ISO 18589-2:2015
(Main)Measurement of radioactivity in the environment — Soil — Part 2: Guidance for the selection of the sampling strategy, sampling and pre-treatment of samples
Measurement of radioactivity in the environment — Soil — Part 2: Guidance for the selection of the sampling strategy, sampling and pre-treatment of samples
ISO 18589-2:2015 specifies the general requirements, based on ISO 11074 and ISO/IEC 17025, for all steps in the planning (desk study and area reconnaissance) of the sampling and the preparation of samples for testing. It includes the selection of the sampling strategy, the outline of the sampling plan, the presentation of general sampling methods and equipment, as well as the methodology of the pre-treatment of samples adapted to the measurements of the activity of radionuclides in soil. ISO 18589-2:2015 is addressed to the people responsible for determining the radioactivity present in soil for the purpose of radiation protection. It is applicable to soil from gardens, farmland, urban, or industrial sites, as well as soil not affected by human activities. ISO 18589-2:2015 is applicable to all laboratories regardless of the number of personnel or the range of the testing performed. When a laboratory does not undertake one or more of the activities covered by this part of ISO 18589, such as planning, sampling, or testing, the corresponding requirements do not apply.
Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol — Partie 2: Lignes directrices pour la sélection de la stratégie d'échantillonnage, l'échantillonnage et le prétraitement des échantillons
L'ISO 18589-2:2015 spécifie les exigences générales pour réaliser, sur la base de l'ISO 11074 et de l'ISO/IEC 17025, toutes les phases de planification (étude théorique et reconnaissance sur le terrain) de l'échantillonnage et de la préparation des échantillons pour essai. Elle inclut la sélection de la stratégie d'échantillonnage, l'élaboration du plan d'échantillonnage, la présentation des méthodes générales d'échantillonnage et des équipements et la méthodologie de prétraitement d'échantillons adaptés aux mesurages de l'activité des radionucléides dans le sol. L'ISO 18589-2:2015 s'adresse aux personnes chargées de déterminer la radioactivité présente dans les sols dans un but de radioprotection. Elle est applicable aux sols de jardins ou de terres agricoles, aux sols de sites urbains ou industriels et aux sols qui n'ont pas été modifiés par des activités humaines. L'ISO 18589-2:2015 est destinée à tous les laboratoires, quel que soit leur effectif ou leur domaine d'essai. Lorsqu'un laboratoire n'est pas concerné par une ou plusieurs des activités couvertes par la présente partie de l'ISO 18589, telles que la planification, l'échantillonnage ou les essais, les exigences correspondantes ne sont pas applicables.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18589-2
Second edition
2015-02-01
Measurement of radioactivity in the
environment — Soil —
Part 2:
Guidance for the selection of the
sampling strategy, sampling and pre-
treatment of samples
Mesurage de la radioactivité dans l’environnement — Sol —
Partie 2: Lignes directrices pour la sélection de la stratégie
d’échantillonnage, l’échantillonnage et le prétraitement des échantillons
Reference number
ISO 18589-2:2015(E)
©
ISO 2015
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ISO 18589-2:2015(E)
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ISO 18589-2:2015(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, and symbols . 1
4 Principle . 2
5 Sampling strategy . 3
5.1 General . 3
5.2 Initial investigation . 3
5.3 Types of sampling strategies. 4
5.4 Selection of the sampling strategy . 4
6 Sampling plan . 5
6.1 General . 5
6.2 Selection of sampling areas, units, and points . 5
6.2.1 General. 5
6.2.2 Sampling for use with a probabilistic strategy . 6
6.2.3 Sampling for use with an orientated strategy . 6
6.2.4 Selection criteria of sampling areas and sampling units . 6
6.3 Identification of sampling areas, units, and points . 7
6.4 Selection of field equipment . 7
7 Sampling process . 8
7.1 General . 8
7.2 Collection of samples . 8
7.2.1 Selection of sampling depth versus objectives of the study . 8
7.2.2 Sampling surface soil .11
7.2.3 Sampling soil profile .11
7.3 Preparation of the sorted sample .13
7.4 Identification and packaging of samples .13
7.4.1 General.13
7.4.2 Sample identification .13
7.4.3 Sample sheet.13
7.5 Transport and storage of samples .14
8 Pre-treatment of samples.15
8.1 Principle .15
8.2 Laboratory equipment .15
8.3 Procedure .15
9 Determination of the activity deposited onto the soil .16
9.1 General .16
9.2 Determination using surface activity data .16
9.3 Determination by integration of soil profile activity data .17
10 Recorded information .17
Annex A (informative) Diagram of the selection of the sampling strategy according to the
objectives and the radiological characterization of the site and sampling areas .18
Annex B (informative) Diagram of the evolution of the sample characteristics from the
sampling site to the laboratory .19
Annex C (informative) Example of sampling plan for a site divided in three sampling areas
(A, B, C) .20
Annex D (informative) Example of a sampling record for a single/composite sample .21
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ISO 18589-2:2015(E)
Annex E (informative) Example for a sample record for a soil profile with soil description .22
Bibliography .24
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ISO 18589-2:2015(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 WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT), see the following URL: Foreword — Supplementary information.
The committee responsible for this document is ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies, and
radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 18589-2:2007), which has been
technically revised.
ISO 18589 consists of the following parts, under the general title Measurement of radioactivity in the
environment — Soil:
— Part 1: General guidelines and definitions
— Part 2: Guidance for the selection of the sampling strategy, sampling and pre-treatment of samples
— Part 3: Test method for gamma-emitting radionuclides using gamma ray spectrometry
— Part 4: Measurement of plutonium isotopes (plutonium 238 and plutonium 239+240) by alpha spectrometry
— Part 5: Measurement of strontium 90
— Part 6: Measurement of gross alpha and gross beta activities
— Part 7: In situ measurement of gamma-emitting radionuclides
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ISO 18589-2:2015(E)
Introduction
This International Standard is published in several parts to be used jointly or separately according to
needs. ISO 18589-1 to ISO 18589-6 concerning the measurements of radioactivity in the soil, have been
prepared simultaneously. These parts are complementary and are addressed to those responsible for
determining the radioactivity present in soils. The first two parts are general in nature. ISO 18589-3
to ISO 18589-5 deal with radionuclide-specific measurements and ISO 18589-6 deals with non-specific
measurements of gross alpha or gross beta activities. ISO 18589-7 deals with the measurement of
gamma emitters radionuclides using in situ spectrometry.
Additional parts can be added to ISO 18589 in the future if the standardization of the measurement of
other radionuclides becomes necessary.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 18589-2:2015(E)
Measurement of radioactivity in the environment — Soil —
Part 2:
Guidance for the selection of the sampling strategy,
sampling and pre-treatment of samples
1 Scope
This part of ISO 18589 specifies the general requirements, based on ISO 11074 and ISO/IEC 17025, for
all steps in the planning (desk study and area reconnaissance) of the sampling and the preparation of
samples for testing. It includes the selection of the sampling strategy, the outline of the sampling plan,
the presentation of general sampling methods and equipment, as well as the methodology of the pre-
treatment of samples adapted to the measurements of the activity of radionuclides in soil.
This part of ISO 18589 is addressed to the people responsible for determining the radioactivity present
in soil for the purpose of radiation protection. It is applicable to soil from gardens, farmland, urban, or
industrial sites, as well as soil not affected by human activities.
This part of ISO 18589 is applicable to all laboratories regardless of the number of personnel or the range of
the testing performed. When a laboratory does not undertake one or more of the activities covered by this
part of ISO 18589, such as planning, sampling, or testing, the corresponding requirements do not apply.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 31-9, Quantities and units — Part 9: Atomic and nuclear physics
ISO 11074, Soil quality — Vocabulary
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
ISO 18589-1, Measurement of radioactivity in the environment — Soil — Part 1: General guidelines and definitions
3 Terms, definitions, and symbols
For the purposes of this document, the terms, definitions, and symbols given in ISO 31-9, ISO 18589-1,
ISO 11074, and the following apply.
e thickness of the layer sampled
m wet mass of the sorted sample
ss
m′ wet mass of a subsample of the sorted sample
ss
m dry mass of the test sample
ts
a activity per unit of mass of the test sample
A activity per unit area
S
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ISO 18589-2:2015(E)
S surface area sampled
4 Principle
The purpose of the measurement of soil radioactivity is to monitor the environmental impact of
[1] [2],[3],[4],[5]
radioactive substances and/or to assess the radiological impact on the population.
The main objectives of the measurement of radionuclides in soil (see ISO 18589-1) are the following:
— characterization of radioactivity in the environment;
— routine surveillance of the impact of radioactivity released from nuclear installations or of the
general evolution of the radioactivity in a region;
— investigations of accidents and incidents;
— planning and surveillance of remedial action;
— decommissioning of installations or the disposal of materials.
Consequently, measurements of soil radioactivity are performed in a variety of situations, but a generic
approach can be described, with the following steps as outlined in this part of ISO 18589:
a) Planning process — Selection of the sampling strategy
The selection of the sampling strategy depends on the main objectives and on the results of the
initial investigation of the area. The sampling strategy shall lead to the knowledge of the nature,
activity concentrations, spatial distribution, as well as temporal evolution of the radionuclides,
taking into account changes caused by migration, atmospheric conditions, and land/soil use.
An initial investigation of the area shall be carried out to determine the sampling strategy.
[6] [7]
ISO 10381-1 gives general guidance on the selection of the sampling strategy; ISO 10381-4
gives specific guidance for the investigation of natural, near-natural, and cultivated areas; and
[8]
ISO 10381-5 deals with the investigation of soil contamination at urban and industrial sites.
Details are given in Clause 5 and a scheme for the selection of the sampling strategy is given in Annex A.
b) Planning process — Sampling plan
The sampling plan shall be developed according to the sampling strategy selected. It shall specify the
selection of sampling areas and units, the sampling pattern, the sampling points, the types of samples,
the sampling procedures and equipment, as well as the safety requirements for the personnel.
Details, such as the selection of sampling areas and the sampling units that result from the type
of grid applied to these areas, are given in Clause 6. Definitions of the types of sample are given in
ISO 18589-1. The relationship between sample types is given in Annex B.
c) Sampling process — Collection of samples
The collection of any soil samples in the field shall conform to the established sampling plan.
— For sampling of the top layer, a single sample or n increments of a defined thickness are taken
from each of the selected sampling units.
— For vertical sampling of several soil layers, samples are taken at increasing depth vertically
below the surface sampling point. A single sample or n increments are collected from the various
soil layers with different thicknesses according to the sampling depth. Special care should be
exercised in order not to mix samples from different soil layers.
Details are given in Clauses 6 and 7.
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ISO 18589-2:2015(E)
d) Sampling process — Preparation of the sorted sample
The preparation of sorted samples is carried out by the reduction of single or composite samples. A
sorted sample should be representative of the average value of one or more given soil characteristics.
The identification, labelling, packaging, and transport procedures of sorted samples to the laboratory
shall guarantee the preservation of their characteristics.
Details are given in 7.3, 7.4, and 7.5.
e) Laboratory process — Handling of the laboratory sample
After arrival at the laboratory, the sorted samples are considered as laboratory samples for storage
and further pre-treatment before their analysis.
Details are given in Clause 8.
f) Laboratory process — Preparation of the test sample
Before any testing, the laboratory samples are pre-treated by drying, crushing, sieving, and
homogenizing to produce test samples in the form of a fine, homogeneous powder. Pre-treatment
shall guarantee that the physical and chemical characteristics of the test sample are constant
over time, thus rendering the results easier to interpret. Representative subsamples with masses
determined by the specifications of the different radioactivity measurements shall be isolated from
the test sample as test portions.
Details are given in Clause 8.
If some material is stored for future investigations or for the purpose of settling a potential dispute,
subsamples shall be taken from the laboratory sample or the test sample in an acceptable and
documented manner.
5 Sampling strategy
5.1 General
During the planning process, the sampling strategy for the site under investigation is determined
according to the objectives described in Clause 4 item a), resulting in the definition of a sampling plan.
[1],[2],[4],[9],[11],[12]
5.2 Initial investigation
Whatever the objective of the work being carried out, certain preliminaries shall be undertaken during
the initial investigation phase to help define the sampling strategy, such as the following:
— analysis of historical and administrative data, company archives, previous studies, and interviews
with former employees, which help identify potential sources of radioactive contamination;
— collection of information on geological, hydrological, and pedological characteristics and on the
main climatic parameters, in order to characterize the spatial and temporal development of the
characteristics of the radioactivity of an area;
— survey of the site under investigation to identify its topography, the nature of the vegetation cover,
and any peculiarities that can affect the techniques and the sampling plan;
— for farmland, collection of information from the farmers on the nature and depth of works (sub-
soiling or drainage, ploughing and harrowing ditches, etc.) and on chemical fertilizers and additives
that can lead to excessive natural radioactivity (nature and quantity of products applied).
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ISO 18589-2:2015(E)
When data on radioactive soil contamination are not available or in case of suspicion of contamination,
in situ analytical investigation using portable detectors or some preliminary sampling and subsequent
laboratory analysis can be necessary in order to select the sampling areas and strategy.
5.3 Types of sampling strategies
Sampling strategies are either orientated or probabilistic depending upon the objectives and the initial
knowledge of radioactivity distribution over the area under investigation.
Orientated strategies are based on a priori constraints that lead to a selection of sampling units in a
specific area under special scrutiny because of particular interest or level of contamination.
Probabilistic strategies are based on a selection of sampling units without any a priori constraints.
The selection of sampling units and points is described in 6.2.
5.4 Selection of the sampling strategy
The approach or sampling strategy shall be selected depending on the objective pursued and the relevant
end points, for example the protection of humans and the environment, taking into account social
and economic constraints. The sampling strategy selected should ensure that the radioactivity of the
samples is representative of the distribution of radionuclides in the soil of the area under investigation.
[1],[2],[4],[6],[9]
Although the strategy can only be defined on a case-by-case basis, the selection of the sampling strategy
should follow these stages:
— analysis of the records, which enables an historic study of the sampling site, in particular of its
previous use (identification of the source);
— evaluation of preferential migration pathways and/or accumulation areas;
— site reconnaissance with respect to the boundaries of the sampling areas and sampling undertaken;
— site reconnaissance: a rapid analytical investigation using portable radioactivity detectors can be
used to characterize the distribution of the radioactivity of the areas to be studied.
This step in the planning process determines a large number of choices and can generate important
and costly activities. It also includes the definition of the objectives of the data quality according to the
parameters to be analysed.
Annex A gives a flow diagram that helps in the selection of a sampling strategy according to the objectives
of the investigation.
The choice of the strategy determines the sampling density, the temporal and spatial distribution of the
units from which samples are collected and the timing of the sampling, taking into account the following:
— potential distribution of radionuclide: homogeneous or heterogeneous (“hot” spots);
— characteristics of the environment;
— minimum mass of soil necessary to carry out all the laboratory tests; and
— maximum number of tests that can be performed by the laboratory for the study.
In many cases, a prediction of the possible presence of soil contamination and its distribution
(homogeneous or heterogeneous) can be drawn up. It is then necessary to verify these hypotheses
by an orientated sampling strategy. One variant of this strategy, which is systematic with selected
representative sampling points, is adapted for the routine monitoring of sites whose radioactive origins
and distribution patterns are known. This allows a more accurate definition of the number and location
of the sampling points than a purely probabilistic sampling strategy. This subjective selection of the
sampling points can be combined with a statistical approach to meet the quality requirements for the
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ISO 18589-2:2015(E)
interpretation. When the spatial radioactivity distribution is unknown, it is necessary to adopt an
orientated spatially random strategy.
Probabilistic strategies with random sampling (random distribution of sampling points) are suitable
only if the distribution of the radioactivity on the site is considered homogeneous. For a site with
occasional heterogeneities (point sources), the implementation of a systematic sampling strategy that
is dependent upon the degree of knowledge of the distribution of these heterogeneities in the different
sampling areas is recommended.
When the objective of the investigation is the characterization of a recent deposit on the soil surface,
such as in the case of fallout following a routine, authorized gaseous release, or an accident, the collection
of the top layer is recommended.
When the objective is the study of a polluted site, where it is necessary to know the vertical migration of
radionuclides with depth (in order to predict the potential contamination of the groundwater), samples
from layers at various depths shall be collected. Layers can be defined either with the same thickness or
as representative of the different soil horizons.
The sampling strategy leads to a set of technical options that are detailed in Clause 6.
6 Sampling plan
6.1 General
The sampling plan is a precise procedure that, depending on the application of the principles of the
strategy adopted, defines all actions to be realized in the field. The plan also defines the human
resources needed for the sampling operation. The plan is directly linked to the purposes of the study,
the characteristics of the environment of the site, the capacity of the laboratory testing facilities, and
the objectives for the data quality requisite for the interpretation of the results of the measurements.
The sampling plan shall be set up on a case-by-case basis. The plan shall contain all information needed
to perform the sampling, i.e. sampling areas, sampling units, location of sampling points in the sampling
units, types of samples, single or composite, number of increments for composite samples, periodicity,
required mass of a sample considering the planned tests, requirement for archiving the material, vertical
distribution, etc.
6.2 Selection of sampling areas, units, and points
6.2.1 General
After deciding on the sampling strategy, sampling areas and units are defined based on the results of the
initial investigation. In some cases, the boundaries of sampling areas and the location of sampling units
for routine surveillance/monitoring can be fixed by legal requirements, for example as in the operation
of a new nuclear installation. They are defined as a result of the reference radiological study performed
for the project. For accident investigations, the size of the sampling area and location of the sampling
units can also be determined by the environmental conditions (wind strength and direction, topography,
etc.) at the time of accident, as well as the variation of the source characteristics (radionuclides, activity,
release duration, etc.).
For a probabilistic strategy, the sampling units can be selected either by systematic or random approaches
where
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 18589-2
Deuxième édition
2015-02-01
Mesurage de la radioactivité dans
l’environnement — Sol —
Partie 2:
Lignes directrices pour la sélection
de la stratégie d’échantillonnage,
l’échantillonnage et le prétraitement
des échantillons
Measurement of radioactivity in the environment — Soil —
Part 2: Guidance for the selection of the sampling strategy, sampling
and pre-treatment of samples
Numéro de référence
ISO 18589-2:2015(F)
©
ISO 2015
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ISO 18589-2:2015(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2015
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Fax + 41 22 749 09 47
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Publié en Suisse
ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 18589-2:2015(F)
Sommaire Page
Avant-propos . 5
Introduction . 7
1 Domaine d'application . 8
2 Références normatives . 8
3 Termes, définitions et symboles . 9
4 Principe . 9
5 Stratégie d'échantillonnage . 11
5.1 Généralités . 11
5.2 Étude initiale . 11
5.3 Types de stratégies d'échantillonnage . 12
5.4 Sélection de la stratégie d'échantillonnage. 12
6 Plan d'échantillonnage . 13
6.1 Généralités . 13
6.2 Sélection des zones de prélèvement et des unités et points d'échantillonnage . 14
6.3 Identification des zones de prélèvement et des unités et points d'échantillonnage . 16
6.4 Choix des équipements de terrain . 16
7 Processus d'échantillonnage . 17
7.1 Généralités . 17
7.2 Collecte d'échantillons . 17
7.3 Préparation des échantillons triés . 23
7.4 Identification et conditionnement des prélèvements . 23
7.5 Transport et conservation des échantillons . 24
8 Prétraitement des échantillons . 25
8.1 Principe . 25
8.2 Matériel de laboratoire . 25
8.3 Mode opératoire . 26
9 Détermination de la radioactivité déposée sur le sol . 27
9.1 Généralités . 27
9.2 Détermination utilisant des données d'activité surfacique . 27
9.3 Détermination par intégration des données d'activité de profil de sol . 28
10 Informations à consigner . 28
Annex A (informative) Diagramme de la sélection de la stratégie d'échantillonnage selon
les objectifs de la caractérisation radiologique du site et des zones de prélèvement . 29
Annex B (informative) Diagramme de l'évolution des caractéristiques des échantillons
depuis le site de prélèvement jusqu'au laboratoire . 30
Annex C (informative) Exemple de plan d'échantillonnage pour un site divisé en trois zones
de prélèvement (A, B, C) . 31
Annex D (informative) Exemple d'enregistrement de prélèvement pour un échantillon
unitaire/composite . 32
© ISO 2015 – Tous droits réservés iii
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ISO 18589-2:2015(F)
Annex E (informative) Exemple d'enregistrement d'échantillon pour un profil de sol, avec
description du sol . 33
Bibliographie . 35
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 18589-2:2015(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'OMC
concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant‐propos ‐
Informations supplémentaires
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.
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 18589‐2:2007), qui a fait l'objet
d'une révision technique.
L'ISO 18589 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Mesurage de la
radioactivité dans l'environnement — Sol:
— Partie 1: Lignes directrices générales et définitions
— Partie 2: Lignes directrices pour la sélection de la stratégie d'échantillonnage, échantillonnage et le
prétraitement des échantillons
— Partie 3: Méthode d’essai des radionucléides émetteurs gamma par spectrométrie gamma
— Partie 4: Mesurage des isotopes du plutonium (plutonium 238 et plutonium 239+240) par
spectrométrie alpha
— Partie 5: Mesurage du strontium 90
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— Partie 6: Mesurage des activités alpha globale et bêta globale
— Partie 7: Mesurage in situ des radionucléides émetteurs gamma
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ISO 18589-2:2015(F)
Introduction
La présente Norme internationale est publiée en plusieurs parties, à utiliser ensemble ou séparément
selon les besoins. Les normes ISO 18589‐1 à ISO 18589‐6, concernant le mesurage de la radioactivité
dans le sol, ont été élaborées en même temps. Elles sont complémentaires entre elles et s'adressent aux
personnes chargées de déterminer la radioactivité présente dans les sols. Les deux premières parties
comportent des informations d'ordre général. Les normes ISO 18589‐3 à ISO 18589‐5 traitent des
mesurages spécifiques des radionucléides et l’ISO 18589‐6 traite de mesurages non spécifiques des
activités alpha globale et bêta globale. L’ISO 18589‐7 traite du mesurage des radionucléides émetteurs
gamma par spectrométrie in situ.
D'autres parties sont susceptibles d'être ajoutées ultérieurement à l'ISO 18589, s'il devient nécessaire
de normaliser les mesurages d'autres radionucléides.
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Mesurage de la radioactivité dans l’environnement — Sol —
Partie 2: Lignes directrices pour la sélection de la stratégie
d’échantillonnage, l’échantillonnage et le prétraitement des
échantillons
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 18589 spécifie les exigences générales pour réaliser, sur la base de
l'ISO 11074 et de l'ISO/IEC 17025, toutes les phases de planification (étude théorique et reconnaissance
sur le terrain) de l'échantillonnage et de la préparation des échantillons pour essai. Elle inclut la
sélection de la stratégie d'échantillonnage, l'élaboration du plan d'échantillonnage, la présentation des
méthodes générales d'échantillonnage et des équipements et la méthodologie de prétraitement
d'échantillons adaptés aux mesurages de l'activité des radionucléides dans le sol.
La présente partie de l'ISO 18589 s'adresse aux personnes chargées de déterminer la radioactivité
présente dans les sols dans un but de radioprotection. Elle est applicable aux sols de jardins ou de
terres agricoles, aux sols de sites urbains ou industriels et aux sols qui n'ont pas été modifiés par des
activités humaines.
La présente partie de l'ISO 18589 est destinée à tous les laboratoires, quel que soit leur effectif ou leur
domaine d'essai. Lorsqu'un laboratoire n'est pas concerné par une ou plusieurs des activités couvertes
par la présente partie de l'ISO 18589, telles que la planification, l'échantillonnage ou les essais, les
exigences correspondantes ne sont pas applicables.
2 Références normatives
Les documents ci‐après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 31‐9, Grandeurs et unités — Partie 9: Physique atomique et nucléaire
ISO 11074, Qualité du sol — Vocabulaire
ISO/IEC 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais
ISO 18589‐1, Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol — Partie 1: Lignes directrices
générales et définitions
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3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes, définitions et symboles donnés dans l’ISO 31‐9,
l'ISO 18589‐1 et l'ISO 11074, ainsi que les suivants s'appliquent.
e épaisseur de la couche échantillonnée
m masse humide de l'échantillon trié
ss
m′ masse humide d'un sous‐échantillon de l'échantillon trié
ss
m masse sèche de l'échantillon pour essai
ts
a activité du radionucléide par unité de masse de l'échantillon pour essai
A activité du radionucléide par unité de surface
S
S surface de la zone échantillonnée
4 Principe
L'objet du mesurage de la radioactivité des sols est la surveillance de l'impact environnemental des
[1] [2],[3],[4],[5]
substances radioactives et/ou l'évaluation de l'impact radiologique sur la population .
Les principaux objectifs du mesurage des radionucléides présents dans le sol (voir l'ISO 18589‐1) sont
les suivants:
— la caractérisation de la radioactivité dans l'environnement;
— la surveillance de routine de l'impact de la radioactivité émise par les installations nucléaires ou de
l'évolution de la radioactivité du territoire en général;
— les études de situations d'accident ou d'incident;
— la planification et la surveillance des actions correctives;
— le déclassement d'installations ou la mise au rebut des matériaux.
En conséquence, la radioactivité du sol est mesurée dans diverses situations mais il est possible de
décrire une approche générale, constituée des étapes suivantes, qui sont développées dans la présente
partie de l'ISO 18589:
a) Processus de planification — Sélection de la stratégie d'échantillonnage
La sélection de la stratégie d'échantillonnage dépend des principaux objectifs et des résultats de
l'étude initiale de la zone concernée. La stratégie d'échantillonnage doit apporter une connaissance
de la nature des radionucléides, de leurs activités volumiques, de leur distribution spatiale ainsi
que de leur évolution temporelle, en tenant compte des modifications dues à la migration, aux
conditions atmosphériques et à l'occupation des terrains/sols.
Une étude initiale de la zone doit être effectuée afin de déterminer la stratégie d'échantillonnage.
[6]
L'ISO 10381‐1 donne des recommandations générales sur la sélection de la stratégie
[7]
d'échantillonnage; l'ISO 10381‐4 donne des lignes directrices spécifiques pour les zones de sol
naturel, quasi naturel et cultivé; en ce qui concerne l'étude relative à la contamination du sol des
[8]
sites urbains et industriels, elle est décrite dans l'ISO 10381‐5 .
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L'Article 5 fournit les détails correspondants, et l'Annexe A donne une méthode de sélection de la
stratégie d'échantillonnage.
b) Processus de planification — Plan d'échantillonnage
Le plan d'échantillonnage doit être élaboré conformément à la stratégie d'échantillonnage choisie.
Il doit spécifier la sélection des zones de prélèvement et des unités d'échantillonnage, la grille
d'échantillonnage, les points d'échantillonnage, les types d'échantillons, les modes opératoires et
les équipements d'échantillonnage ainsi que les exigences de sécurité pour le personnel.
L'Article 6 fournit les détails particuliers tels que la sélection des zones de prélèvement et des
unités d'échantillonnage qui résultent du type de maillage appliqué à ces zones. Les définitions des
types d'échantillons sont données dans l'ISO 18589‐1. La relation entre types d'échantillons est
donnée dans l'Annexe B.
c) Processus d'échantillonnage — Collecte d'échantillons
La collecte de tout échantillon sur le terrain doit être conforme au plan d'échantillonnage établi.
— Pour l'échantillonnage de la couche supérieure, un échantillon unique ou n prélèvements
élémentaires d'une épaisseur définie sont collectés dans chacune des unités d'échantillonnage
choisies.
— Pour l'échantillonnage vertical de différentes couches du sol, les échantillons sont prélevés
verticalement à des profondeurs croissantes sous la surface du point d'échantillonnage. Un
échantillon unique ou n prélèvements élémentaires sont prélevés au sein des diverses couches
du sol, avec des épaisseurs différentes en fonction de la profondeur d'échantillonnage. Il
convient de prendre des précautions particulières afin d'éviter de mélanger des échantillons
des diverses couches du sol.
Une description détaillée est fournie dans les Articles 6 et 7.
d) Processus d'échantillonnage — Préparation des échantillons triés
La préparation des échantillons triés est effectuée par la réduction d'échantillons unitaires ou
composites. Il convient qu'un échantillon trié soit représentatif de la valeur moyenne d'une ou
plusieurs caractéristiques du sol. Les procédures d'identification, d'étiquetage, de conditionnement
et de transport des échantillons triés vers le laboratoire doivent garantir la préservation de leurs
caractéristiques.
Une description détaillée est donnée en 7.3, 7.4, et 7.5.
e) Processus de laboratoire — Manipulation de l'échantillon pour laboratoire
Une fois arrivés dans les locaux du laboratoire, les échantillons triés sont considérés être des
échantillons pour laboratoire qui sont entreposés et doivent être prétraités ultérieurement avant
analyse.
Une description détaillée est donnée dans l'Article 8.
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ISO 18589-2:2015(F)
f) Processus de laboratoire — Préparation de l'échantillon pour essai
Avant tout essai, les échantillons pour laboratoire doivent faire l'objet d'un prétraitement (séchage,
broyage, tamisage et homogénéisation) pour produire des échantillons pour essai à l'état de poudre
fine et homogène. Le prétraitement doit produire un échantillon pour essai dont les
caractéristiques physico‐chimiques demeurent constantes au cours du temps, de manière à faciliter
l'interprétation des résultats. Des sous‐échantillons représentatifs doivent être isolés de
l'échantillon pour essai, en tant que prises d'essai dont les masses sont déterminées par les
spécifications des différents mesurages de la radioactivité.
Une description détaillée est donnée dans l'Article 8.
Si certains matériaux doivent être conservés pour des études ultérieures ou dans le cadre du
règlement d'un éventuel litige, des sous‐échantillons doivent être préservés à partir de l'échantillon
pour laboratoire ou de l'échantillon pour essai, selon une méthode acceptable et documentée.
5 Stratégie d'échantillonnage
5.1 Généralités
Au cours du processus de planification, la stratégie d'échantillonnage du site étudié est déterminée en
fonction des objectifs décrits dans l'Article 4 point a) et donne lieu à la définition d'un plan
[1],[2],[4],[9],[11],[12]
d'échantillonnage.
5.2 Étude initiale
Quel que soit l'objectif de l'intervention, un certain nombre d'actions préliminaires doivent être menées
au cours de la phase d’étude initiale pour aider à la définition de la stratégie d'échantillonnage, telles
que:
— analyse de l'historique du site, de données administratives, d'archives d'entreprises, d'entretiens
avec d'anciens employés et d'études antérieures pour identifier les sources potentielles de
contamination radioactive;
— collecte d'informations sur les caractéristiques géologiques, hydrologiques et pédologiques et sur
les principaux paramètres climatologiques lorsqu'il s'agit de caractériser un site et de suivre
l'évolution spatio‐temporelle de ses caractéristiques radioactives;
— reconnaissance du site étudié pour repérer la topographie des lieux, la nature de la couverture
végétale et relever toute particularité pouvant orienter les techniques de prélèvement et le plan
d'échantillonnage;
— dans le cas de terres agricoles, collecte de données auprès des agriculteurs sur la nature et la
profondeur des travaux (sous‐solage ou tranchées de drainage, labour, hersage, etc.) et sur les
engrais chimiques et les amendements ajoutés qui peuvent entraîner un excès de radioactivité
naturelle (nature et quantité des produits répandus).
Lorsque les données de radioactivité de la contamination du sol ne sont pas disponibles ou dans le cas
d'une suspicion de contamination radioactive, il peut être nécessaire d'effectuer une étude analytique
sur site au moyen de détecteurs portatifs ou de réaliser quelques prélèvements préliminaires, suivis
d'une analyse en laboratoire, afin de sélectionner les zones et la stratégie d'échantillonnage.
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5.3 Types de stratégies d'échantillonnage
En fonction des objectifs et de la connaissance initiale de la distribution de la radioactivité sur la zone
étudiée, les stratégies d'échantillonnage sont soit de type orienté, soit de type probabiliste.
Les stratégies orientées sont fondées sur des contraintes a priori qui donnent lieu à une sélection
d'unités d'échantillonnage dans une zone spécifique, soumise à un examen spécialement minutieux, du
fait de son intérêt particulier ou de son niveau de contamination.
Les stratégies probabilistes utilisent une sélection d'unités d'échantillonnage sans contrainte à priori.
La sélection des unités et des points d'échantillonnage est décrite en 6.2.
5.4 Sélection de la stratégie d'échantillonnage
L'approche ou la stratégie d'échantillonnage doit être choisie en fonction du but poursuivi, des résultats
finaux pertinents, comme la protection des hommes et de l'environnement, en tenant compte des
contraintes économiques et sociales. Il convient que la stratégie d'échantillonnage choisie assure que la
radioactivité des échantillons est représentative de la distribution des radionucléides dans le sol de la
[1],[2],[4],[6],[9]
zone objet de l'étude.
Bien que la stratégie d'échantillonnage ne puisse être définie qu'au cas par cas, il est recommandé que
la sélection de la stratégie d'échantillonnage suive les étapes suivantes:
— l'analyse des archives, qui permet une étude historique du site de prélèvement et notamment de
son utilisation précédente (identification de la source);
— l'évaluation des voies de migration préférentielle et/ou des zones d'accumulation;
— la reconnaissance du site en termes de limites des zones de prélèvement et de l'échantillonnage
effectué;
— la reconnaissance du site: une étude analytique rapide à l'aide de détecteurs portatifs de
radioactivité peut être utilisée pour caractériser la distribution de la radioactivité des zones
concernées.
Cette étape du processus de planification détermine un grand nombre de décisions et peut engendrer
des activités importantes et coûteuses. Elle inclut également la définition des objectifs de qualité des
données en fonction des paramètres à analyser.
L'Annexe A fournit un diagramme aidant à sélectionner une stratégie d'échantillonnage en fonction des
objectifs de l'étude.
Le choix de la stratégie détermine la densité d'échantillonnage ainsi que la distribution spatiale et
temporelle des unités d'échantillonnage à partir desquelles les échantillons seront prélevés en fonction
du temps; ce choix doit tenir compte:
— de la distribution éventuelle des radionucléides: homogène ou hétérogène (point « chaud »);
— des caractéristiques de l'environnement;
— de la quantité minimale de masse de sol nécessaire pour effectuer tous les essais de laboratoire; et
— du nombre maximal d'essais à effectuer par le laboratoire, pour l'étude.
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Dans de nombreux cas, il est possible de partir d'hypothèses sur la présence éventuelle d'une
contamination du sol et de sa distribution (homogène ou hétérogène). Ces hypothèses doivent ensuite
être vérifiées par une stratégie d'échantillonnage orientée. Une variante de cette stratégie, systématique
pour des points d'échantillonnage représentatifs choisis, est adaptée à la surveillance de routine des
sites dont les origines de la radioactivité et sa distribution sont connues. Cela permet de définir le
nombre et l'emplacement des points d'échantillonnage avec une plus grande précision que par une
stratégie d'échantillonnage exclusivement probabiliste. Cette sélection subjective des points
d'échantillonnage peut être combinée à une approche statistique pour répondre aux critères de qualité
de l'interprétation. Lorsque la distribution spatiale de la radioactivité n'est pas connue, une stratégie
probabiliste dans l'espace doit être choisie.
Des stratégies probabilistes avec un échantillonnage aléatoire (distribution aléatoire des points
d'échantillonnage) ne sont adaptées que si la distribution de la radioactivité sur le site est considérée
comme homogène. Dans le cas d'un site présentant des hétérogénéités de type ponctuel (points
sources), il est recommandé de mettre en œuvre une stratégie d'échantillonnage systématique suivant
le degré de connaissance de la distribution de ces hétérogénéités dans les différentes zones de
prélèvement.
Lorsque l'objectif de l'étude est de caractériser un dépôt récent à la surface du sol, comme dans le cas de
retombées suite à un rejet chronique autorisé d'effluents gazeux ou à un accident, la collecte de la
couche supérieure est recommandée.
Lorsque l'objectif est d'étudier un site pollué et qu'il est nécessaire de connaître la migration verticale
des radionucléides en profondeur (afin de prédire la contamination éventuelle des eaux souterraines),
des échantillons de couches à diverses profondeurs doivent être prélevés. Les couches peuvent être
définies comme ayant la même épaisseur ou de manière à être représentatives des différents horizons.
La stratégie d'échantillonnage donne lieu à un ensemble de choix techniques détaillés dans l'Article 6.
6 Plan d'échantillonnage
6.1 Généralités
Le plan d'échantillonnage est un mode opératoire précis qui, en fonction de l'application des principes
de la stratégie adoptée, définit toutes les actions à entreprendre sur le terrain ainsi que les ressources
humaines nécessaires à l'opération de prélèvement proprement dite. Le plan est directement lié au but
de l'étude, aux caractéristiques de l'environnement du site, à la capacité des installations d'essai en
laboratoire et aux objectifs de qualité des données nécessaires pour l'interprétation des résultats des
mesurages.
Le plan d'échantillonnage doit être établi au cas par cas. Il doit contenir toutes les informations
nécessaires à l'exécution du prélèvement, c'est‐à‐dire les zones de prélèvement, les unités
d'échantillonnage, l'emplacement des points d'échantillonnage dans les unités d'échantillonnage, les
types d'échantillons (unitaires ou composites), le nombre de prélèvements élémentaires pour des
échantillons composites, la périodicité, la masse requise d'un échantillon donné compte tenu des essais
prévus, la nécessité de conserver du matériel en archive, la distribution verticale, etc.
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ISO 18589-2:2015(F)
6.2 Sélection des zones de prélèvement et des unités et points d'échantillonnage
6.2.1 Généralités
Après avoir décidé de la stratégie d'échantillonnage,
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.