Measurement of radioactivity -- Gamma ray and beta emitting radionuclides -- Test method to assess the ease of decontamination of surface materials

This document applies to the testing of surfaces that may become contaminated by radioactive materials. The ease of decontamination is a property of a surface and an important criterion for selecting surface materials used in the nuclear industry, interim storage or disposal facilities from which contamination can be removed easily and rapidly without damaging the surface. The test described in this document is a rapid laboratory-based method to compare the ease of decontamination of different surface materials. The results from the test can be one parameter to take into account when selecting surface coatings such as varnish or impervious layers such as ceramics and other surfaces. The radionuclides used in this test are those commonly found in the nuclear industry (137Cs, 134Cs and 60Co) in aqueous form. The test can also be adopted for use with other radionuclides and other chemical forms, depending on the customer requirements, if the solutions are chemically stable and do not corrode the test specimen. The test does not measure the ease of decontamination of the surface materials in practical use, as this depends on the radionuclide(s) present, their chemical form, the duration of exposure to the contaminant and the environmental conditions amongst other factors. The test method is not intended to describe general decontamination procedures or to assess the efficiency of decontamination procedures (see ISO 7503 series). The test method is not suitable for use of radiochemicals if the radionuclide emit low energy gamma rays or beta particles that are readily attenuated in the surface.

Mesurage de la radioactivité -- Radionucléides émetteurs gamma et bêta -- Méthode d'essai pour évaluer l'aptitude à la décontamination des matériaux de surface

Le présent document s'applique ŕ des essais réalisés sur des surfaces pouvant ętre contaminées par des matériaux radioactifs. L'aptitude ŕ la décontamination est une caractéristique d'une surface et constitue un critčre important pour choisir les matériaux de surface utilisés dans les installations de stockage temporaire ou d'évacuation du secteur nucléaire, ŕ partir desquelles la contamination peut ętre facilement et rapidement éliminée sans endommager la surface. L'essai décrit dans le présent document est une méthode de laboratoire rapide visant ŕ comparer l'aptitude ŕ la décontamination de différents matériaux de surface. Les résultats d'essai peuvent ętre un paramčtre ŕ prendre en compte lors du choix des revętements de surface tels que le vernis ou des couches imperméables telles que la céramique ou d'autres surfaces. Les radionucléides utilisés lors de cet essai sont ceux généralement présents dans le secteur nucléaire (137Cs, 134Cs et 60Co) sous forme aqueuse. L'essai peut également ętre utilisable avec d'autres radionucléides et d'autres formes chimiques, en fonction des exigences du client, si les solutions sont chimiquement stables et ne corrodent pas l'échantillon pour essai. En pratique, l'essai ne quantifie pas l'aptitude ŕ la décontamination des matériaux de surface car celle-ci dépend entre autres des radionucléides présents, de leur forme chimique, de la durée d'exposition au contaminant et des conditions environnementales. La méthode d'essai n'a pas pour objectif de décrire les modes opératoires généraux de décontamination ou d'évaluer l'efficacité des modes opératoires de décontamination (voir la série ISO 7503). L'utilisation de produits chimiques dans la méthode d'essai ne convient pas si le radionucléide émet des rayonnements gamma ou des particules bęta de faible énergie facilement atténués dans la surface.

General Information

Status
Published
Publication Date
31-Aug-2020
Current Stage
5060 - Close of voting Proof returned by Secretariat
Start Date
13-Aug-2020
Completion Date
12-Aug-2020
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ISO 8690:2020 - Measurement of radioactivity -- Gamma ray and beta emitting radionuclides -- Test method to assess the ease of decontamination of surface materials
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ISO 8690:2020 - Mesurage de la radioactivité -- Radionucléides émetteurs gamma et bêta -- Méthode d'essai pour évaluer l'aptitude à la décontamination des matériaux de surface
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8690
Second edition
2020-08
Measurement of radioactivity —
Gamma ray and beta emitting
radionuclides — Test method to assess
the ease of decontamination of surface
materials
Mesurage de la radioactivité — Radionucléides émetteurs gamma et
bêta — Méthode d'essai pour évaluer l'aptitude à la décontamination
des matériaux de surface
Reference number
ISO 8690:2020(E)
ISO 2020
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ISO 8690:2020(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2020

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, 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

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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO 8690:2020(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normatives references ................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms, definitions and symbols ............................................................................................................................................................ 2

3.1 Terms and definitions ....................................................................................................................................................................... 2

3.2 Symbols ......................................................................................................................................................................................................... 3

4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 4

5 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 4

6 Contamination and decontamination agents ......................................................................................................................... 6

6.1 Contaminant solutions ..................................................................................................................................................................... 6

6.1.1 Composition of contaminant solutions ........................................................................................................ 6

6.1.2 Preparation of the contaminant solutions ................................................................................................. 6

6.1.3 Preparation of contaminant solution using neutron activation .............................................. 7

6.1.4 Storage of the contaminant solution............................................................................................................... 8

6.2 Decontaminant solution ................................................................................................................................................................. 8

7 Test specimens........................................................................................................................................................................................................ 8

7.1 Preparation and preliminary testing ................................................................................................................................... 8

7.1.1 Resistance to cleaning solution ........................................................................................................................... 8

7.1.2 Test specimens of non-metallic materials .................. ................................................................................ 8

7.1.3 Test specimens of metallic materials ............................................................................................................. 9

7.2 Number and dimensions ................................................................................................................................................................ 9

7.3 Conditioning and cleaning ............................................................................................................................................................ 9

8 Procedure..................................................................................................................................................................................................................10

8.1 Determining the specific pulse rate of each contaminant solution ........................................................10

8.2 Contamination ......................................................................................................................................................................................10

8.3 Decontamination ................................................................................................................................................................................12

8.4 Determining the residual pulse rate ..................................................................................................................................13

9 Calculation of results and assessment of ease of decontamination .............................................................14

10 Test report ................................................................................................................................................................................................................15

Annex A (informative) Holder for contamination of test specimen ..................................................................................16

Annex B (normative) Cage-stirrer apparatus for decontamination .................................................................................18

137 60

Annex C (informative) Formulae for preparation of the Cs and Co contaminant solutions ........27

Annex D (informative) Calculations for the production of the contaminant solution using

neutron activation............................................................................................................................................................................................30

Annex E (informative) Example of a test report .....................................................................................................................................32

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................34

© ISO 2020 – All rights reserved iii
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ISO 8690:2020(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 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

URL: 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.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 8690:1988), which has been technically

revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:

— title was changed and adapted to measurement of radioactivity (or gamma ray and beta emitting

radionuclides);
— opening to further applications;
— adding of symbols of the used measurands;
— improvement in readability;
— adaption to current standards;
— insert preparation of contaminant solution using neutron activation;
— adding a new annex with calculations using neutron activation.

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 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO 8690:2020(E)
Introduction

Wherever radioactivity is used, there is a risk that surfaces can become contaminated through contact

with radioactivity in solution or airborne radioactivity. It is normally necessary to remove this surface

contamination to reduce the risk to staff from accidental ingestion of the radioactivity on the surface.

The ease of decontaminating surface materials is therefore an important parameter to consider when

selecting materials to use, e.g. for facilities in the nuclear industry, in radionuclide laboratories or

nuclear medicine facilities.

This document defines a quantitative method under objective conditions for testing the ease of

decontamination of surface materials. The method enables the comparison of different surface

materials to support decisions on materials to use for different applications.

For the test, radioactive solutions are deposited onto a sample of the material being studied. The

60 137 134

solutions contain radionuclides commonly found in the nuclear industry ( Co, Cs or Cs) and are

in aqueous form. The surface is then cleaned and the residual activity on the surface is measured to

give a quantitative measure of the ease of decontamination.

The results of the tests on different materials therefore help the user select the best surface material

for the application being considered.
© ISO 2020 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 8690:2020(E)
Measurement of radioactivity — Gamma ray and beta
emitting radionuclides — Test method to assess the ease of
decontamination of surface materials
1 Scope

This document applies to the testing of surfaces that may become contaminated by radioactive

materials.

The ease of decontamination is a property of a surface and an important criterion for selecting surface

materials used in the nuclear industry, interim storage or disposal facilities from which contamination

can be removed easily and rapidly without damaging the surface. The test described in this document is

a rapid laboratory-based method to compare the ease of decontamination of different surface materials.

The results from the test can be one parameter to take into account when selecting surface coatings

such as varnish or impervious layers such as ceramics and other surfaces. The radionuclides used in

137 134 60

this test are those commonly found in the nuclear industry ( Cs, Cs and Co) in aqueous form. The

test can also be adopted for use with other radionuclides and other chemical forms, depending on the

customer requirements, if the solutions are chemically stable and do not corrode the test specimen.

The test does not measure the ease of decontamination of the surface materials in practical use, as

this depends on the radionuclide(s) present, their chemical form, the duration of exposure to the

contaminant and the environmental conditions amongst other factors.

The test method is not intended to describe general decontamination procedures or to assess the

efficiency of decontamination procedures (see ISO 7503 series).

The test method is not suitable for use of radiochemicals if the radionuclide emit low energy gamma

rays or beta particles that are readily attenuated in the surface.
2 Normatives 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 15, Rolling bearings — Radial bearings — Boundary dimensions, general plan
ISO 273, Fasteners — Clearance holes for bolts and screws
ISO 2009, Slotted countersunk flat head screws — Product grade A
ISO 2010, Slotted raised countersunk head screws — Product grade A
ISO 3819, Laboratory glassware — Beakers
ISO 4762, Hexagon socket head cap screws
ISO 11074, Soil quality — Vocabulary
ISO 80000-10, Quantities and units — Part 10: Atomic and nuclear physics

ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in

measurement (GUM: 1995)
© ISO 2020 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 8690:2020(E)

ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated

terms (VIM)
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions

For the purposes of this document, the definitions, symbols and abbreviations defined in ISO 11074,

ISO 80000-10, ISO/IEC Guide 98-3 and ISO/IEC Guide 99, and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1.1
surface contamination
radioactive substances deposited on defined surfaces
[SOURCE: ISO 7503-1:2016, 3.1.2]
3.1.2
decontamination

complete or partial removal of radioactive contamination by a deliberate physical, chemical, or

biological process
[SOURCE: ISO 12749-3:2015, 3.7.11.2]

Note 1 to entry: It is preferred that decontamination does not significantly change the characteristics of the

surface.
3.1.3
specific pulse rate

pulse rate caused in the measuring apparatus under given geometrical conditions by 1 ml of a

contaminant solution

Note 1 to entry: It is expressed in pulses per minute standardized on 1 ml of the contaminant solution. Pulse

rates are derived from count rates applying dead time and background corrections.

3.1.4
residual pulse rate

pulse rate caused in the measuring apparatus under given geometrical conditions by the residual

radionuclide on the tested side of the specimen after decontamination (3.1.2)
Note 1 to entry: It is expressed in pulses per minute.
3.1.5
mean residual pulse rate

arithmetic mean of the residual pulse rate values obtained for the five test specimens contaminated by

the same radionuclide
Note 1 to entry: It is expressed in pulses per minute.
2 © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 8690:2020(E)
3.1.6
standardized mean residual pulse rate
rn,
corrected value of the mean residual pulse rate (3.1.5)

Note 1 to entry: The correction factor is obtained by dividing a reference value of the specific pulse rate by the

pulse rate of a contaminant solution used in the test.
Note 2 to entry: It is expressed in pulses per minute.

Note 3 to entry: The purpose of the correction factor is to compensate for variations in specific pulse rates of

contaminant solutions used in different test laboratories.
3.1.7
final residual pulse rate
60 134

arithmetic mean of the standardized mean residual pulse rateI (3.1.6) obtained for Co and Cs

rn,
137
or Cs
Note 1 to entry: It is expressed in pulses per minute.
3.2 Symbols
For the purposes of this document, the following symbols apply.
A Activity of the radionuclide (Bq)
A Specific activity of the radionuclide (Bq·g )
A activity of the radionuclide in the contaminant solution

D Distance between the centre point of the contaminated area and the edge of the sensitive de-

min
tector cross-section (mm)
h Distance of the contaminated test surface from the detector surface (mm)
r Final volume of contaminant solution (ml)
s Activity concentration of stock solution (MBq ml )
q Carrier concentration (mol l )
V Volume (l)
m Mass (g)
M Molar mass (kg·mol )
H Abundance
σ Cross l (cm )
-2 −1
ø Neutron flux (cm ·s )
N Avogadro constant
τ Carrier concentration of the radionuclide-initial solution (mol l )
© ISO 2020 – All rights reserved 3
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ISO 8690:2020(E)
t Time (s)
t Half-life (years)
1/2
u Carrier concentration, in moles per litre (mol l )
4 Principle
60 137 134

A specimen of the material is contaminated using a solution containing Co and Cs or Cs. The

emission from the specimen is measured using a detector. The specimen surface is decontaminated

using demineralized water. The emission is measured again and the result is compared to the result of

the first measurement to quantify the ease of decontamination.
60 137 134 −5 −1

Separate contaminant solutions containing Co and Cs or Cs (carrier concentration: 10 mol l ;

pH value: 4) are prepared. 100 μl samples of these solutions are counted using a large area radiation

detector. The specific pulse rates of contaminant solutions are calculated using the results from the count.

Contamination of test material specimens was accomplished by treating a defined area with the

contaminant solutions. Subsequent decontamination was achieved with demineralized water. The

residual pulse rate I is determined by measuring the contaminated samples.

The standardized mean residual pulse rates I for each radionuclide are calculated. The arithmetic

rn,
60 137 134

mean of the respective values for Co and Cs or Cs (final residual pulse rate) is used to assess the

ease of decontamination by means of a classification that has been empirically compiled.

5 Apparatus

In addition to ordinary laboratory apparatus, the following equipment is required for testing the ease

of decontamination of surfaces.
5.1 Beakers

Two beakers, of the low-form type, having a capacity of 2 000 ml and in accordance with requirements

given in ISO 3819.
5.2 Radiation detector

A detector and associated electronics are required for determining the pulse rate. Suitable detectors

include gas-filled proportional counter, scintillation and semi-conductor types.

The minimum size of the sensitive area of the detector shall be a circle having a 30 mm diameter, but in

practice, the geometrical requirement specified normally necessitates the use of a larger sensitive area.

D −12,5
min
To comply with geometrical requirements, the ratio shall not be less than 3,
where

D is the smallest distance, in millimetres, from the centre point of the contaminated area, as

min

projected onto the detector cross-section, to the edge of the sensitive detection area;

h is the distance, in millimetres, of the contaminated test surface from the detector surface

(see Figure 1).
4 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO 8690:2020(E)
D −12,5
min

If the geometrical requirement ≥ 3 isn´t met, a detector having a circular sensitive area not

less than 30 mm in diameter may be used, provided that

a) for the determination of the specific pulse rate (see 8.1), the 100 µl of contaminant solution is

evenly distributed as a series of individual droplets over a circular area 25 mm in diameter, i.e. the

area over which the test specimens are contaminated;

b) the net pulse rate of 100 µl of contaminant solution measured under these geometrical conditions

is not less than 200 000 pulses per minute (see 8.1).

CAUTION — For the apparatus described in 5.3 to 5.6, separate equipment shall be used for the

two or three radionuclides to prevent cross-contamination.
Key
1 detector
2 test specimen
3 contamination
Figure 1 — Geometrical requirements (cross-section)
5.3 Pipettes
Two pipettes with disposable tips, having a capacity of 100 µl.
Two pipettes with disposable tips, having a capacity of 1 000 µl.
5.4 Two polytetrafluoroethylene (PTFE) or quartz ampoules

Two polytetrafluoroethylene (PTFE) ampoules for preparation of the contamination solution

two quartz ampoules for the activation of the inactive stock solution in the neutron reactor are required.

5.5 Storage bottles

Two polytetrafluoroethylene (PTFE) bottles for storage of the radioactive stock solution are required.

NOTE Other fluorinated materials of similar chemical resistance are possible alternatives to

polytetrafluoroethylene (PTFE), such as polytetrafluoroethylene/perfluoropropylene (PTFE/PFP), perfluoro

alkoxyl alkane (PFA) and poly(vinylidene fluoride) (PVDF).
5.6 Mounting

Ten holders for test specimens (5 for each radionuclide), made of poly(methyl methacrylate) (PMMA),

serving as positioning aids for the contamination step (see Annex A).
© ISO 2020 – All rights reserved 5
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ISO 8690:2020(E)

Each holder shall contain a flat silicone rubber ring (45 mm × 25 mm × 2 mm) made of unfilled material

having a Shore A hardness value of not more than 60.

NOTE 1 Unfilled, unpigmented, fluorinated silicone rubber has been found particularly suitable for this

purpose.

Before using for the first time, the rubber rings shall be cleaned using the organic solvent mixture

(see 7.3) used for cleaning the test specimens. The rings should only be reused after careful

decontamination.

NOTE 2 Ten holders, five for each radionuclide, reduce the time needed to carry out the test and help to prevent

cross-contamination.
5.7 Cage-stirrer apparatus

A cage-stirrer apparatus for six test specimens shall be used in accordance with Annex B. The apparatus

shall be equipped with a motor allowing the stirrer to be rotated at 100 r/min.
6 Contamination and decontamination agents
6.1 Contaminant solutions
6.1.1 Composition of contaminant solutions
60 137 134

The test specimens shall be contaminated by the radionuclides Co and Cs or Cs, contained in

separate solutions.

The use of other radionuclides in aqueous solutions, which may be more suitable in terms of type

and chemical behaviour for the envisaged purpose of the surface material, can be adopted, subject to

consultation with the testing laboratory.

However, the contaminant solutions shall be chemically stable and shall not corrode the test specimens.

The decontaminated samples shall be stable in order to allow the residual contamination to be

measured. Special measurement techniques may be required in the case of radionuclides where the

emissions are subject to absorption.

The activity concentration of the contaminant solution shall be such that an evaporated 100 µl sample

produces a pulse rate of not less than 200 000 pulses per minute in the detector, after correction for

dead time and background.

NOTE An activity concentration of 0,2 MBq/ml is usually sufficient to fulfil the requirement.

−5 −1

The radionuclides shall be used with a carrier concentration of (1 ± 0,1)∙10 mol∙l in a solution of

nitric acid with a pH-value of (4,0 ± 0,2). To make sure that the activity concentration does not change,

the pH-value of the contaminant solution is checked monthly or before use. This shall be done using a

sample of each contaminant solution.
6.1.2 Preparation of the contaminant solutions
2+ +

6.1.2.1 Apart from Co and Cs ions and the corresponding nitrate ions, the radionuclide stock

solutions shall not contain constituents that remain in the residue when the solutions are evaporated as

described in 6.1.2.6.
All reagents used shall be of analytical grade (pro analysis) or better.
134 137

6.1.2.2 With the help of the data available for the activity concentrations of the Cs or Cs and

Co stock solutions, the quantities of these solutions to be used for preparing the desired quantities of

6 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO 8690:2020(E)

contaminant solutions can be calculated. Formulae for the preparation of the contaminant solutions are

given in Annex C.

6.1.2.3 The next step is to calculate from these input quantities the carrier quantities transferred

with the radionuclides, and from these in turn calculate the quantities of cobalt(II) nitrate [Co(NO ) ]

3 2

or caesium nitrate (CsNO ) solutions respectively, which need to be added to establish a carrier

−5 −1
concentration of (1 ± 0,1)∙10 mol·l in the individual solutions.

6.1.2.4 Place these quantities of carrier solutions in polytetrafluoroethylene vessels of sufficient size

to allow dilution of the solutions to their final volumes. In order to enhance the displacement of chloride

ions which may be present in the radionuclide stock solutions, add 5 ml of nitric acid solution (high

purity grade) [HNO = 1 mol·l ] per 90 ml of final volume of contaminant solution.

60 134 137

6.1.2.5 Finally, add the calculated quantities of Co, Cs or Cs stock solutions to the carrier

solution.

6.1.2.6 Evaporate the mixtures to dryness using infrared lamps until fume evolution stops.

6.1.2.7 Then heat the vessels for another 2 h with the infrared lamps being moved to double the initial

distance.

6.1.2.8 After cooling, top the vessels up to the respective final volume by adding nitric acid with a

pH-value of 4.

NOTE Nitric acid with a pH value 4 is produced by diluting 7 µl of nitric acid (ρ = 1,4 g∙ml ) to 1 l water using

double distilled water.

6.1.2.9 Check the specific pulse rates of the thoroughly homogenized solutions in accordance with 8.1

and the pH value.
6.1.3 Preparation of contaminant solution using neutron activation
Stable Co(NO ) or CsNO solutions are used as stock solutions.
3 2 3

Chloride solutions are inappropriate, because the activation of chlorine produces unwanted

35 36 38
radionuclides such as S, Cl and Cl.
60 134

The specific activity of the Co- and Cs-solution produced by neutron activation can be

calculated from concentration of the Co- and Cs-stock solutions. The ideal carrier concentration should

−5 −1
be 1,0 · 10 mol·l .

By means of concentration of the inactive Co- and Cs-stock solutions the amount of these solutions can

be calculated, which are required for the desired volumes of the contaminant solutions with the carrier

-5 −1
concentration of 1,0 · 10 mol·l .

Co- and Cs-stock solutions are loaded in a polytetrafluoroethylene (PTFE) or quartz ampoule and dried

by maximum 40 °C. Subsequently the ampules are sealed and activated in the reactor.

The irradiation time can be calculated using the formulae in Annex D. The irradiation time depends on

the radionuclide, the neutron flux, and the starting stock solution concentration.

After activation the ampoules are unsealed and the activated material are transferred to sealable

bottles for storage using nitric acid (pH = 4) solution. Continue rinsing until the desired volume of stock

solution is achieved.

For opening ampoules following operation, it is recommended that the ampoule is positioned in the

centre of a closable polyethylene tube (PE) and broken carefully in a vice. To be sure that all the

© ISO 2020 – All rights reserved 7
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ISO 8690:2020(E)

activated contents were transferred, the complete content of the tube is washed over with nitric acid

(pH = 4) into the storage bottle.
6.1.4 Storage of the contaminant solution

In order to avoid wall effects which may alter the concentration, the individual solutions shall be kept in

well-sealed polytetrafluoroethylene containers, which, in turn, are enc
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 8690
Deuxième édition
2020-08
Mesurage de la radioactivité —
Radionucléides émetteurs gamma et
bêta — Méthode d'essai pour évaluer
l'aptitude à la décontamination des
matériaux de surface
Measurement of radioactivity — Gamma ray and beta emitting
radionuclides — Test method to assess the ease of decontamination of
surface materials
Numéro de référence
ISO 8690:2020(F)
ISO 2020
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ISO 8690:2020(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes, définitions et symboles .......................................................................................................................................................... 2

3.1 Termes et définitions ......................................................................................................................................................................... 2

3.2 Symboles ...................................................................................................................................................................................................... 3

4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 4

5 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 4

6 Agents de contamination et de décontamination .............................................................................................................. 6

6.1 Solutions contaminantes ................................................................................................................................................................ 6

6.1.1 Composition des solutions contaminantes ............................................................................................... 6

6.1.2 Préparation des solutions contaminantes ................................................................................................. 6

6.1.3 Préparation de la solution contaminante par activation neutronique .............................. 7

6.1.4 Stockage de la solution contaminante ........................................................................................................... 8

6.2 Solution décontaminante ............................................................................................................................................................... 8

7 Échantillons pour essai.................................................................................................................................................................................. 8

7.1 Préparation et essais préliminaires ...................................................................................................................................... 8

7.1.1 Résistance à la solution de nettoyage ............................................................................................................ 8

7.1.2 Échantillons pour essai de matériaux non métalliques ................................................................. 8

7.1.3 Échantillons pour essai de matériaux métalliques ............................................................................ 9

7.2 Nombre et dimensions ..................................................................................................................................................................... 9

7.3 Conditionnement et nettoyage .................................................................................................................................................. 9

8 Mode opératoire.................................................................................................................................................................................................10

8.1 Détermination du taux d’impulsions spécifique de chaque solution contaminante ...............10

8.2 Contamination ......................................................................................................................................................................................10

8.3 Décontamination ................................................................................................................................................................................12

8.4 Détermination du taux d’impulsions résiduel ..........................................................................................................13

9 Calcul des résultats et évaluation de l’aptitude à la décontamination .....................................................14

10 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................15

Annexe A (informative) Support pour la contamination de l’échantillon pour essai .....................................16

Annexe B (normative) Agitateur d’enceinte pour la décontamination .........................................................................18

137

Annexe C (informative) Formules pour la préparation des solutions contaminantes de Cs

et Co ...........................................................................................................................................................................................................................27

Annexe D (informative) Calculs pour la production de la solution contaminante par

activation neutronique ...............................................................................................................................................................................30

Annexe E (informative) Exemple de rapport d’essai .........................................................................................................................32

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................34

© ISO 2020 – Tous droits réservés iii
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ISO 8690:2020(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 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 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 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: www .iso .org/ iso/ fr/ 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.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8690:1988), qui a fait l’objet d'une

révision technique.

Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes:

— modification et adaptation du titre au mesurage de la radioactivité (ou aux radionucléides gamma

et bêta);
— élargissement à d’autres applications;
— ajout de symboles des mesurandes utilisés;
— amélioration de la lisibilité;
— adaptation aux normes actuelles;

— ajout de la préparation d’une solution contaminante par activation neutronique;

— ajout d’une nouvelle annexe avec des calculs utilisant l’activation neutronique.

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/ fr/ members .html.
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ISO 8690:2020(F)
Introduction

Toute utilisation de radioactivité implique un risque de contamination des surfaces par contact avec la

radioactivité en solution ou dans l’air. Il est normalement nécessaire d’éliminer cette contamination de

surface afin de réduire le risque d’ingestion accidentelle de la radioactivité en surface encouru par le

personnel. L’aptitude à la décontamination des matériaux de surface est donc un paramètre important à

prendre en compte lors du choix des matériaux employés, par exemple, dans les installations du secteur

nucléaire, dans les laboratoires manipulant des radionucléides ou dans les installations de médecine

nucléaire.

Le présent document définit une méthode quantitative, dans des conditions objectives, pour évaluer

l’aptitude à la décontamination des matériaux de surface. La méthode permet de comparer différents

matériaux de surface afin de choisir les matériaux utilisés pour différentes applications.

Pour l’essai, des solutions radioactives sont déposées sur un échantillon du matériau étudié. Les

60 137

solutions contiennent les radionucléides généralement présents dans le secteur nucléaire ( Co, Cs

134

ou Cs) et sont sous forme aqueuse. La surface est ensuite nettoyée et l’activité résiduelle en surface

est mesurée pour donner une mesure quantitative de l’aptitude à la décontamination.

Par conséquent, les résultats des essais sur différents matériaux aident l’utilisateur à choisir le matériau

de surface le plus adapté à l’application envisagée.
© ISO 2020 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 8690:2020(F)
Mesurage de la radioactivité — Radionucléides émetteurs
gamma et bêta — Méthode d'essai pour évaluer l'aptitude
à la décontamination des matériaux de surface
1 Domaine d’application

Le présent document s’applique à des essais réalisés sur des surfaces pouvant être contaminées par des

matériaux radioactifs.

L’aptitude à la décontamination est une caractéristique d’une surface et constitue un critère

important pour choisir les matériaux de surface utilisés dans les installations de stockage temporaire

ou d’évacuation du secteur nucléaire, à partir desquelles la contamination peut être facilement

et rapidement éliminée sans endommager la surface. L’essai décrit dans le présent document est

une méthode de laboratoire rapide visant à comparer l’aptitude à la décontamination de différents

matériaux de surface.

Les résultats d’essai peuvent être un paramètre à prendre en compte lors du choix des revêtements de

surface tels que le vernis ou des couches imperméables telles que la céramique ou d’autres surfaces. Les

137

radionucléides utilisés lors de cet essai sont ceux généralement présents dans le secteur nucléaire ( Cs,

134 60

Cs et Co) sous forme aqueuse. L’essai peut également être utilisable avec d’autres radionucléides

et d’autres formes chimiques, en fonction des exigences du client, si les solutions sont chimiquement

stables et ne corrodent pas l’échantillon pour essai.

En pratique, l’essai ne quantifie pas l’aptitude à la décontamination des matériaux de surface car celle-

ci dépend entre autres des radionucléides présents, de leur forme chimique, de la durée d’exposition au

contaminant et des conditions environnementales.

La méthode d’essai n'a pas pour objectif de décrire les modes opératoires généraux de décontamination

ou d’évaluer l’efficacité des modes opératoires de décontamination (voir la série ISO 7503).

L’utilisation de produits chimiques dans la méthode d’essai ne convient pas si le radionucléide émet des

rayonnements gamma ou des particules bêta de faible énergie facilement atténués dans la surface.

2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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 15, Roulements — Roulements radiaux — Dimensions d'encombrement, plan général

ISO 273, Éléments de fixation — Trous de passage pour vis
ISO 2009, Vis à métaux à tête fraisée fendue — Grade A
ISO 2010, Vis à métaux à tête fraisée bombée fendue — Grade A
ISO 3819, Verrerie de laboratoire — Béchers
ISO 4762, Vis à tête cylindrique à six pans creux
ISO 11074, Qualité du sol — Vocabulaire
ISO 80000-10, Grandeurs et unités — Partie 10: Physique atomique et nucléaire
© ISO 2020 – Tous droits réservés 1
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ISO 8690:2020(F)

Guide ISO/IEC 98-3, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure

(GUM: 1995)

Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et

termes associés (VIM)
3 Termes, définitions et symboles
3.1 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes, les définitions, les symboles et les abréviations

de l’ISO 11074, l’ISO 80000-10, le Guide ISO/IEC 98-3 et le Guide ISO/IEC 99, ainsi que les 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 https:// www .iso .org/ obp.

3.1.1
contamination de surface
dépôt de substances radioactives sur des surfaces définies
[SOURCE: ISO 7503-1:2016, 3.1.2]
3.1.2
décontamination

élimination totale ou partielle de la contamination radioactive par un procédé physique, chimique ou

biologique délibéré
[SOURCE: ISO 12749-3:2015, 3.7.11.2]

Note 1 à l'article: à l’article Il est préférable que la décontamination ne modifie pas significativement les

caractéristiques de la surface.
3.1.3
taux d’impulsions spécifique

taux d’impulsions produit par 1 ml d’une solution contaminante, mesuré dans l’appareillage de mesure

dans des conditions géométriques données

Note 1 à l'article: à l’article Il est exprimé en impulsions par minute normalisées sur 1 ml de solution contaminante.

Les taux d’impulsions sont obtenus à partir des taux de comptage en appliquant les corrections du temps mort et

du bruit de fond.
3.1.4
taux d’impulsions résiduel

taux d’impulsions produit par les radionucléides résiduels sur la face soumise à essai de l'échantillon

pour essai après décontamination (3.1.2), mesuré dans l’appareillage de mesure dans des conditions

géométriques données
Note 1 à l'article: à l’article Il est exprimé en impulsions par minute.
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ISO 8690:2020(F)
3.1.5
taux d’impulsions résiduel moyen

moyenne arithmétique des valeurs du taux d’impulsions résiduel obtenues sur les cinq échantillons

pour essai contaminés par le même radionucléide
Note 1 à l'article: à l’article Il est exprimé en impulsions par minute.
3.1.6
taux d’impulsions résiduel moyen normalisé
rn,
valeur corrigée du taux d’impulsions résiduel moyen (3.1.5)

Note 1 à l'article: à l’article Le facteur de correction s’obtient en divisant une valeur de référence du taux

d’impulsions spécifique par la valeur du taux d’impulsions d’une solution contaminante utilisée pour l'essai.

Note 2 à l'article: à l’article Il est exprimé en impulsions par minute.

Note 3 à l'article: à l’article Le facteur de correction sert à compenser les variations des taux d’impulsions

spécifiques des solutions contaminantes utilisées dans différents laboratoires d’essai.

3.1.7
taux d’impulsions résiduel final

moyenne arithmétique du taux d’impulsions résiduel moyen normalisé I (3.1.6) obtenu pour le Co et

rn,
134 137
le Cs ou le Cs
Note 1 à l'article: à l’article Il est exprimé en impulsions par minute.
3.2 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s’appliquent.
A Activité du radionucléide (Bq)
A Activité du radionucléide dans la solution contaminante
A Activité spécifique du radionucléide (Bq·g )

D Distance entre le centre de la zone contaminée et le bord de la section transversale sensible du

min
détecteur (mm)
h Distance entre la surface d’essai contaminée et la surface du détecteur (mm)
H Abondance
m Masse (g)
M Masse molaire (kg·mol )
N Constante d’Avogadro
−2 −1
ø Flux de neutrons (cm ·s )
q Concentration en fluide porteur (mol l )
r Volume final de solution contaminante (ml)
s Activité volumique de la solution mère (MBq ml )
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t Temps (s)
t Demi-vie (années)
1/2
u Concentration en fluide porteur, en moles par litre (mol l )
V Volume (l)
σ Section transversale (cm )
τ Concentration en fluide porteur de la solution mère de radionucléide (mol l )
4 Principe
60 137

Contamination d’un échantillon pour essai du matériau avec une solution contenant du Co et du Cs

134

et du Cs. Mesurage de l’émission de l’échantillon pour essai à l’aide d’un détecteur. Décontamination

de la surface de l’échantillon pour essai avec de l’eau déminéralisée. Deuxième mesurage de l’émission

et comparaison du résultat avec le résultat du premier mesurage pour quantifier l’aptitude à la

décontamination.
60 137 134

Préparation de solutions contaminantes séparées contenant du Co et du Cs ou du Cs

−5 −1

(concentration en fluide porteur: 10 mol l ; valeur pH: 4). Mesurage de l’activité d’échantillons

de 100 μl de ces solutions à l’aide d’un détecteur de rayonnement de grande surface. Calcul des taux

d’impulsions spécifiques des solutions contaminantes d’après les résultats du mesurage.

Contamination des échantillons pour essai du matériau a été réalisée en traitant une surface définie

avec les solutions contaminantes. Une décontamination consécutive a été réalisée avec de l’eau

déminéralisée. Détermination du taux d’impulsions résiduel I en mesurant les échantillons contaminés.

Calcul des taux d’impulsions résiduel moyens normalisés I pour chaque radionucléide. Utilisation de

rn,
60 137 134

la moyenne arithmétique des valeurs respectives de Co et de Cs ou de Cs (taux d’impulsions

résiduel final) pour évaluer l'aptitude à la décontamination à l'aide d'une classification établie de façon

empirique.
5 Appareillage

En plus de l'appareillage de laboratoire courant, l’équipement suivant est requis pour évaluer l’aptitude

à la décontamination des surfaces.
5.1 Béchers

Deux béchers, de forme basse, d’une capacité de 2 000 ml et conformes aux exigences énoncées dans

l’ISO 3819.
5.2 Détecteur de rayonnement

Un détecteur et des équipements électroniques associés sont requis pour déterminer l’activité. Les types

de détecteurs appropriés sont les compteurs proportionnels à circulation gazeuse, les scintillateurs et

les semi-conducteurs.

La dimension minimale de la zone sensible du détecteur doit être un cercle de 30 mm de diamètre, mais

en pratique, les exigences géométriques spécifiées nécessitent normalement l'utilisation d'une zone

sensible plus grande.
D −12,5
min

Pour être conforme aux exigences géométriques, le rapport ne doit pas être inférieur à 3,

4 © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO 8690:2020(F)

D est la distance minimale, en millimètres, du centre de la zone contaminée, telle que projetée

min

sur la section transversale du détecteur, au bord de la zone sensible du détecteur;

h est la distance, en millimètres, entre la surface d'essai contaminée et la surface du détecteur

(voir Figure 1).
D −12,5
min

Si l’exigence géométrique ≥ 3 n’est pas satisfaite, un détecteur ayant une zone sensible

circulaire d’un diamètre supérieur ou égal à 30 mm peut être utilisé, à condition que:

a) lorsqu’on détermine l’activité spécifique (voir 8.1), les 100 µl de solution contaminante soient

répartis uniformément sous forme d'une série de gouttelettes individuelles sur une zone circulaire

de 25 mm de diamètre, c'est-à-dire la zone sur laquelle les échantillons pour essai sont contaminés;

b) l'activité nette des 100 µl de solution contaminante mesurée dans ces conditions géométriques ne

soit pas inférieure à 200 000 impulsions par minute (voir 8.1).

ATTENTION — Pour l'appareillage décrit en 5.3 à 5.6, il faut utiliser des équipements séparés

pour les deux ou trois radionucléides afin d'éviter toute contamination croisée.
Légende
1 détecteur
2 échantillon pour essai
3 contamination
Figure 1 — Exigences géométriques (section transversale)
5.3 Pipettes
Deux pipettes à pointes jetables, d’une capacité de 100 µl.
Deux pipettes à pointes jetables, d’une capacité de 1 000 µl.
5.4 Deux ampoules en polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou quartz

Deux ampoules en polytétrafluoroéthylène (PTFE) pour la préparation de la solution contaminante

deux ampoules en quartz pour l’activation de la solution mère inactive dans le réacteur à neutrons.

5.5 Flacons de stockage

Deux flacons en polytétrafluoroéthylène (PTFE) pour le stockage de la solution mère radioactive.

NOTE Le polytétrafluoroéthylène (PTFE) peut être remplacé par d'autres matériaux fluorés ayant une

résistance chimique similaire, tels que le polytétrafluoroéthylène/perfluoropropylène (PTFE/PFP), le perfluoro

alcoxyle alcane (PFA) et le poly(fluorure de vinylidène) (PVDF).
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5.6 Montage

Dix supports d’échantillons pour essai (5 pour chaque radionucléide), en poly(méthacrylate de méthyle)

(PMMA) servant de supports de positionnement lors de l’étape de contamination (voir Annexe A).

Chaque support doit contenir une bague plate en silicone (45 mm × 25 mm × 2 mm) faite en matériau

non chargé ayant une dureté Shore A inférieure ou égale à 60.

NOTE 1 Le silicone fluoré, non pigmenté, non chargé s’est avéré particulièrement approprié pour cela.

Avant d’utiliser les bagues en caoutchouc pour la première fois, il faut les nettoyer avec le mélange de

solvants organiques (voir 7.3) utilisé pour nettoyer les échantillons pour essai. Il convient de réutiliser

les bagues uniquement après une décontamination soigneuse.

NOTE 2 Dix supports, cinq pour chaque radionucléide, réduisent la durée d'exécution de l'essai et permettent

d’éviter toute contamination croisée.
5.7 Agitateur d’enceinte

Un agitateur d’enceinte pour six échantillons pour essai doit être utilisé conformément à l’Annexe B.

L’appareillage doit être équipé d’un moteur faisant tourner l’agitateur à 100 r/min (tours par minute)

6 Agents de contamination et de décontamination
6.1 Solutions contaminantes
6.1.1 Composition des solutions contaminantes
60 137 134

Les échantillons pour essai doivent être contaminés par les radionucléides Co et Cs ou Cs

contenus dans des solutions séparées.

D’autres radionucléides en solution aqueuse, qui peuvent être plus appropriés, de par leur type et

leur comportement chimique, à l’objectif envisagé du matériau de surface, peuvent être utilisés après

consultation du laboratoire d'essai.

Cependant, les solutions contaminantes doivent être chimiquement stables et ne doivent pas corroder

les échantillons pour essai. Les échantillons décontaminés doivent être stables afin de pouvoir mesurer

la contamination résiduelle. On peut recourir à des techniques spéciales de mesure dans le cas de

radionucléides dont les émissions sont sujettes à l’absorption.

L’activité volumique de la solution contaminante doit être telle qu’un échantillon évaporé de 100 µl

produit une activité supérieure ou égale à 200 000 impulsions par minute dans le détecteur, après

correction du temps mort et du bruit de fond.

NOTE Une activité volumique de 0,2 MBq/ml est généralement suffisante pour satisfaire à l’exigence.

−5 −1

Les radionucléides doivent être utilisés avec une concentration en fluide porteur de (1 ± 0,1) 10 mol∙l

dans une solution d’acide nitrique d’une valeur pH de (4,0 ± 0,2). Pour s’assurer que l'activité volumique

ne varie pas, la valeur pH de la solution contaminante est vérifiée tous les mois ou avant utilisation.

Pour cela, utiliser un échantillon de chaque solution contaminante.
6.1.2 Préparation des solutions contaminantes
2+ +

6.1.2.1 Hormis les ions Co et Cs et les ions nitrate correspondants, les solutions mères de

radionucléide ne doivent pas contenir de composants qui restent dans le résidu lorsque les solutions

sont évaporées comme décrit en 6.1.2.6.

Tous les réactifs utilisés doivent être au moins de qualité analytique (pour analyse) reconnue.

6 © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO 8690:2020(F)
134

6.1.2.2 À l’aide des données disponibles pour les activités volumiques des solutions mères de Cs

137 60

ou Cs et Co, on peut calculer les quantités de ces solutions qu’il faudra utiliser pour la préparation

des quantités souhaitées de solutions contaminantes. Les formules pour la préparation des solutions

contaminantes sont données à l’Annexe C.

6.1.2.3 L’étape suivante consiste à calculer, à partir des quantités initiales, les quantités de fluide

porteur transférées avec les radionucléides et, à partir de celles-ci, les quantités des solutions de nitrate

de cobalt (II) [Co(NO ) ] ou de nitrate de césium (CsNO ), respectivement, qu'il faut ajouter afin d'obtenir

3 2 3
−5 −1

une concentration en fluide porteur de (1 ± 0,1)∙10 mol·l dans les solutions individuelles.

6.1.2.4 Placer ces quantités de solutions porteuses dans des récipients en polytétrafluoroéthylène

de taille suffisante pour pouvoir diluer les solutions jusqu’à leurs volumes finaux. Pour favoriser le

déplacement des ions chlorure qui peuvent se trouver dans les solutions mères de radionucléide, ajouter

5 ml de solution d'acide nitrique (haut degré de pureté) [HNO = 1 mol·l ] par 90 ml de volume final de

solution contaminante.

6.1.2.5 Enfin, ajouter à la solution porteuse les quantités calculées des solutions préparées de Co,

134 137
Cs ou Cs.

6.1.2.6 Laisser les mélanges s’évaporer à siccité à l’aide de lampes à infrarouge jusqu’à cessation de

l’émission de fumées.

6.1.2.7 Chauffer ensuite les récipients pendant 2 h supplémentaires, les lampes à infrarouge étant

déplacées af
...

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 8690
ISO/TC 85/SC 2 Secretariat: AFNOR
Voting begins on: Voting terminates on:
2019-02-05 2019-04-30
Measurement of radioactivity - Gamma ray and beta
emitting radionuclides - Test method to assess the ease of
decontamination of surface materials

Décontamination des surfaces contaminées par radioactivité — Méthode d'essai et de détermination de

l'aptitude à la décontamination
ICS: 13.280
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THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
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STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
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TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
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TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
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RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
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Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normatives references ................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms, definitions and symbols ............................................................................................................................................................ 2

3.1 Terms and definitions ....................................................................................................................................................................... 2

3.2 Symbols ......................................................................................................................................................................................................... 3

4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 3

5 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 4

5.1 Beakers .......................................................................................................................................................................................................... 4

5.2 Radiation detector ............................................................................................................................................................................... 4

5.3 Pipettes .......................................................................................................................................................................................................... 5

5.4 Two polytetrafluoroethylene (PTFE) or quartz ampoules ................................................................................ 5

5.5 Storage bottles ......................................................................................................................................................................................... 5

5.6 Mounting ...................................................................................................................................................................................................... 5

5.7 Cage-stirrer apparatus ..................................................................................................................................................................... 6

6 Contamination and decontamination agents ......................................................................................................................... 6

6.1 Contaminant solutions ..................................................................................................................................................................... 6

6.1.1 Composition of contaminant solutions ........................................................................................................ 6

6.1.2 Preparation of the contaminant solutions ................................................................................................. 6

6.1.3 Preparation of contaminant solution using neutron activation .............................................. 7

6.1.4 Storage of the contaminant solution............................................................................................................... 7

6.2 Decontaminant solution ................................................................................................................................................................. 8

7 Test specimens........................................................................................................................................................................................................ 8

7.1 Preparation and preliminary testing ................................................................................................................................... 8

7.1.1 Resistance to cleaning solution ........................................................................................................................... 8

7.1.2 Test specimens of non-metallic materials .................. ................................................................................ 8

7.1.3 Test specimens of metallic materials ............................................................................................................. 8

7.2 Number and dimensions ................................................................................................................................................................ 9

7.3 Conditioning and cleaning ............................................................................................................................................................ 9

8 Procedure..................................................................................................................................................................................................................... 9

8.1 Determining the specific pulse rate of each contaminant solution ........................................................... 9

8.2 Contamination ......................................................................................................................................................................................10

8.3 Decontamination ................................................................................................................................................................................12

8.3.1 Method ...................................................................................................................................................................................12

8.3.2 Determining the residual pulse rate ............................................................................................................13

9 Calculation of results and assessment of ease of decontamination .............................................................14

10 Test report ................................................................................................................................................................................................................14

Annex A (informative) Holder for contamination of test specimen ..................................................................................16

Annex B (informative) Cage-stirrer apparatus for decontamination ..............................................................................18

137 60

Annex C (informative) Equations for preparation of the Cs and Co contaminant solutions ......26

Annex D (informative) Calculations for the production of the contaminant solution using

neutron activation............................................................................................................................................................................................29

Annex E (informative) Example of a test report .....................................................................................................................................31

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................33

© ISO 2019 – All rights reserved iii
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ISO/DIS 8690:2019(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 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

URL: 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.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 8690:1988), which has been technically

revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
iv © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 8690:2019(E)
Introduction

Wherever radioactivity is used, there is a risk that surfaces can become contaminated through contact

with radioactivity in solution or airborne radioactivity. It is normally necessary to remove this surface

contamination to reduce the risk to staff from accidental ingestion of the radioactivity on the surface.

The ease of decontaminating surface materials is therefore an important parameter to consider when

selecting materials to use e.g. for facilities in the nuclear industry, in radionuclide laboratories or

nuclear medicine facilities.

This document defines a quantitative method under objective conditions for testing the ease of

decontamination of surface materials. The method enables the comparison of different surface

materials to support decisions on materials to use for different applications.

For the test, radioactive solutions are deposited onto a sample of the material being studied. The

60 137 134

solutions contain radionuclides commonly found in the nuclear industry ( Co, Cs or Cs) and are

in aqueous form. The surface is then cleaned and the residual activity on the surface is measured to

give a quantitative measure of the ease of decontamination.

The results of the tests on different materials therefore help the user select the best surface material

for the application being considered.
© ISO 2019 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 8690:2019(E)
Measurement of radioactivity - Gamma ray and beta
emitting radionuclides - Test method to assess the ease of
decontamination of surface materials
1 Scope

This document applies to the testing of surfaces which may become contaminated by radioactive

materials.

The ease of decontamination is a property of a surface and an important criterion for selecting surface

materials used in the nuclear industry, interim storage or disposal facilities from which contamination

can be removed easily and rapidly without damaging the surface. The test described in this document is

a rapid laboratory-based method to compare the ease of decontamination of different surface materials.

The results from the test may be one parameter to take into account when selecting surface coatings

such as varnish or imperious layers such as ceramics and other surfaces. The radionuclides used in this

137 134 60

test are those commonly found in the nuclear industry ( Cs, Cs and Co) in aqueous form. The

test can also be adopted for use with other radionuclides and other chemical forms, depending on the

customer requirements, if the solutions are chemically stable and do not corrode the test specimen.

The test does not measure the ease of decontamination of the surface materials in practical use, as

this depends on the radionuclide(s) present, their chemical form, the duration of exposure to the

contaminant and the environmental conditions amongst other factors.

The test method is not intended to describe general decontamination procedures or to assess the

efficiency of decontamination procedures (see ISO 7503- series).

In practical applications, it may be important to consider other factors, such as chemical, mechanical

and radiation resistance and long-term stability in the selection of the materials to be used. It should

be recognized that further decontamination tests under simulated service conditions may be needed.

2 Normatives 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 15, Rolling bearings — Radial bearings — Boundary dimensions, general plan
ISO 273, Fasteners — Clearance holes for bolts and screws
ISO 2009, Slotted countersunk flat head screws — Product grade A
ISO 2010, Slotted raised countersunk head screws — Product grade A
ISO 3819, Laboratory glassware — Beakers
ISO 4762, Hexagon socket head cap screws
ISO 11074, Soil quality — Vocabulary
ISO 80000-10, Quantities and Units — Part 10: Atomic and Nuclear Physics

ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories

© ISO 2019 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/DIS 8690:2019(E)

ISO/IEC Guide 99:2007, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and

associated terms (VIM)
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions

For the purposes of this document, the definitions, symbols and abbreviations defined in ISO 11074,

ISO 80000-10, ISO/IEC Guide 98-3 and ISO/IEC Guide 99, and the following 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 https: //www .iso .org/obp
3.1.1
contamination
radioactive substances deposited on defined surfaces
[SOURCE: ISO 7503-1:2016, 3.1.2]
3.1.2
decontamination

complete or partial removal of radioactive contamination by a deliberate physical, chemical, or

biological process
[SOURCE: ISO 12749-3:2015, 3.7.11.2]

Note 1 to entry: It is preferred that decontamination does not significantly change the characteristics of the surface

3.1.3
specific pulse rate I

pulse rate caused in the measuring apparatus under given geometrical conditions by 1 ml of a

contaminant solution

Note 1 to entry: It is expressed in pulses per minute standardized on 1 ml of the contaminant solution. Pulse

rates are derived from count rates applying dead time and background corrections.

3.1.4
residual pulse rate I

pulse rate caused in the measuring apparatus under given geometrical conditions by the residual

radionuclide on the tested side of the specimen after decontamination
Note 1 to entry: It is expressed in pulses per minute.
3.1.5
mean residual pulse rate I

arithmetic mean of the residual pulse rate values obtained for the five test specimens contaminated by

the same radionuclide
Note 1 to entry: It is expressed in pulses per minute.
3.1.6
standardized mean residual pulse rate I
rn,
corrected value of the mean residual pulse rate (3.1.5)

Note 1 to entry: The correction factor is obtained by dividing a reference value of the specific pulse rate by the

pulse rate of a contaminant solution used in the test.
2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 8690:2019(E)
Note 2 to entry: It is expressed in pulses per minute.

Note 3 to entry: The purpose of the correction factor is to compensate for variations in specific pulse rates of

contaminant solutions used in different test laboratories.
3.1.7
final residual pulse rate
60 134

arithmetic mean of the standardized mean residual pulse rate I (3.1.6) obtained for Co and Cs

rn,
137
or Cs
Note 1 to entry: It is expressed in pulses per minute.
3.2 Symbols
For the purposes of this document, the following apply.
A Activity of the radionuclide [Bq]
A Specific activity of the radionuclide [Bq ⋅ g ]
A activity of the radionuclide in the contaminant solution

D Distance between the center point of the contaminated area and the edge of the sensitive

min
detector cross-section [mm]
h Distance of the contaminated test surface from the detector surface [mm]
r Final volume of contaminant solution [ml]
s Activity concentration of stock solution [MBq ml ]
q Carrier concentration [mol l ]
V Volume [l]
m Mass [g]
M Mol mass [kg·mol ]
H Abundance
σ Cross section [cm ]
-2 -1
ø Neutron flux [cm ·s ]
N Avogadro constant
τ Carrier concentration of the radionuclide-initial solution [mol l ]
t Time [s]
t Half-life [years]
1/2
u Carrier concentration, in moles per litre [mol l ]
4 Principle
60 137 134

A specimen of the material is contaminated using a solution containing Co and Cs or Cs. The

emission from the specimen is measured using a detector. The specimen surface is decontaminated

© ISO 2019 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/DIS 8690:2019(E)

using demineralized water. The emission is measured again and the result is compared to the result of

the first measurement to quantify the ease of decontamination.
60 137 134 -5

Separate contaminant solutions containing Co and Cs or Cs (carrier concentration: 10 molar;

pH value: 4) are prepared. 100 μL samples of these solutions are counted using a large area radiation

detector. The specific pulse rates of contaminant solutions are calculated using the results from the count.

Contamination of specimens of the material under test over a defined area was first treated with the

contaminant solutions and subsequent decontaminated with demineralized water. The residual pulse

rate I is determined by measuring the contaminated samples.

The standardized mean residual pulse rates I for each radionuclide are calculated. The arithmetic

rn,
60 137 134

mean of the respective values for Co and Cs or Cs (final residual pulse rate) is used to assess the

ease of decontamination by means of a classification which has been empirically compiled.

5 Apparatus

In addition to ordinary laboratory apparatus, the following equipment is required for testing the ease

of decontamination of surfaces.
5.1 Beakers

Two beakers, of the low-form type, having a capacity of 2 000 ml and complying with requirements laid

down in ISO 3819.
5.2 Radiation detector

A detector and associated electronics are required for determining the pulse rate. Suitable detectors

include gas-filled proportional counter, scintillation and semi-conductor types.

The minimum size of the sensitive area of the detector shall be a circle having a 30 mm diameter, but in

practice, the geometrical requirement specified normally necessitates the use of a larger sensitive area.

D −12,5
min
To comply with geometrical requirements, the ratio shall not be less than 3,
where

D is the smallest distance, in millimetres, from the centre point of the contaminated area, as projected

min
onto the detector cross-section, to the edge of the sensitive detection area,

h is the distance, in millimetres, of the contaminated test surface from the detector surface (see Figure 1).

D −12,5
min

If the geometrical requirement ≥ 3 isn´t met, a detector having a circular sensitive area not

less than 30 mm in diameter may be used, provided that

a) for the determination of the specific pulse rate (see 8.1), the 100 µl of contaminant solution is

distributed as a series of individual droplets over a circular area 25 mm in diameter, i.e. the area

over which the test specimens are contaminated;

b) the net pulse rate of 100 µl of contaminant solution measured under these geometrical conditions

is not less than 200 000 pulses per minute (see 8.1).

CAUTION — For the apparatus described in 5.3 to 5.6, separate equipment shall be used for the

two or three radionuclides to prevent cross-contamination.
4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 8690:2019(E)
Key
1 Detector
2 Test specimen
3 Contaminated
Figure 1 — Geometrical requirements (cross-section)
5.3 Pipettes
Two pipettes with disposable tips, having a capacity of 100 µl.
Two pipettes with disposable tips, having a capacity of 1 000 µl.
5.4 Two polytetrafluoroethylene (PTFE) or quartz ampoules

Two polytetrafluoroethylene (PTFE) ampoules for preparation of the contamination solution

two quartz ampoule for the activation of the inactive stock solution in the neutron reactor are required.

5.5 Storage bottles

Two polytetrafluoroethylene (PTFE) bottles for storage the radioactive stock solution are required.

NOTE Other fluorinated materials of similar chemical resistance are possible alternatives to

polytetrafluoroethylene (PTFE), such as polytetrafluoroethylene/perfluoropropylene (PTFE/PFP), perfluoro

alkoxyl alkane (PFA) and poly(vinylidene fluoride) (PVDF).
5.6 Mounting

Ten holders for test specimens (5 for each radionuclide), made of poly(methyl methacrylate) (PMMA),

serving as positioning aids for the contamination step (see Annex A).

Each holder shall contain a flat silicone rubber ring (45 mm × 25 mm × 2 mm) made of unfilled material

having a Shore A hardness value of not more than 60.

NOTE 1 Unfilled, unpigmented, fluorinated silicone rubber has been found particularly suitable for this

purpose.

Before using for the first time, the rubber rings shall be clean using the organic solvent mixture (see 7.3)

used for cleaning the test specimens. The rings should only be reused after careful decontamination.

NOTE 2 Ten holders, five for each radionuclide, reduce the time needed to carry out the test and help to prevent

cross-contamination.
© ISO 2019 – All rights reserved 5
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ISO/DIS 8690:2019(E)
5.7 Cage-stirrer apparatus

A cage-stirrer apparatus for six test specimens shall be used in accordance with Annex B. The apparatus

shall be equipped with a motor allowing the stirrer to be rotated at 100 r∙min (revolution per minute).

6 Contamination and decontamination agents
6.1 Contaminant solutions
6.1.1 Composition of contaminant solutions
60 137 134

The test specimens shall be contaminated by the radionuclides Co and Cs or Cs, contained in

separate solutions.

The use of other radionuclides in aqueous solutions which may be more suitable in terms of type

and chemical behaviour for the envisaged purpose of the surface material can be adopted, subject to

consultation with the testing laboratory.

However, the contaminant solutions shall be chemically stable and shall not corrode the test specimens.

The decontaminated samples shall be stable in order to allow the residual contamination to be

measured. Special measurement techniques may be required in the case of radionuclides the emissions

of which are subject to absorption.

The activity concentration of the contaminant solution shall be such that an evaporated 100 µl sample

produces a pulse rate of not less than 200 000 pulses per minute in the detector, after correction for

dead time and background.

NOTE An activity concentration of 0,2 MBq/ml is usually sufficient to fulfil the requirement.

-5 -1

The radionuclides shall be used with a carrier concentration of (1 ± 0,1)∙10 mol∙l in a solution of

nitric acid with a pH-value of (4,0 ± 0,2). To make sure, that the activity concentration does not change,

the pH-value of the contaminant solution is checked monthly or before use. This shall be done using a

sample of each contaminant solution.
6.1.2 Preparation of the contaminant solutions
2+ +

6.1.2.1 Apart from Co and Cs ions and the corresponding nitrate ions, the radionuclide stock

solutions shall not contain constituents, which remain in the residue when the solutions are evaporated

as described in 6.1.2.6.
All reagents used shall be of analytical grade (pro analysi) or better.
134 137

6.1.2.2 With the help of the data available for the activity concentrations of the Cs or Cs and

Co stock solutions, the quantities of these solutions to be used for preparing the desired quantities of

contaminant solutions can be calculated. Equations for the preparation of the contaminant solutions are

given in Annex C.

6.1.2.3 The next step is to calculate from these input quantities the carrier quantities transferred

with the radionuclides, and from these in turn calculate the quantities of cobalt(II) nitrate [Co(N0 ) ]

3 2

or caesium nitrate (CsNO ) solutions respectively, which need to be added to establish a carrier

-5 -1
concentration of (1 ± 0,1)∙10 [mol·l ]in the individual solutions.

6.1.2.4 Place these quantities of carrier solutions in polytetrafluoroethylene vessels of sufficient size

to allow dilution of the solutions to their final volumes. In order to enhance the displacement of chloride

ions which may be present in the radionuclide stock solutions, add 5 mL of nitric acid solution (high

purity grade) [HNO = 1 mol·l ] per 90 mL of final volume of contaminant solution.

6 © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/DIS 8690:2019(E)
60 134 137

6.1.2.5 Finally, add the calculated quantities of Co, Cs or Cs stock solutions to the carrier

solution.

6.1.2.6 Evaporate the mixtures to dryness using infrared lamps until fume evolution stops.

6.1.2.7 Then heat the vessels for another 2 h with the infrared lamps being moved to double the initial

distance.

6.1.2.8 After cooling, top the vessels up to the respective final volume by adding nitric acid with a pH-

value of 4.

NOTE Nitric acid with a pH value 4 is produced by diluting 7 µl of nitric acid (p = 1,4 g∙ml ) to 1 l water using

double distilled water.

6.1.2.9 Check the specific pulse rates of the thoroughly homogenized solutions in accordance with 8.1

and the pH value.
6.1.3 Preparation of contaminant
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 8690
ISO/TC 85/SC 2 Secrétariat: AFNOR
Début de vote: Vote clos le:
2019-02-05 2019-04-30
Mesurage de la radioactivité — Radionucléides émetteurs
gamma et bêta — Méthode d'essai pour évaluer l'aptitude
à la décontamination des matériaux de surface

Measurement of radioactivity - Gamma ray and beta emitting radionuclides - Test method to assess the

ease of decontamination of surface materials
ICS: 13.280
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE

Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.

DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 8690:2019(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2019
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ISO/DIS 8690:2019(F)
ISO/DIS 8690:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................... v

Introduction ................................................................................................................................................................... vi

1  Domaine d’application ................................................................................................................................... 1

2  Références normatives .................................................................................................................................. 1

3  Termes, définitions et symboles ................................................................................................................ 2

3.1  Termes et définitions ..................................................................................................................................... 2

3.2  Symboles ............................................................................................................................................................. 3

4  Principe ............................................................................................................................................................... 4

5  Appareillage ...................................................................................................................................................... 4

5.1  Béchers ................................................................................................................................................................ 5

5.2  Détecteur de rayonnement .......................................................................................................................... 5

5.3  Pipettes ................................................................................................................................................................ 6

5.4  Deux ampoules en polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou qu a rtz ....................................................... 6

5.5  Flacons de stockage ........................................................................................................................................ 6

5.6  Montage ............................................................................................................................................................... 6

5.7  Agitateur d’enceinte ....................................................................................................................................... 7

6  Agents de contamination et de décontamination ................................................................................ 7

6.1  Solutions contaminantes............................................................................................................................... 7

6.1.1  Composition des solutions contaminantes ............................................................................................ 7

6.1.2  Préparation des solutions contaminantes.............................................................................................. 7

6.1.3  Préparation de la solution contaminante par activation ne utro niq ue ........................................ 8

6.1.4  Stockage de la solution contaminante ..................................................................................................... 9

6.2  Solution décontaminante .............................................................................................................................. 9

7  Échantillons pour essai.................................................................................................................................. 9

7.1  Préparation et essais préliminaires ......................................................................................................... 9

7.1.1  Résistance à la solution de nettoyage ...................................................................................................... 9

7.1.2  Échantillons pour essai de matériaux non mé t alliq ues ..................................................................... 9

7.1.3  Échantillons pour essai de matériaux métalliques .......................................................................... 10

7.2  Nombre et dimensions ................................................................................................................................ 10

7.3  Conditionnement et nettoyage ................................................................................................................ 11

8  Mode opératoire ........................................................................................................................................... 11

8.1  Détermination du taux d’impulsions spécifique de chaque solution contaminante ........... 11

8.2  Contamination ............................................................................................................................................... 12

8.3  Décontamination .......................................................................................................................................... 14

8.3.1  Méthode ........................................................................................................................................................... 14

8.3.2  Détermination du taux d’impulsions résiduel ................................................................................... 15

9  Calcul des résultats et évaluation de l’aptitude à la décontamination ...................................... 15

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT 10  Rapport d'essai .............................................................................................................................................. 16

(informative) Support pour la contamination de l’échantillon pour essai ....................... 18

© ISO 2019

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette

(informative) Agitateur d’enceinte pour la décontamination ............................................... 20

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

(informative) Équations pour la préparation des solutions contaminantes de

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

137 60

Cs et Co ...................................................................................................................................................... 28

ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
© ISO 2019 – Tous droits réservés iii
Website: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 8690:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................... v

Introduction ................................................................................................................................................................... vi

1  Domaine d’application ................................................................................................................................... 1

2  Références normatives .................................................................................................................................. 1

3  Termes, définitions et symboles ................................................................................................................ 2

3.1  Termes et définitions ..................................................................................................................................... 2

3.2  Symboles ............................................................................................................................................................. 3

4  Principe ............................................................................................................................................................... 4

5  Appareillage ...................................................................................................................................................... 4

5.1  Béchers ................................................................................................................................................................ 5

5.2  Détecteur de rayonnement .......................................................................................................................... 5

5.3  Pipettes ................................................................................................................................................................ 6

5.4  Deux ampoules en polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou quartz ....................................................... 6

5.5  Flacons de stockage ........................................................................................................................................ 6

5.6  Montage ............................................................................................................................................................... 6

5.7  Agitateur d’enceinte ....................................................................................................................................... 7

6  Agents de contamination et de décontamination ................................................................................ 7

6.1  Solutions contaminantes............................................................................................................................... 7

6.1.1  Composition des solutions contaminantes ............................................................................................ 7

6.1.2  Préparation des solutions contaminantes.............................................................................................. 7

6.1.3  Préparation de la solution contaminante par activation neutronique ........................................ 8

6.1.4  Stockage de la solution contaminante ..................................................................................................... 9

6.2  Solution décontaminante .............................................................................................................................. 9

7  Échantillons pour essai.................................................................................................................................. 9

7.1  Préparation et essais préliminaires ......................................................................................................... 9

7.1.1  Résistance à la solution de nettoyage ...................................................................................................... 9

7.1.2  Échantillons pour essai de matériaux non mé t alliq ues ..................................................................... 9

7.1.3  Échantillons pour essai de matériaux métalliques .......................................................................... 10

7.2  Nombre et dimensions ................................................................................................................................ 10

7.3  Conditionnement et nettoyage ................................................................................................................ 11

8  Mode opératoire ........................................................................................................................................... 11

8.1  Détermination du taux d’impulsions spécifique de chaque solution contaminante ........... 11

8.2  Contamination ............................................................................................................................................... 12

8.3  Décontamination .......................................................................................................................................... 14

8.3.1  Méthode ........................................................................................................................................................... 14

8.3.2  Détermination du taux d’impulsions résiduel ................................................................................... 15

9  Calcul des résultats et évaluation de l’aptitude à la décontamination ...................................... 15

10  Rapport d'essai .............................................................................................................................................. 16

(informative) Support pour la contamination de l’échantillon pour essai ....................... 18

(informative) Agitateur d’enceinte pour la décontamination ............................................... 20

(informative) Équations pour la préparation des solutions contaminantes de
137 60

Cs et Co ...................................................................................................................................................... 28

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ISO/DIS 8690:2019(F)
(informative) Calculs pour la production de la solution contaminante par

activation neutronique .............................................................................................................................. 31

(informative) Exemple de rapport d’essai .................................................................................... 33

Bibliographie ............................................................................................................................................................... 34

iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 8690:2019(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 nature volontaire des normes, de la signification des termes et expressions

spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute autre 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 : www.iso.org/iso/fr/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.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8690:1988), qui a fait l'objet d'une

révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes :

© ISO 2019 – Tous droits réservés v
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ISO/DIS 8690:2019(F)
Introduction

Toute utilisation de radioactivité implique un risque de contamination des surfaces par contact avec la

radioactivité en solution ou dans l’air. Il est normalement nécessaire d’éliminer cette contamination de

surface afin de réduire le risque d’ingestion accidentelle de la radioactivité en surface encouru par le

personnel. L’aptitude à la décontamination des matériaux de surface est donc un paramètre important à

prendre en compte lors du choix des matériaux employés, par exemple, dans les installations du secteur

nucléaire, dans les laboratoires manipulant des radionucléides ou dans les installations de médecine

nucléaire.

Le présent document définit une méthode quantitative, dans des conditions objectives, pour évaluer

l’aptitude à la décontamination des matériaux de surface. La méthode permet de comparer différents

matériaux de surface afin de choisir les matériaux utilisés pour différentes applications.

Pour l’essai, des solutions radioactives sont déposées sur un échantillon du matériau étudié. Les solutions

60 137 134

contiennent les radionucléides principalement présents dans le secteur nucléaire ( Co, Cs ou Cs) et

sont sous forme aqueuse. La surface est ensuite nettoyée et l’activité résiduelle en surface est mesurée

pour donner une mesure quantitative de l’aptitude à la décontamination.

Par conséquent, les résultats des essais sur différents matériaux aident l’utilisateur à choisir le matériau

de surface le plus adapté à l’application envisagée.
vi © ISO 2019 – Tous droits réservés
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 8690
Mesurage de la radioactivité — Radionucléides émetteurs
gamma et bêta — Méthode d'essai pour évaluer l'aptitude à la
décontamination des matériaux de surface
1 Domaine d’application

Le présent document s’applique à des essais réalisés sur des surfaces pouvant être contaminées par des

matériaux radioactifs.

L’aptitude à la décontamination est une caractéristique d’une surface et constitue un critère important

pour choisir les matériaux de surface utilisés dans les installations de stockage temporaire ou

d’évacuation du secteur nucléaire, à partir desquelles la contamination peut être facilement et

rapidement éliminée sans endommager la surface. L’essai décrit dans le présent document est une

méthode de laboratoire rapide visant à comparer l’aptitude à la décontamination de différents matériaux

de surface.

Les résultats d’essai peuvent être un paramètre à prendre en compte lors du choix des revêtements de

surface tels que le vernis ou des couches imperméables telles que la céramique ou d’autres surfaces. Les

137

radionucléides utilisés lors de cet essai sont ceux généralement présents dans le secteur nucléaire ( Cs,

134 60

Cs et Co) sous forme aqueuse. L’essai peut également être utilisable avec d’autres radionucléides et

d’autres formes chimiques, en fonction des exigences du client, si les solutions sont chimiquement stables

et ne corrodent pas l’échantillon pour essai.

En pratique, l’essai ne quantifie pas l’aptitude à la décontamination des matériaux de surface car celle‐ci

dépend entre autres des radionucléides présents, de leur forme chimique, de la durée d’exposition au

contaminant et des conditions environnementales.

La méthode d’essai n'a pas pour objectif de décrire les modes opératoires généraux de décontamination

ou d’évaluer l’efficacité des modes opératoires de décontamination (voir série ISO 7503).

Lors du choix des matériaux à utiliser, en pratique, il peut être important de tenir compte d’autres

facteurs tels que la résistance chimique, la résistance mécanique et la résistance aux rayonnements ainsi

que la stabilité à long terme. Il convient de savoir que d’autres essais de décontamination dans des

conditions de fonctionnement simulées peuvent être nécessaires.
2 Références normatives

Les documents suivants sont référencés dans le texte de telle sorte qu’une partie ou la totalité de leur

contenu constitue les 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 15, Roulements — Roulements radiaux — Dimensions d’encombrement, plan général

ISO 273, Éléments de fixation — Trous de passage pour boulons et vis
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ISO/DIS 8690:2019(F)
ISO 2009, Vis à métaux à tête fraisée fendue — Grade A
ISO 2010, Vis à métaux à tête fraisée bombée fendue — Grade A
ISO 3819, Verrerie de laboratoire — Béchers
ISO 4762, Vis à tête cylindrique à six pans creux
ISO 11074, Qualité du sol — Vocabulaire
ISO 80000‐10, Grandeurs et unités — Partie 10 : Physique atomique et nucléaire

ISO/IEC 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et d’essais

ISO/IEC Guide 99:2007, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux

et termes associés (VIM)
3 Termes, définitions et symboles
3.1 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les définitions, symboles et abréviations définis dans l’ISO 11074,

l’ISO 80000‐10, dans l’ISO/IEC Guide 98‐3 et dans l’ISO/IEC Guide 99, ainsi que les 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 https://www.iso.org/obp
3.1.1
contamination
dépôt de substances radioactives sur des surfaces définies
[SOURCE : ISO 7503‐1:2016, 3.1.2]
3.1.2
décontamination

élimination totale ou partielle de la contamination radioactive par un procédé physique, chimique ou

biologique délibéré
[SOURCE : ISO 12749‐3:2015, 3.7.11.2]

Note 1 à l’article : Il est préférable que la décontamination ne modifie pas significativement les caractéristiques de

la surface.
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ISO/DIS 8690:2019(F)
3.1.3
taux d’impulsions spécifique I

taux d’impulsions produit par 1 ml d’une solution contaminante, mesuré dans l’appareillage de mesure

dans des conditions géométriques données

Note 1 à l’article Il est exprimé en impulsions par minute normalisées sur 1 ml de solution contaminante. Les taux

d’impulsions sont obtenus à partir des taux de comptage en appliquant les corrections du temps mort et du bruit

de fond.
3.1.4
taux d’impulsions résiduel I

taux d’impulsions produit par les radionucléides résiduels sur la face soumise à essai de l'échantillon

pour essai après décontamination, mesuré dans l’appareillage de mesure dans des conditions

géométriques données
Note 1 à l’article : Il est exprimé en impulsions par minute.
3.1.5
taux d’impulsions résiduel moyen I

moyenne arithmétique des valeurs du taux d’impulsions résiduel obtenues sur les cinq échantillons pour

essai contaminés par le même radionucléide
Note 1 à l’article : Il est exprimé en impulsions par minute.
3.1.6
taux d’impulsions résiduel moyen normalisé I
rn,
valeur corrigée du taux d’impulsions résiduel moyen (3.1.5)

Note 1 à l’article : Le facteur de correction s’obtient en divisant une valeur de référence du taux d’impulsions

spécifique par la valeur du taux d’impulsions d’une solution contaminante utilisée pour l'essai.

Note 2 à l’article : Il est exprimé en impulsions par minute.

Note 3 à l’article : Le facteur de correction sert à compenser les variations des taux d’impulsions spécifiques des

solutions contaminantes utilisées dans différents laboratoires d’essai.
3.1.7
taux d’impulsions résiduel final

moyenne arithmétique du taux d’impulsions résiduel moyen normalisé I (3.1.6) obtenu pour le Co

rn,
134 137
et le Cs ou le Cs
Note 1 à l’article : Il est exprimé en impulsions par minute.
3.2 Symboles

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

A Activité du radionucléide [Bq]
A Activité spécifique du radionucléide [Bq ⋅ g ]
AE Activité du radionucléide dans la solution contaminante
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ISO/DIS 8690:2019(F)

D Distance entre centre de la zone contaminée et le bord de la section transversale sensible du

min
détecteur [mm]
h Distance entre la surface d’essai contaminée et la surface du détecteur [mm]
r Volume final de solution contaminante [ml]
s Activité volumique de la solution mère [MBq ml ]
q Concentration en fluide porteur [mol l ]
V Volume [l]
m Masse [g]
M Masse molaire [kg·mol ]
H Abondance
σ Section transversale [cm ]
‐2 ‐1
ø Flux de neutrons [cm ·s ]
NL Constante d’Avogadro
τ Concentration en fluide porteur de la solution mère de radionucléide [mol l ]
t Temps [s]
t Demi‐vie [années]
1/2
u Concentration en fluide porteur, en moles par litre [mol l ]
4 Principe
60 137

Contamination d’un échantillon pour essai du matériau avec une solution contenant du Co et du Cs

134

ou du Cs. Mesurage de l’émission de l’échantillon pour essai à l’aide d’un détecteur. Décontamination

de la surface de l’échantillon pour essai avec de l’eau déminéralisée. Deuxième mesurage de l’émission et

comparaison du résultat avec le résultat du premier mesurage pour quantifier l’aptitude à la

décontamination.
60 137 134

Préparation de solutions contaminantes séparées contenant du Co et du Cs ou du Cs (concentration

en fluide porteur : 10 molaire ; valeur pH : 4). Mesurage de l’activité d’échantillons de 100 μl de ces

solutions à l’aide d’un détecteur de rayonnement de grande surface. Calcul des taux d’impulsions

spécifiques des solutions contaminantes d’après les résultats du mesurage.

Contamination des échantillons pour essai du matériau soumis à l’essai sur une surface définie

préalablement traitée avec les solutions contaminantes et décontamination consécutive avec de l’eau

déminéralisée. Détermination du taux d’impulsions résiduel I en mesurant les échantillons contaminés.

Calcul des taux d’impulsions résiduel moyens normalisés I pour chaque radionucléide. Utilisation de

rn,
60 137 134

la moyenne arithmétique des valeurs respectives de Co et de Cs ou de Cs (taux d’impulsions

résiduel final) pour évaluer l'aptitude à la décontamination à l'aide d'une classification établie de façon

empirique.
5 Appareillage

En plus de l'appareillage de laboratoire courant, l’équipement suivant est requis pour évaluer l’aptitude

à la décontamination des surfaces.
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ISO/DIS 8690:2019(F)
5.1 Béchers

Deux béchers, de forme basse, d’une capacité de 2 000 ml et conformes aux exigences énoncées dans

l’ISO 3819.
5.2 Détecteur de rayonnement

Un détecteur et des équipements électroniques associés sont requis pour déterminer l’activité. Les types

de détecteurs appropriés sont les compteurs proportionnels à circulation gazeuse, les scintillateurs et les

semi‐conducteurs.
La dimension minimale de la zone sensible du détecteur doit êtr
...

Questions, Comments and Discussion

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