ISO 19581:2025
(Main)Measurement of radioactivity — Gamma emitting radionuclides — Rapid screening method using scintillation detector gamma-ray spectrometry
Measurement of radioactivity — Gamma emitting radionuclides — Rapid screening method using scintillation detector gamma-ray spectrometry
This document specifies a screening test method to quantify rapidly the activity concentration of gamma-emitting radionuclides, such as 131I, 132Te, 134Cs and 137Cs, in solid or liquid test samples using gamma-ray spectrometry with lower resolution scintillation detectors as compared with the HPGe detectors (see IEC 61563[7]). This test method can be used for the measurement of any potentially contaminated environmental matrices (including soil), food and feed samples as well as industrial materials or products that have been properly conditioned[8]. Sample preparation techniques used in the screening method are not specified in this document, since special sample preparation techniques other than simple machining (cutting, grinding, etc.) should not be required. Although the sampling procedure is of utmost importance in the case of the measurement of radioactivity in samples, it is out of scope of this document; other International Standards for sampling procedures that can be used in combination with this document are available (see References [ REF Reference_ref_12 \r \h 9 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B0200000008000000110000005200650066006500720065006E00630065005F007200650066005F00310032000000 ] [10] [11] [12] [13] [14]). The test method applies to the measurement of gamma-emitting radionuclides such as 131I, 134Cs and 137Cs. Using sample sizes of 0,5 l to 1,0 l in a Marinelli beaker and a counting time of 5 min to 20 min, decision threshold of 10 Bq·kg−1 can be achievable using a commercially available scintillation spectrometer [e.g. thallium activated sodium iodide (NaI(Tl)) spectrometer 2” ϕ × 2” (50,8 mm Ø x 50,8 mm) detector size, 7 % resolution (FWHM) at 662 keV, 30 mm lead shield thickness]. This test method also can be performed in a “makeshift” laboratory or even outside a testing laboratory on samples directly measured in the field where they were collected. During a nuclear or radiological emergency, this test method enables a rapid measurement of the activity concentration of potentially contaminated samples to check against operational intervention levels (OILs) set up by decision makers that would trigger a predetermined emergency response to reduce existing radiation risks[2]. Due to the uncertainty associated with the results obtained with this test method, test samples requiring more accurate test results can be measured using high purity germanium (HPGe) detectors gamma-ray spectrometry in a testing laboratory, following appropriate preparation of the test samples[15][16]. This document does not contain criteria to establish the activity concentration of OILs.
Mesurage de la radioactivité — Radionucléides émetteurs gamma — Méthode d'essai de dépistage par spectrométrie gamma utilisant des détecteurs par scintillation
Le présent document spécifie une méthode d’essai de dépistage pour quantifier rapidement la concentration d’activité des radionucléides émetteurs gamma tels que l’131I, le 132Te, le 134Cs et le 137Cs, dans des échantillons pour essai solides ou liquides par spectrométrie gamma à l’aide de détecteurs à scintillation de résolution inférieure à celle des détecteurs HPGe (voir l’IEC 61563[ REF Reference_ref_10 \r \h 7 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B0200000008000000110000005200650066006500720065006E00630065005F007200650066005F00310030000000 ]). Cette méthode d’essai peut être utilisée pour mesurer les matrices environnementales potentiellement contaminées (y compris le sol), les échantillons d’aliment ainsi que les matériaux ou produits industriels adéquatement conditionnés.[8] Les techniques de préparation des échantillons utilisées dans la méthode de dépistage ne sont pas spécifiées dans le présent document car, hormis un simple traitement (découpage, broyage, etc.), aucune technique spéciale de préparation des échantillons n’est requise. Même si le mode opératoire d’échantillonnage est capital dans le cas du mesurage de la radioactivité dans les échantillons, il ne fait pas partie du domaine d’application du présent document; d’autres normes internationales relatives aux modes opératoires d’échantillonnage utilisables avec le présent document sont disponibles (voir les Références [9] [10] [11] [12] [13] [14]). La méthode d’essai s’applique au mesurage des radionucléides émetteurs gamma tels que l’131I, le 134Cs et le 137Cs. En utilisant des volumes d’échantillon de 0,5 l à 1,0 l dans un bécher Marinelli et une durée de comptage de 5 min à 20 min, un seuil de décision de 10 Bq.kg−1 peut être obtenu à l’aide d’un spectromètre à scintillations disponible dans le commerce [par exemple spectromètre équipé d’un cristal d’iodure de sodium activé au thallium (NaI(Tl)) ayant un détecteur d’une dimension de 2” ϕ × 2” (50,8 mm Ø × 50,8 mm), d’une résolution de 7 % (FWHM) à 662 keV, d’une épaisseur de plomb de 30 mm]. Cette méthode d’essai peut également être effectuée dans un laboratoire «de fortune» voire à l’extérieur d’un laboratoire d’essai sur des échantillons directement mesurés sur leur lieu de prélèvement. Dans une situation d’urgence nucléaire ou radiologique, cette méthode d’essai permet de mesurer rapidement la concentration d’activité d’échantillons potentiellement contaminés pour la comparer aux niveaux opérationnels d’intervention (NOI) définis par les responsables et qui devraient provoquer une intervention d’urgence prédéterminée pour réduire les risques liés aux rayonnements existants[2]. En raison de l’incertitude associée aux résultats obtenus avec cette méthode d’essai, les échantillons pour essai nécessitant des résultats d’essai plus précis peuvent être mesurés par spectrométrie gamma à détecteurs en germanium à haute pureté (HPGe) dans un laboratoire d’essai, après une préparation appropriée des échantillons pour essai[15][16]. Le présent document ne comprend aucun critère permettant d’établir la concentration d’activité des NOI.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 19581
Second edition
Measurement of radioactivity —
2025-09
Gamma emitting radionuclides
— Rapid screening method using
scintillation detector gamma-ray
spectrometry
Mesurage de la radioactivité — Radionucléides émetteurs
gamma — Méthode d'essai de dépistage par spectrométrie
gamma utilisant des détecteurs par scintillation
Reference number
© ISO 2025
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions . 2
4 Symbols . 3
5 Principle . 4
6 Apparatus . 6
7 Sample container . 7
8 Procedure . 8
8.1 Packaging of samples for measuring purposes .8
8.2 Calibration .8
8.2.1 General .8
8.2.2 Reference source .9
8.2.3 Check source .9
8.2.4 Energy calibration.9
8.2.5 Detection efficiency calibration .10
8.3 Validation of the screening level . 12
8.4 Screening procedure . 12
8.4.1 Total spectrum counting/Single channel analyser counting. 12
8.4.2 Multichannel analyser counting . 13
8.4.3 Effect of sample density . 13
9 Test report . 14
Annex A (informative) Example of application of this document for radio-caesium screening .16
Bibliography .21
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies, and
radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection, in collaboration with the European
Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 430, Nuclear energy, nuclear technologies,
and radiological protection, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and
CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 19581:2017), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— the updated IAEA Nuclear Safety and Security Glossary was referenced;
— Annex A has been updated with considering recent technological improvements;
— editorial changes have been made.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Everyone is exposed to natural radiation. The natural sources of radiation are cosmic rays and naturally
occurring radioactive substances which exist in the earth and within 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 effluent and waste during operation and on
their decommissioning. The use of radioactive materials in industry, 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 human-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 crew during air travel and
for astronauts. The average level of occupational exposures is generally similar to the global average level of
[1]
natural radiation exposure .
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 importance, 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 radioactivity measurements results performed on various sources: waste, effluent and/or
environmental samples.
To ensure that the data obtained from radioactivity monitoring programmes support their intended use,
it is essential that the stakeholders, for example, nuclear site operators, regulatory and local bodies agree
on appropriate methods and procedures for obtaining representative samples and then handling, storing,
preparing and measuring the test samples. An assessment of the overall measurement uncertainty needs
also to be carried out systematically. As reliable, comparable and ‘fit for purpose’ data are an essential
requirement for any public health decision based on radioactivity measurements, International Standards
of tested and validated radionuclide test methods are an important tool for the production of such
measurement results. The application of standards serves also to guarantee comparability over time of
the test results and between different testing laboratories. Laboratories apply them to demonstrate their
technical qualifications and to successfully complete proficiency tests during interlaboratory comparison,
two prerequisites for obtaining national accreditation. Today, over a hundred International Standards,
prepared by Technical Committees of the International Organization for Standardization (ISO), including
those produced by ISO/TC85, and the International Electrotechnical Commission (IEC), are available for
application by testing laboratories to measure the main radionuclides.
Generic standards help testing laboratories to manage the measurement process by setting out the general
requirements and methods to calibrate and validate techniques. These standards underpin specific
standards which describe the test methods to be performed by staff, for example, for different types of
samples. The specific standards cover test methods for:
40 3 14
— Naturally occurring radionuclides (including K, H, C and those originating from the thorium and
226 228 234 238 210
uranium decay series, in particular Ra, Ra, U, U, 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);
v
— Human-made radionuclides, such as transuranium elements (americium, plutonium, neptunium, and
3 14 90
curium), H, C, Sr and gamma emitting radionuclides found in waste, liquid and gaseous effluent, in
environmental matrices (water, air, soil, biota) and food and feed as a result of authorized releases into
the environment and of fallout resulting from the explosion in the atmosphere of nuclear devices and
accidents, such as those that occurred in Chernobyl and Fukushima.
Environmental materials, including foodstuffs, thus may contain radionuclides at activity concentrat
...
Norme
internationale
ISO 19581
Deuxième édition
Mesurage de la radioactivité —
2025-09
Radionucléides émetteurs gamma
— Méthode d'essai de dépistage par
spectrométrie gamma utilisant des
détecteurs par scintillation
Measurement of radioactivity — Gamma emitting radionuclides
— Rapid screening method using scintillation detector gamma-
ray spectrometry
Numéro de référence
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 3
5 Principe. 4
6 Appareillage . 6
7 Récipient à échantillon . 8
8 Mode opératoire . 8
8.1 Emballage des échantillons pour le mesurage .8
8.2 Étalonnage .9
8.2.1 Généralités .9
8.2.2 Source de référence .9
8.2.3 Source de contrôle .9
8.2.4 Étalonnage en énergie .9
8.2.5 Étalonnage du rendement de détection .10
8.3 Validation du niveau de dépistage . 12
8.4 Mode opératoire de dépistage . 13
8.4.1 Comptage du spectre total/par analyseur monocanal. 13
8.4.2 Comptage par analyseur multicanaux . 13
8.4.3 Effet de la masse volumique de l’échantillon.14
9 Rapport d’essai .15
Annexe A (informative) Exemple d’application de l’ISO 19581 pour le dépistage du césium
radioactif . 17
Bibliographie .22
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n’avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l’adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection, en collaboration avec le comité technique
du Comité européen de normalisation (CEN), CEN/TC 430, Énergie nucléaire, technologies nucléaires et
protection radiologique, conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de
Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 19581:2017), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— référence au glossaire de la sûreté et de la sécurité nucléaires de l’AIEA mis à jour;
— mise à jour de l’Annexe A avec intégration des récentes évolutions technologiques;
— modifications rédactionnelles.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Tout individu est exposé à des rayonnements naturels. Les sources naturelles de rayonnement sont les
rayons cosmiques et les substances radioactives naturelles présentes dans la terre et à l’intérieur du 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 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 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 d’exposition naturelle dans le monde. 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 interventionnelle.
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 du personnel navigant pendant les voyages aériens et des astronautes. Le niveau
moyen des expositions professionnelles est généralement similaire au niveau moyen mondial des expositions
[1]
naturelles aux rayonnements .
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 pour:
a) mieux comprendre les niveaux mondiaux et les tendances temporelles de l’exposition du public et des
travailleurs;
b) évaluer les composantes de l’exposition de manière à mesurer leur impact relatif; et
c) identifier les problèmes émergents qui peuvent nécessiter une attention plus soutenue et une étude
complémentaire.
Alors que les doses reçues par les travailleurs sont pour la plupart mesurées directement, celles reçues par
le public sont généralement évaluées par des méthodes indirectes utilisant des mesurages de la radioactivité
obtenus sur différentes sources: déchets, effluents et/ou échantillons d’environnement.
Afin de garantir que les données obtenues dans le cadre de programmes de surveillance de la radioactivité
permettent de répondre à l’objectif de l’évaluation, il est primordial que les parties prenantes (les exploitants
de site nucléaire, les organismes de réglementation, les autorités locales, etc.) conviennent des méthodes et
des modes opératoires appropriés pour obtenir des échantillons représentatifs ainsi que pour le prélèvement,
la manipulation, le stockage, la préparation et le mesurage des échantillons pour essai. Il est également
nécessaire de procéder systématiquement à une évaluation de l’incertitude globale de mesure. Pour toute
décision en matière de santé publique s’appuyant sur des mesures de la radioactivité, il est capital que les
données soient fiables, comparables et adéquates par rapport à l’objectif de l’évaluation. C’est pourquoi les
normes internationales, qui spécifient des méthodes d’essai des radionucléides vérifiées par des essais puis
validées, constituent des outils fondamentaux dans l’obtention de tels résultats de mesure. L’application de
normes permet également de garantir la comparabilité des résultats d’essai dans le temps et entre différents
laboratoires d’essai. L’application de normes sert également à garantir la comparabilité dans le temps des
résultats d’essai et entre différents laboratoires d’essai qui peuvent appliquer ces normes pour démontrer
leurs compétences techniques et réaliser des essais d’aptitude lors de comparaisons interlaboratoires,
deux préalables à l’obtention de l’accréditation nationale. Aujourd’hui, plus d’une centaine de normes
internationales, élaborées par les comités techniques de l’Organisation internationale de normalisation, y
compris celles préparées par l’
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.