16
8.3.4 Conditions d’utilisation . 16
9 Rapport d’essai .17
Annexe A (informative) Caractéristiques techniques du tritium .19
Annexe B (informative) Détermination du rendement de piégeage .21
Annexe C (informative) Préservation des solutions aqueuses tritiées .26
Annexe D (informative) Exemple de fiches de prélèvement et de calcul .27
Annexe E (informative) Exemples de calculs des activités volumiques du tritium dans l’air .30
Bibliographie .36
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
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir
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
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant:
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse
Tout individu est exposé à des rayonnements naturels. Parmi les sources de ces rayonnements, on
compte les rayons cosmiques et les substances radioactives naturellement présentes sur Terre telles
que la faune, la flore ou le corps humain. À cette exposition naturelle aux rayonnements s’ajoute celle
issue des activités anthropiques mettant en œuvre des rayonnements et des substances radioactives.
Certaines de ces activités, dont l’exploitation minière et l’utilisation de minerais contenant des matières
radioactives naturelles (MRN), ainsi que la production d’énergie par combustion de charbon contenant
ces substances, ne font qu’augmenter l’exposition aux sources naturelles de rayonnement. Les centrales
électriques nucléaires et autres installations nucléaires emploient des matières radioactives et génèrent
des effluents et des déchets radioactifs dans le cadre de leur exploitation puis de leur déclassement.
L’utilisation de matières radioactives dans les secteurs de l’industrie, de la médecine, de l’agriculture et
de la recherche connaît un essor mondial.
Toutes ces activités anthropiques provoquent des expositions aux rayonnements qui ne représentent
qu’une petite fraction du niveau moyen mondial des expositions naturelles aux rayonnements. Dans
les pays développés, la plus importante source anthropique d’exposition aux rayonnements, qui ne
cesse d’augmenter, vient de l’utilisation des rayonnements à des fins médicales. Ces applications
médicales englobent la radiologie diagnostique, la radiothérapie, la médecine nucléaire et la radiologie
L’exposition aux rayonnements découle également d’activités professionnelles. C’est le cas des employés
des secteurs de l’industrie, de la médecine et de la recherche qui utilisent des rayonnements ou des
substances radioactives, ou encore des passagers et du personnel navigant pendant les voyages aériens.
Le niveau moyen des expositions professionnelles est généralement inférieur au niveau moyen mondial
des expositions naturelles aux rayonnements (voir la Référence [2]).
Du fait de l’utilisation croissante des rayonnements, le risque pour la santé et les préoccupations
du public augmentent. Par conséquent, toutes ces expositions sont régulièrement évaluées afin:
a) d’améliorer la compréhension des niveaux mondiaux et des tendances temporelles de l’exposition
du public et des travailleurs;
b) d’évaluer les composantes de l’exposition de manière à chiffrer leur impact relatif et ;
c) d’identifier les problèmes émergents qui peuvent nécessiter une attention plus soutenue et une
étude complémentaire. Alors que les doses reçues par les travailleurs sont le plus souvent mesurées
directement, celles reçues par le public sont habituellement évaluées par des méthodes indirectes
qui consistent à exploiter les résultats des mesurages de la radioactivité de déchets, d’effluents
liquides, gazeux ou les deux, ou d’échantillons environnementaux.
La radioactivité provenant de sources d’origine naturelle et anthropique est présente partout dans
l’environnement. Dès lors, l’atmosphère aussi peut contenir des radionucléides d’origine naturelle,
anthropique ou les deux.
40 3 14
— Les radionucléides naturels comprenant le K, le H, le C et les radionucléides des familles
226 228 234 238

Questions, Comments and Discussion

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