ISO 18589-2:2022

Measurement of radioactivity in the environment — Soil — Part 2: Guidance for the selection of the sampling strategy, sampling and pre-treatment of samples

This document specifies the general requirements, based on ISO 11074 and ISO/IEC 17025, for all steps in the planning (desk study and area reconnaissance) of the sampling and the preparation of samples for testing. It includes the selection of the sampling strategy, the outline of the sampling plan, the presentation of general sampling methods and equipment, as well as the methodology of the pre-treatment of samples adapted to the measurements of the activity of radionuclides in soil including granular materials of mineral origin which contain NORM or artificial radionuclides, such as sludge, sediment, construction debris, solid waste of different type and materials from technologically enhanced naturally occurring radioactive materials (mining, coal combustion, phosphate fertilizer production etc.). For simplification, the term “soil” used in this document covers the set of elements mentioned above. This document is addressed to the people responsible for determining the radioactivity present in soil for the purpose of radiation protection. It is applicable to soil from gardens, farmland, urban, or industrial sites, as well as soil not affected by human activities. This document is applicable to all laboratories regardless of the number of personnel or the range of the testing performed. When a laboratory does not undertake one or more of the activities covered by this document, such as planning, sampling, test or calibration, the corresponding requirements do not apply. NOTE The term “laboratory” is applicable to all identified entities (individuals, organizations, etc.) performing planning, sampling, test and calibration.

Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol — Partie 2: Lignes directrices pour la sélection de la stratégie d'échantillonnage, l'échantillonnage et le prétraitement des échantillons

Le présent document spécifie les exigences générales pour réaliser, sur la base de l’ISO 11074 et de l’ISO/IEC 17025, toutes les phases de planification (étude théorique et reconnaissance sur le terrain) de l’échantillonnage et de la préparation des échantillons pour essai. Ces phases comprennent le choix de la stratégie d’échantillonnage, l’ébauche du plan d’échantillonnage, la présentation des méthodes et équipements généraux d’échantillonnage, ainsi que la méthodologie du prétraitement des échantillons adaptée aux mesures de l’activité des radionucléides dans le sol, y compris les matériaux granulaires d’origine minérale qui contiennent des MRN ou des radionucléides artificiels, tels que les boues, les sédiments, les débris de construction, les déchets solides de différents types et les matières radioactives naturelles améliorées technologiquement (exploitation minière, combustion du charbon, production d’engrais phosphatés, etc.). Pour plus de commodité, le terme «sol» utilisé dans le présent document couvre l’ensemble des éléments susmentionnés. Le présent document s’adresse aux personnes chargées de déterminer la radioactivité présente dans les sols dans un but de radioprotection. Il est applicable aux sols de jardins ou de terres agricoles, aux sols de sites urbains ou industriels et aux sols qui n’ont pas été modifiés par des activités humaines. Le présent document est destiné à tous les laboratoires, quel que soit leur effectif ou leur domaine d’essai. Lorsqu’un laboratoire n’est pas concerné par une ou plusieurs des activités couvertes par le présent document, telles que la planification, l’échantillonnage, les essais ou l’étalonnage, les exigences correspondantes ne sont pas applicables. NOTE Le terme «laboratoire» s’applique à toutes les entités identifiées (individus, organisations, etc.) qui effectuent la planification, l’échantillonnage, l’essai et l’étalonnage.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 08-Dec-2022
• ICS: 13.080.01 - Soil quality and pedology in general
• ICS: 17.240 - Radiation measurements
• Technical Committee: ISO/TC 85/SC 2 - Radiological protection
• Drafting Committee: ISO/TC 85/SC 2/WG 17 - Radioactivity measurements
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 09-Dec-2022
• Due Date: 14-Dec-2022
• Completion Date: 09-Dec-2022

Relations

• Revises: ISO 18589-2:2015 - Measurement of radioactivity in the environment — Soil — Part 2: Guidance for the selection of the sampling strategy, sampling and pre-treatment of samples
• Effective Date: 21-Aug-2021

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18589-2
Third edition
2022-12
Measurement of radioactivity in the
environment — Soil —
Part 2:
Guidance for the selection of the
sampling strategy, sampling and pre-
treatment of samples
Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol —
Partie 2: Lignes directrices pour la sélection de la stratégie
d'échantillonnage, l'échantillonnage et le prétraitement des
échantillons
Reference number
ISO 18589-2:2022(E)
© ISO 2022
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 18589-2:2022(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2022

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 below

or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 18589-2:2022(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

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

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

2 Normative references ..................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions .................................................................................................................................................................................... 1

4 Symbols .......................................................................................................................................................................................................................... 2

5 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 2

6 Sampling strategy ............................................................................................................................................................................................... 4

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

6.2 Initial investigation ............................................................................................................................................................................ 4

6.3 Types of sampling strategies ..................................................................................................................................................... 4

6.4 Selection of the sampling strategy........................................................................................................................................ 4

7 Sampling plan .......................................................................................................................................................................................................... 5

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 5

7.2 Selection of sampling areas, units, and points ........................................................................................................... 6

7.2.1 General ........................................................................................................................................................................................ 6

7.2.2 Sampling for use with a probabilistic strategy ....................................................................................... 6

7.2.3 Sampling for use with an orientated strategy ......................................................................................... 6

7.2.4 Selection criteria of sampling areas and sampling units ............................................................... 7

7.3 Identification of sampling areas, units, and points ................................................................................................ 7

7.4 Selection of field equipment ....................................................................................................................................................... 8

8 Sampling process ................................................................................................................................................................................................. 8

8.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 8

8.2 Collection of samples ........................................................................................................................................................................ 9

8.2.1 Selection of sampling depth versus objectives of the study ........................................................ 9

8.2.2 Sampling surface soil ................................................................................................................................................... 11

8.2.3 Sampling soil profile ....................................................................................................................................................12

8.3 Preparation of the sorted sample ....................................................................................................................................... 13

8.4 Identification and packaging of samples ...................................................................................................................... 14

8.4.1 General ..................................................................................................................................................................................... 14

8.4.2 Sample identification ................................................................................................................................................... 14

8.4.3 Sample sheet........................................................................................................................................................................ 14

8.5 Transport and storage of samples ...................................................................................................................................... 15

9 Pre-treatment of samples ........................................................................................................................................................................15

9.1 Principle .................................................................................................................................................................................................... 15

9.2 Laboratory equipment .................................................................................................................................................................. 15

9.3 Procedure ................................................................................................................................................................................................. 16

10 Determination of the activity deposited onto the soil ..............................................................................................17

10.1 General ........................................................................................................................................................................................................ 17

10.2 Determination using surface activity data ................................................................................................................ 17

10.3 Determination by integration of soil profile activity data ........................................................................... 18

11 Recorded information .................................................................................................................................................................................18

Annex A (informative) Diagram of the selection of the sampling strategy according to the

objectives and the radiological characterization of the site and sampling areas.......................19

Annex B (informative) Diagram of the evolution of the sample characteristics from the

sampling site to the laboratory .........................................................................................................................................................20

Annex C (informative) Example of sampling plan for a site divided in three sampling areas

(A, B, C) ........................................................................................................................................................................................................................21

iii
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 18589-2:2022(E)

Annex D (informative) Example of a sampling record for a single/composite sample ...............................23

Annex E (informative) Example for a sample record for a soil profile with soil description ...............25

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................27

© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 18589-2:2022(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.

The committee responsible for this document is ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies, and

radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 18589-2:2015), which has been

technically revised.
The main change is as follows:

— the review of the introduction according to the generic introduction adopted for the standards

published on the radioactivity measurement in the environment.
A list of all parts in the ISO 18589 series can be found on the ISO website.

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
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 18589-2:2022(E)
Introduction

Everyone is exposed to natural radiation. The natural sources of radiation are cosmic rays and naturally

occurring radioactive substances which exist in the earth, flora and fauna, including the human body.

Human activities involving the use of radiation and radioactive substances add to the radiation exposure

from this natural exposure. Some of those activities, such as the mining and use of ores containing

naturally-occurring radioactive materials (NORM) and the production of energy by burning coal that

contains such substances, simply enhance the exposure from natural radiation sources. Nuclear power

plants and other nuclear installations use radioactive materials and produce radioactive effluent and

waste during operation and decommissioning. The use of radioactive materials in industry, agriculture

and research is expanding around the globe.

All these human activities give rise to radiation exposures that are only a small fraction of the global

average level of natural exposure. The medical use of radiation is the largest and a growing man-made

source of radiation exposure in developed countries. It includes diagnostic radiology, radiotherapy,

nuclear medicine and interventional radiology.

Radiation exposure also occurs as a result of occupational activities. It is incurred by workers in

industry, medicine and research using radiation or radioactive substances, as well as by crew during

air travel. The average level of occupational exposures is generally similar to the global average level of

natural radiation exposure (see Reference [1]).

As uses of radiation increase, so do the potential health risk and the public's concerns. Thus, all these

exposures are regularly assessed in order to

— improve the understanding of global levels and temporal trends of public and worker exposure,

— evaluate the components of exposure so as to provide a measure of their relative importance, and

— identify emerging issues that may warrant more attention and study.

While doses to workers are mostly directly measured, doses to the public are usually assessed

by indirect methods using the results of radioactivity measurements of waste, effluent and/or

environmental samples.

To ensure that the data obtained from radioactivity monitoring programs support their intended use, it

is essential that the stakeholders (for example nuclear site operators, regulatory and local authorities)

agree on appropriate methods and procedures for obtaining representative samples and for handling,

storing, preparing and measuring the test samples. An assessment of the overall measurement

uncertainty also needs to be carried out systematically. As reliable, comparable and ‘fit for purpose’

data are an essential requirement for any public health decision based on radioactivity measurements,

international standards of tested and validated radionuclide test methods are an important tool for

the production of such measurement results. The application of standards serves also to guarantee

comparability of the test results over time and between different testing laboratories. Laboratories

apply them to demonstrate their technical competences and to complete proficiency tests successfully

during interlaboratory comparisons, two prerequisites for obtaining national accreditation.

Today, over a hundred International Standards are available to testing laboratories for measuring

radionuclides in different matrices.

Generic standards help testing laboratories to manage the measurement process by setting out the

general requirements and methods to calibrate equipment and validate techniques. These standards

underpin specific standards which describe the test methods to be performed by staff, for example, for

different types of samples. The specific standards cover test methods for:
40 3 14

— naturally-occurring radionuclides (including K, H, C and those originating from the thorium

226 228 234 238 201

and uranium decay series, in particular Ra, Ra, U, U and Pb) which can be found in

materials from natural sources or can be released from technological processes involving naturally

occurring radioactive materials (e.g. the mining and processing of mineral sands or phosphate

fertilizer production and use);
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 18589-2:2022(E)

— human-made radionuclides, such as transuranium elements (americium, plutonium, neptunium,

3 14 90

and curium), H, C, Sr and gamma-ray emitting radionuclides found in waste, liquid and gaseous

effluent, in environmental matrices (water, air, soil and biota), in food and in animal feed as a result

of authorized releases into the environment, fallout from the explosion in the atmosphere of nuclear

devices and fallout from accidents, such as those that occurred in Chernobyl and Fukushima.

The fraction of the background dose rate to man from environmental radiation, mainly gamma

radiation, is very variable and depends on factors such as the radioactivity of the local rock and soil, the

nature of building materials and the construction of buildings in which people live and work.

A reliable determination of the activity concentration of gamma-ray emitting radionuclides in various

matrices is necessary to assess the potential human exposure, to verify conformity with radiation

protection and environmental protection regulations or to provide guidance on reducing health risks.

Gamma-ray emitting radionuclides are also used as tracers in biology, medicine, physics, chemistry, and

engineering. Accurate measurement of the activities of the radionuclides is also needed for homeland

security and in connection with the Non-Proliferation Treaty (NPT).

This document should be used in the context of a quality assurance management system (ISO/IEC 17025).

ISO 18589 is published in several parts for use jointly or separately according to needs. These parts are

complementary and are addressed to those responsible for determining the radioactivity present in

soil, bedrocks and ore (NORM or TENORM). The first two parts are general in nature and describe the

setting up of programmes and sampling techniques, methods of general processing of samples in the

laboratory (ISO 18589-1), the sampling strategy and the soil sampling technique, soil sample handling

and preparation (ISO 18589-2). ISO 18589-3, ISO 18589-4 and ISO 18589-5 deal with nuclide-specific

test methods to quantify the activity concentration of gamma emitters radionuclides (ISO 18589-3

and ISO 20042), plutonium isotopes (ISO 18589-4) and Sr (ISO 18589-5) of soil samples. ISO 18589-6

deals with non-specific measurements to quantify rapidly gross alpha or gross beta activities

and ISO 18589-7 describes in situ measurement of gamma-emitting radionuclides.

The test methods described in ISO 18589-3 to ISO 18589-6 can also be used to measure the radionuclides

in sludge, sediment, construction material and products following proper sampling procedure.

This document is one of a set of International Standards on measurement of radioactivity in the

environment.
vii
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 18589-2:2022(E)
Measurement of radioactivity in the environment — Soil —
Part 2:
Guidance for the selection of the sampling strategy,
sampling and pre-treatment of samples
1 Scope

This document specifies the general requirements, based on ISO 11074 and ISO/IEC 17025, for all

steps in the planning (desk study and area reconnaissance) of the sampling and the preparation of

samples for testing. It includes the selection of the sampling strategy, the outline of the sampling plan,

the presentation of general sampling methods and equipment, as well as the methodology of the pre-

treatment of samples adapted to the measurements of the activity of radionuclides in soil including

granular materials of mineral origin which contain NORM or artificial radionuclides, such as sludge,

sediment, construction debris, solid waste of different type and materials from technologically

enhanced naturally occurring radioactive materials (mining, coal combustion, phosphate fertilizer

production etc.).

For simplification, the term “soil” used in this document covers the set of elements mentioned above.

This document is addressed to the people responsible for determining the radioactivity present in

soil for the purpose of radiation protection. It is applicable to soil from gardens, farmland, urban, or

industrial sites, as well as soil not affected by human activities.

This document is applicable to all laboratories regardless of the number of personnel or the range of

the testing performed. When a laboratory does not undertake one or more of the activities covered by

this document, such as planning, sampling, test or calibration, the corresponding requirements do not

apply.

NOTE The term “laboratory” is applicable to all identified entities (individuals, organizations, etc.)

performing planning, sampling, test and calibration.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 11074, Soil quality — Vocabulary

ISO 18589-1, Measurement of radioactivity in the environment — Soil — Part 1: General guidelines and

definitions
ISO 80000-10, Quantities and units — Part 10: Atomic and nuclear physics
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms, definitions, and symbols given in ISO 80000-10,

ISO 18589-1, ISO 11074, and the following apply.

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

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 18589-2:2022(E)
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Symbols
e thickness of the layer sampled
m wet mass of the sorted sample
m′ wet mass of a subsample of the sorted sample
m dry mass of the test sample
a activity per unit of mass of the test sample
A activity per unit area
S surface area sampled
5 Principle

The purpose of the measurement of soil radioactivity is to monitor the environmental impact of

[2] [3][4][5][6]

radioactive substances and/or to assess the radiological impact on the population .

The main objectives of the measurement of radionuclides in soil (see ISO 18589-1) are the following:

— characterization of radioactivity in the environment;

— routine surveillance of the impact of radioactivity released from nuclear installations or of the

general evolution of the radioactivity in a region;
— investigations of accidents and incidents;
— planning and surveillance of remedial action;
— decommissioning of installations or the disposal of materials.

Consequently, measurements of soil radioactivity are performed in a variety of situations, but a generic

approach can be described, with the following steps as outlined in this document:

a) Planning process — Selection of the sampling strategy

The selection of the sampling strategy depends on the main objectives and on the results of the

initial investigation of the area. The sampling strategy shall lead to the knowledge of the nature,

activity concentrations, spatial distribution of the radionuclides, as well as their temporal evolution,

taking into account changes caused by migration, atmospheric conditions, and land/soil use.

An initial investigation of the area shall be carried out to determine the sampling strategy.

ISO 18400-104 gives general guidance on sampling strategies and ISO 18400-202 on preliminary

investigations. ISO 18400-205 gives specific guidance for the investigation of natural, near-natural,

and cultivated areas; and ISO 18400-203 deals with the investigation of potentially contaminated

sites.

Details are given in Clause 6 and a scheme for the selection of the sampling strategy is given in

Annex A.
b) Planning process — Sampling plan

The sampling plan shall be developed according to the sampling strategy selected. It shall specify

the selection of sampling areas and units, the sampling pattern, the sampling points, the types

© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 18589-2:2022(E)

of samples, the sampling procedures and equipment, as well as the safety requirements for the

personnel.

ISO 18400-107 gives general guidance on the framework for the preparation and application of a

sampling plan.

Details, such as the selection of sampling areas and the sampling units that result from the type

of grid applied to these areas, are given in Clause 7. Definitions of the types of samples are given

in ISO 18589-1. The relationship between samples types is given in Annex B.
c) Sampling process — Collection of samples

The collection of any soil samples in the field shall conform to the established sampling plan.

— For sampling of the top layer, a single sample or n increments of a defined thickness are taken from

each of the selected sampling units.

— For vertical sampling of several soil layers, samples are taken at increasing depth vertically below

the surface sampling point. A single sample or n increments are collected from the various soil layers

with different thicknesses according to the sampling depth. Special care should be exercised in

order not to mix samples from different soil layers.
Reference [12] gives guidance on recording and reporting of the samples.
Details are given in Clauses 7 and 8.
d) Sampling process — Preparation of the sorted sample

The preparation of sorted samples is carried out by the reduction of single or composite

samples. A sorted sample should be representative of the average value of one or more given

soil characteristics. The identification, labelling, packaging, and transport procedures of sorted

samples to the laboratory shall guarantee the preservation of their characteristics.

Details are given in 8.3, 8.4, and 8.5.
e) Laboratory process — Handling of the laboratory sample

After arrival at the laboratory, the sorted samples are considered as laboratory samples for storage

and further pre-treatment before their analysis.
Details are given in Clause 9.
f) Laboratory process — Preparation of the test sample

Before any testing, the laboratory samples are pre-treated by drying, crushing, sieving, and

homogenizing to produce test samples in the form of a fine, homogeneous powder. Pre-treatment

shall guarantee that the physical and chemical characteristics of the test sample are constant

over time, thus rendering the results easier to interpret. Representative subsamples with masses

determined by the specifications of the different radioactivity measurements shall be isolated from

the test sample as test portions.
Details are given in Clause 9.

If some material is stored for future investigations or for the purpose of settling a potential dispute,

subsamples shall be taken from the laboratory sample or the test sample in an acceptable and

documented manner.
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 18589-2:2022(E)
6 Sampling strategy
6.1 General

During the planning process, the sampling strategy for the site under investigation is determined

[2]

according to the objectives described in Clause 5 item a), resulting in the definition of a sampling plan

[3][5][7][8][9]
6.2 Initial investigation

Whatever the objective of the work being carried out is, certain preliminaries shall be undertaken

during the initial investigation phase to help define the sampling strategy, such as the following:

— analysis of historical and administrative data, company archives, previous studies, and interviews

with former employees, which help identify potential sources of radioactive contamination;

— collection of information on geological, hydrological, and pedological characteristics and on the

main climatic parameters, in order to characterize the spatial and temporal development of the

characteristics of the ra
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 18589-2
Troisième édition
2022-12
Mesurage de la radioactivité dans
l'environnement — Sol —
Partie 2:
Lignes directrices pour la sélection
de la stratégie d'échantillonnage,
l'échantillonnage et le prétraitement
des échantillons
Measurement of radioactivity in the environment — Soil —
Part 2: Guidance for the selection of the sampling strategy, sampling
and pre-treatment of samples
Numéro de référence
ISO 18589-2:2022(F)
© ISO 2022
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 18589-2:2022(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2022

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

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

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

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

ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 18589-2:2022(F)
Sommaire Page

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

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

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

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

3 Termes et définitions ...................................................................................................................................................................................... 2

4 Symboles ....................................................................................................................................................................................................................... 2

5 Principe.......................................................................................................................................................................................................................... 2

6 Stratégie d’échantillonnage .....................................................................................................................................................................4

6.1 Généralités ................................................................................................................................................................................................. 4

6.2 Étude initiale ............................................................................................................................................................................................ 4

6.3 Types de stratégies d’échantillonnage .............................................................................................................................. 4

6.4 Sélection de la stratégie d’échantillonnage ................................................................................................................... 5

7 Plan d’échantillonnage .................................................................................................................................................................................. 6

7.1 Généralités ................................................................................................................................................................................................. 6

7.2 Sélection des zones d’échantillonnage et des unités et points d’échantillonnage ...................... 6

7.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................... 6

7.2.2 Échantillonnage à effectuer avec une stratégie probabiliste ..................................................... 7

7.2.3 Échantillonnage à effectuer avec une stratégie orientée ............................................................... 7

7.2.4 Critères de sélection des zones d’échantillonnage et des unités

d’échantillonnage ............................................................................................................................................................... 7

7.3 Identification des zones d’échantillonnage et des unités et points d’échantillonnage ........... 8

7.4 Choix des équipements de terrain ........................................................................................................................................ 8

8 Processus d’échantillonnage .................................................................................................................................................................. 9

8.1 Généralités ................................................................................................................................................................................................. 9

8.2 Collecte d’échantillons .................................................................................................................................................................. 10

8.2.1 Sélection de la profondeur d’échantillonnage par rapport aux objectifs de

l’étude ........................................................................................................................................................................................ 10

8.2.2 Échantillonnage du sol superficiel...................................................................................................................12

8.2.3 Échantillonnage de profil(s) de sol .................................................................................................................. 13

8.3 Préparation des échantillons triés .................................................................................................................................... 14

8.4 Identification et conditionnement des échantillonnages .............................................................................. 15

8.4.1 Généralités ............................................................................................................................................................................15

8.4.2 Identification des échantillonnages ............................................................................................................... 15

8.4.3 Fiche d’échantillon .........................................................................................................................................................15

8.5 Transport et conservation des échantillons ............................................................................................................. 16

9 Prétraitement des échantillons ........................................................................................................................................................17

9.1 Principe ...................................................................................................................................................................................................... 17

9.2 Matériel de laboratoire ................................................................................................................................................................. 17

9.3 Mode opératoire ................................................................................................................................................................................. 17

10 Détermination de la radioactivité déposée sur le sol ...............................................................................................18

10.1 Généralités .............................................................................................................................................................................................. 18

10.2 Détermination utilisant des données d’activité surfacique ........................................................................ 18

10.3 Détermination par intégration des données d’activité de profil de sol ............................................ 19

11 Informations à consigner ........................................................................................................................................... ..............................20

Annexe A (informative) Diagramme de la sélection de la stratégie d’échantillonnage

selon les objectifs de la caractérisation radiologique du site et des zones

d’échantillonnage .............................................................................................................................................................................................21

Annexe B (informative) Diagramme de l’évolution des caractéristiques des échantillons

depuis le site d’échantillonnage jusqu’au laboratoire ..............................................................................................22

iii
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 18589-2:2022(F)

Annexe C (informative) Exemple de plan d’échantillonnage pour un site divisé en trois

zones d’échantillonnage (A, B, C) .....................................................................................................................................................23

Annexe D (informative) Exemple d’enregistrement d’échantillonnage pour un échantillon

unitaire/composite ........................................................................................................................................................................................25

Annexe E (informative) Exemple d’enregistrement d’échantillon pour un profil de sol,

avec description du sol ...............................................................................................................................................................................27

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................30

© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 18589-2:2022(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 comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 85 Énergie nucléaire, technologies

nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.

Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 18589-2:2015), qui a fait l’objet

d’une révision technique.
Le changement principal est le suivant:

— révision de l’introduction conformément à l’introduction générale adoptée pour les normes publiées

traitant du mesurage de la radioactivité dans l’environnement.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 18589 se trouve sur le site web de l’ISO.

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.
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 18589-2:2022(F)
Introduction

Tout individu est exposé à des rayonnements naturels. Les sources naturelles de rayonnement sont les

rayons cosmiques et les substances radioactives naturellement présentes dans la terre, la faune et la

flore, incluant le corps humain. Les activités anthropiques impliquant l’utilisation de rayonnements

et de substances radioactives s’ajoutent à l’exposition aux rayonnements résultant de cette exposition

naturelle. Certaines de ces activités augmentent simplement l’exposition des sources naturelles de

rayonnement, telles que l’exploitation minière et l’utilisation de minerais contenant des matières

radioactives naturelles (MRN) ainsi que la production d’énergie par combustion de charbon contenant

ces substances. Les centrales électriques nucléaires et autres installations nucléaires emploient

des matières radioactives et génèrent des effluents et des déchets radioactifs dans le cadre de leur

exploitation et leur déclassement. L’utilisation de matières radioactives dans les secteurs de l’industrie,

de l’agriculture et de la recherche connaît un essor mondial.

Toutes ces activités anthropiques provoquent des expositions aux rayonnements qui ne représentent

qu’une petite fraction du niveau moyen mondial d’exposition naturelle. Dans les pays développés,

l’utilisation des rayonnements à des fins médicales représente la plus importante source anthropique

d’exposition aux rayonnements et qui de plus ne cesse d’augmenter. Ces applications médicales englobent

la radiologie diagnostique, la radiothérapie, la médecine nucléaire et la radiologie interventionnelle.

L’exposition aux rayonnements découle également d’activités professionnelles. Elle est subie par le

personnel des secteurs de l’industrie, de la médecine et de la recherche qui utilisent des rayonnements

ou des substances radioactives, ainsi que par le personnel navigant pendant les voyages aériens. Le

niveau moyen des expositions professionnelles est généralement similaire au niveau moyen mondial

des expositions naturelles aux rayonnements (voir Référence [1]).

Du fait de l’utilisation croissante des rayonnements, le risque pour la santé et les préoccupations

du public augmentent. Par conséquent, toutes ces expositions sont régulièrement évaluées afin:

— de mieux connaître les niveaux mondiaux et les tendances temporelles de l’exposition du public

et du personnel;

— d’évaluer les composantes de l’exposition et de chiffrer leur importance relative; et

— d’identifier de nouvelles problématiques qui peuvent mériter une plus grande attention et une

surveillance.

Alors que les doses reçues par les travailleurs sont le plus souvent mesurées directement, celles reçues

par le public sont habituellement évaluées par des méthodes indirectes qui consistent à exploiter les

résultats des mesurages de la radioactivité de déchets, effluents et/ou échantillons environnementaux.

Afin de garantir que les données obtenues dans le cadre de programmes de surveillance de la

radioactivité permettent de répondre à l’objectif de l’évaluation, il est primordial que les parties

prenantes (par exemple, les exploitants de site nucléaire, les organismes de réglementation et les

autorités locales) conviennent des méthodes et modes opératoires appropriés pour obtenir des

échantillons représentatifs ainsi que pour la manipulation, le stockage, la préparation et le mesurage

des échantillons pour essai. Il est également nécessaire de procéder systématiquement à une évaluation

de l’incertitude globale de mesure. Pour toute décision en matière de santé publique s’appuyant sur

des mesures de la radioactivité, il est capital que les données soient fiables, comparables et adéquates

par rapport à l’objectif de l’évaluation; c’est pourquoi les Normes internationales spécifiant des

méthodes d’essai des radionucléides qui ont été vérifiées par des essais et validées sont un outil

important dans l’obtention de tels résultats de mesure. L’application de normes permet également de

garantir la comparabilité des résultats d’essai dans le temps et entre différents laboratoires d’essai.

Les laboratoires les appliquent pour démontrer leurs compétences techniques et pour passer les essais

d’aptitude lors d’études interlaboratoires, deux conditions préalables à l’obtention d’une accréditation

nationale.

À l’heure actuelle, plus d’une centaine de Normes internationales sont à la disposition des laboratoires

d’essai pour leur permettre de mesurer les radionucléides dans différentes matrices.

© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 18589-2:2022(F)

Les normes générales aident les laboratoires d’essai à maîtriser le processus de mesure en définissant

les exigences et méthodes générales d’étalonnage des appareils et de validation des techniques. Ces

normes viennent à l’appui de normes spécifiques qui décrivent les méthodes d’essai à mettre en œuvre

par le personnel, par exemple pour différents types d’échantillons. Les normes spécifiques couvrent les

méthodes d’essai relatives aux:
40 3 14

— radionucléides naturels (comprenant le K, le H, le C et les radionucléides des familles radioactives

226 228 234 238 201

du thorium et de l’uranium, notamment le Ra, le Ra, le U, le U et le Pb) qui peuvent être

retrouvés dans des matériaux issus de sources naturelles ou qui peuvent être émis par des procédés

technologiques impliquant des matières radioactives naturelles (par exemple, l’exploitation minière

et le traitement des sables minéraux ou la production et l’utilisation d’engrais phosphatés);

— radionucléides anthropiques, tels que les éléments transuraniens (américium, plutonium, neptunium,

3 14 90

curium), le H, le C, le Sr et les radionucléides émetteurs gamma retrouvés dans les déchets,

les effluents liquides et gazeux, dans les matrices environnementales (telles que l’eau, l’air, le sol,

le biote), dans l’alimentation et dans les aliments pour animaux à la suite de rejets autorisés dans

l’environnement, d’une contamination par des retombées radioactives engendrées par l’explosion

dans l’atmosphère de dispositifs nucléaires et d’une contamination par des retombées radioactives

résultant d’accidents tels que ceux qui se sont produits à Tchernobyl et à Fukushima.

La fraction du débit de dose d’exposition au rayonnement bruit de fond, due aux rayonnements

environnementaux, principalement aux rayonnements gamma, qu’une personne reçoit est très variable

et dépend de plusieurs facteurs tels que la radioactivité de la roche locale et du sol local, la nature

des matériaux de construction et la construction des bâtiments dans lesquels les personnes vivent

ou travaillent.

Une détermination fiable de l’activité massique des radionucléides émetteurs gamma dans différentes

matrices est nécessaire pour évaluer le niveau potentiel d’exposition des êtres humains, vérifier

la conformité à la législation en matière d’environnement et de radioprotection ou donner des

recommandations visant à limiter les risques sur la santé. Les radionucléides émetteurs gamma

sont également utilisés en tant que traceurs en biologie, médecine, physique, chimie et ingénierie.

Un mesurage précis de l’activité des radionucléides est également nécessaire pour la sécurité intérieure

et dans le cadre du traité de non-prolifération (T.N.P.).

Il convient d’utiliser le présent document dans le cadre d’un système de management de l’assurance

qualité (ISO/IEC 17025).

L’ISO 18589 est publiée en plusieurs parties, à utiliser ensemble ou séparément selon les besoins.

Elles sont complémentaires entre elles et s’adressent aux personnes chargées de déterminer la

radioactivité présente dans les sols, les socles rocheux et le minerai (MRN ou MRNAT). Les deux

premières parties sont générales et décrivent la définition des programmes et des techniques

d’échantillonnage, des méthodes de traitement général d’échantillons dans le laboratoire (ISO 18589-1),

ainsi que la stratégie d’échantillonnage et la technique d’échantillonnage des échantillons de sol, la

manipulation et la préparation des échantillons de sol (ISO 18589-2). L’ISO 18589-3, l’ISO 18589-4 et

l’ISO 18589-5 traitent de méthodes d’essai propres à un nucléide pour quantifier l’activité massique des

radionucléides émetteurs gamma (ISO 18589-3 et ISO 20042), des isotopes de plutonium (ISO 18589-4)

et du Sr (ISO 18589-5) des échantillons de sol. L’ISO 18589-6 traite des mesurages non spécifiques

pour quantifier rapidement des activités alpha globale ou bêta globale et l’ISO 18589-7 décrit un

mesurage in situ de radionucléides émetteurs gamma.

Les méthodes d’essai décrites dans les normes ISO 18589-3 à ISO 18589-6 peuvent également être

utilisées pour mesurer les radionucléides dans une boue, dans un sédiment, dans un matériau de

construction et dans des produits de construction en suivant un mode opératoire d’échantillonnage

approprié.

Le présent document fait partie d’un ensemble de Normes internationales traitant du mesurage de la

radioactivité dans l’environnement.
vii
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 18589-2:2022(F)
Mesurage de la radioactivité dans l'environnement —
Sol —
Partie 2:
Lignes directrices pour la sélection de la stratégie
d'échantillonnage, l'échantillonnage et le prétraitement
des échantillons
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie les exigences générales pour réaliser, sur la base de l’ISO 11074 et

de l’ISO/IEC 17025, toutes les phases de planification (étude théorique et reconnaissance sur le

terrain) de l’échantillonnage et de la préparation des échantillons pour essai. Ces phases comprennent

le choix de la stratégie d’échantillonnage, l’ébauche du plan d’échantillonnage, la présentation des

méthodes et équipements généraux d’échantillonnage, ainsi que la méthodologie du prétraitement des

échantillons adaptée aux mesures de l’activité des radionucléides dans le sol, y compris les matériaux

granulaires d’origine minérale qui contiennent des MRN ou des radionucléides artificiels, tels que les

boues, les sédiments, les débris de construction, les déchets solides de différents types et les matières

radioactives naturelles améliorées technologiquement (exploitation minière, combustion du charbon,

production d’engrais phosphatés, etc.).

Pour plus de commodité, le terme «sol» utilisé dans le présent document couvre l’ensemble des éléments

susmentionnés.

Le présent document s’adresse aux personnes chargées de déterminer la radioactivité présente dans

les sols dans un but de radioprotection. Il est applicable aux sols de jardins ou de terres agricoles, aux

sols de sites urbains ou industriels et aux sols qui n’ont pas été modifiés par des activités humaines.

Le présent document est destiné à tous les laboratoires, quel que soit leur effectif ou leur domaine

d’essai. Lorsqu’un laboratoire n’est pas concerné par une ou plusieurs des activités couvertes par le

présent document, telles que la planification, l’échantillonnage, les essais ou l’étalonnage, les exigences

correspondantes ne sont pas applicables.

NOTE Le terme «laboratoire» s’applique à toutes les entités identifiées (individus, organisations, etc.)

qui effectuent la planification, l’échantillonnage, l’essai et l’étalonnage.
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 11074, Qualité du sol — Vocabulaire

ISO 18589-1, Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Sol — Partie 1: Lignes directrices

générales et définitions
ISO 80000-10, Grandeurs et unités — Partie 10: Physique atomique et nucléaire
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 18589-2:2022(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes, définitions et symboles donnés dans l’ISO 80000-10,

l’ISO 18589-1, l’ISO 11074 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:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp;

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/ .
4 Symboles
e épaisseur de la couche échantillonnée
m masse humide de l’échantillon trié
m′ masse humide d’un sous-échantillon de l’échantillon trié
m masse sèche de l’échantillon pour essai
a activité du radionucléide par unité de masse de l’échantillon pour essai
A activité du radionucléide par unité de surface
S surface de la zone échantillonnée
5 Principe

L’objet du mesurage de la radioactivité des sols est la surveillance de l’impact environnemental des

[2] [3][4][5][6]

substances radioactives et/ou l’évaluation de l’impact radiologique sur la population .

Les principaux objectifs du mesurage des radionucléides présents dans le sol (voir l’ISO 18589-1)

sont les suivants:
— la caractérisation de la radioactivité dans l’environnement;

— la surveillance de routine de l’impact de la radioactivité émise par les installations nucléaires ou

de l’évolution de la radioactivité du territoire en général;
— les études de situations d’accident ou d’incident;
— la planification et la surveillance des mesures correctives;
— le déclassement d’installations ou la mise au rebut des matériaux.

En conséquence, la radioactivité du sol est mesurée dans diverses situations, mais il est possible

de décrire une approche générale, constituée des étapes suivantes, qui sont développées dans le présent

document:
a) processus de planification — Sélection de la stratégie d’échantillonnage

La sélection de la stratégie d’échantillonnage dépend des principaux objectifs et des résultats de

l’étude initiale de la zone concernée. La stratégie d’échantillonnage doit apporter une connaissance

de la nature des radionucléides, de leurs activités volumiques, de leur distribution spatiale ainsi

que de leur évolution temporelle, en tenant compte des modifications dues à la migration, aux

conditions atmosphériques et à l’occupation des terrains/sols.

Une étude initiale de la zone doit être effectuée afin de déterminer la stratégie d’échantillonnage.

© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 18589-2:2022(F)

L’ISO 18400-104 fournit des recommandations générales sur les stratégies d’échantillonnage

et l’ISO 18400-202 sur les diagnostics préliminaires. L’ISO 18400-205 donne des lignes directrices

spécifiques pour les zones de sol naturel, quasi naturel et cultivé; l’ISO 18400-203 traite de l’étude

relative à la contamination des sites.

L’Article 6 fournit les détails correspondants, et l’Annexe A donne une méthode de sélection

de la stratégie d’échantillonnage.
b) processus de planification — Plan d’échantillonnage

Le plan d’échantillonnage doit être élaboré conformément à la stratégie d’échantillonnage choisie.

Il doit spécifier la sélection des zones d’échantillonnage et des unités d’échantillonnage, la grille

d’échantillonnage, les points d’échantillonnage, les types d’échantillons, les modes opératoires et

les équipements d’échantillonnage ainsi que les exigences de sécurité pour le personnel.

L’ISO 18400-107 donne des r
...