IEC 61578:1997

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1997-08
Instrumentation pour la radioprotection –
Etalonnage et contrôle de l’efficacité de
la compensation radon des instruments
de mesure des aérosols radioactifs émetteurs
alpha et/ou bêta – Méthodes d’essais
Radiation protection instrumentation –
Calibration and verification of the effectiveness
of radon compensation for alpha and/or beta
aerosol measuring instruments – Test methods
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61578: 1997
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publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.
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la CEI et dans les documents ci-dessous: IEC sources:
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
• Annuaire de la CEI • IEC Yearbook
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• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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(Accès en ligne)* (On-line access)*
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et littéraux symbols
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se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
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et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
symbols for use on equipment. Index, survey and
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et
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NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1997-08
Instrumentation pour la radioprotection –
Etalonnage et contrôle de l’efficacité de
la compensation radon des instruments
de mesure des aérosols radioactifs émetteurs
alpha et/ou bêta – Méthodes d’essais
Radiation protection instrumentation –
Calibration and verification of the effectiveness
of radon compensation for alpha and/or beta
aerosol measuring instruments – Test methods
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V
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– 2 – 61578 © CEI:1997
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
INTRODUCTION . 6
Articles
1 Généralités. 8
1.1 Domaine d'application et objet . 8
1.2 Définitions. 8
2 Caractéristiques. 10
2.1 Caractéristiques des aérosols radioactifs artificiels . 10
2.2 Caractéristiques des aérosols radioactifs naturels . 12
3 Etalonnage des voies de mesure des aérosols radioactifs artificiels . 14
3.1 Principe de mesure. 14
3.2 Mesure de la réponse et prescriptions. 30
4 Etalonnage de la voie de mesure des aérosols radioactifs naturels. 36
4.1 Principe de mesure. 36
4.2 Mesure de la réponse et prescriptions. 40
5 Contrôle de l'efficacité de la compensation radon. 44
5.1 Principe de mesure. 44
5.2 Mesure du coefficient d'influence et prescriptions. 52
6 Mesure de la réponse du moniteur relative à un mélange d'aérosols radioactifs
naturels et artificiels . 58
6.1 Principe de mesure. 58
6.2 Mesure des réponses et prescriptions . 58
Annexe A – Bibliographie. 62

61578 © IEC:1997 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
INTRODUCTION . 7
Clause
1 General. 9
1.1 Scope and object . 9
1.2 Definitions . 9
2 Characteristics. 11
2.1 Radioactive artificial aerosols. 11
2.2 Natural radon aerosols. 13
3 Calibration of the measuring channels of radioactive artificial aerosols . 15
3.1 Measurement principle. 15
3.2 Measurement of the response and requirements . 31
4 Calibration of the measuring channel of radioactive natural aerosols . 37
4.1 Measurement principle. 37
4.2 Measurement of the response and requirements . 40
5 Verification of the effectiveness of radon compensation . 45
5.1 Measurement principle. 45
5.2 Measurement of the influence coefficient and requirements. 53
6 Measurement of the response of the monitor relative to a mixture of natural
and artificial radioactive aerosols . 59
6.1 Measurement principle. 59
6.2 Measurement of the response and requirements . 59
Annex A – Bibliography. 63

– 4 – 61578 © CEI:1997
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
INSTRUMENTATION POUR LA RADIOPROTECTION –
ÉTALONNAGE ET CONTRÔLE DE L'EFFICACITÉ DE LA COMPENSATION
RADON DES INSTRUMENTS DE MESURE DES AÉROSOLS RADIOACTIFS
ÉMETTEURS ALPHA ET/OU BÊTA –
MÉTHODES D'ESSAIS
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61578 a été établie par le sous-comité 45B: Instrumentation pour
la radioprotection, du Comité d'études 45 de la CEI: Instrumentation nucléaire.
Le texte de la présente norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
45B/191/FDIS 45B/214/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l’approbation de cette norme.
L'annexe A est donnée uniquement à titre d'information.

61578 © IEC:1997 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
RADIATION PROTECTION INSTRUMENTATION –
CALIBRATION AND VERIFICATION OF THE EFFECTIVENESS
OF RADON COMPENSATION FOR ALPHA AND/OR BETA
AEROSOL MEASURING INSTRUMENTS –
TEST METHODS
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61578 has been prepared by subcommittee 45B: Radiation
protection instrumentation, of IEC technical committee 45: Nuclear instrumentation.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
45B/191/FDIS 45B/214/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report of
voting indicated in the above table.
Annex A is for information only.

– 6 – 61578 © CEI:1997
INTRODUCTION
Généralement, les instruments de mesure des aérosols radioactifs sont conçus pour aspirer de
l'air dans l'atmosphère et collecter les aérosols qu'il contient sur un média filtrant. Le détecteur
placé en face du filtre compte les particules alpha et/ou bêta émises par les aérosols collectés.
Parmi ces aérosols on peut distinguer:
– ceux qui sont produits par les installations nucléaires et qui sont l'objet de la mesure; ils
sont appelés aérosols radioactifs artificiels;
– ceux qui sont dus aux produits de filiation du radon et qui sont produits naturellement.
Les instruments qui mesurent les aérosols radioactifs artificiels minimisent l'influence des
aérosols radioactifs naturels, soit par un procédé physique, soit par un système de traitement
du signal.
Ils donnent une lecture de la concentration en activité des radionucléides artificiels et rejettent
autant qu'ils est possible l'influence des radionucléides naturels.
Dans beaucoup de cas, ils réalisent aussi une mesure de la concentration en activité des
aérosols radioactifs naturels.

61578 © IEC:1997 – 7 –
INTRODUCTION
Generally, instruments which measure radioactive aerosols are designed to pump air into the
atmosphere and to trap the aerosols on a retaining medium. The detector facing the retaining
medium counts alpha and/or beta particles emitted by the collected aerosols. Among collected
aerosols, one needs to distinguish:
– those which are produced in nuclear facilities and which are the subject of the
measurement; they are referred to as radioactive artificial aerosols;
– those which are due to radon daughters and which are produced naturally.
Instruments which measure radioactive artificial aerosols minimize the influence of natural
radioactive aerosols, either physically or by using a signal treatment system.
They provide a reading of the activity concentration of the artificial aerosol and reject as much
as possible the influence of natural aerosols.
In many instances, they also carry out a reading of the activity concentration of natural
aerosols.
– 8 – 61578 © CEI:1997
INSTRUMENTATION POUR LA RADIOPROTECTION –
ÉTALONNAGE ET CONTRÔLE DE L'EFFICACITÉ DE LA COMPENSATION
RADON DES INSTRUMENTS DE MESURE DES AÉROSOLS RADIOACTIFS
ÉMETTEURS ALPHA ET/OU BÊTA –
MÉTHODES D'ESSAIS
1 Généralités
1.1 Domaine d'application et objet
La présente Norme internationale est applicable aux méthodes d'essais de type qui permettent
d'effectuer l'étalonnage ainsi que la mesure de l'efficacité de la compensation des descendants
du radon des moniteurs d'aérosols radioactifs. Cette norme définit les caractéristiques des
aérosols utilisés pour les essais ainsi que les procédures suivantes:
– méthode d'essai permettant la mesure de la réponse du moniteur relative à des aérosols
calibrés émetteurs alpha et/ou bêta;
– méthode d'essai permettant la mesure de la réponse du moniteur relative à des aérosols
calibrés de descendants du radon;
– méthode d'essai permettant la mesure de l'efficacité de la compensation radon;
– méthode d'essai permettant la mesure de la réponse du moniteur relative à un mélange
d'aérosols constitués par des descendants du radon et par des émetteurs radioactifs alpha
et/ou bêta.
De plus, elle spécifie les prescriptions pour l'homologation des instruments.
1.2 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s'appliquent:
1.2.1 Ecart-type géométrique
Si l'on suppose une loi de densité de probabilité «NORMALE» en fonction du logarithme du
diamètre des particules, l'écart-type géométrique est égal au rapport, soit du diamètre médian
sur le diamètre correspondant à 16 % de la distribution granulométrique cumulative, soit du
diamètre correspondant à 84 % de la même distribution sur le diamètre médian. Cela signifie
que 68 % des particules d'aérosols ont leurs diamètres compris dans l'intervalle égal à
±1 écart-type géométrique.
1.2.2 Facteur d'équilibre de l'aérosol de descendants du radon
Le facteur d'équilibre est égal au quotient de l'énergie alpha potentielle réelle des descendants
à vie courte du radon sur celle qui existerait si les descendants étaient en équilibre radioactif
avec le radon. Dans le cas où les descendants sont en équilibre, le facteur d'équilibre est égal
à 1, sinon il est inférieur à 1.

61578 © IEC:1997 – 9 –
RADIATION PROTECTION INSTRUMENTATION –
CALIBRATION AND VERIFICATION OF THE EFFECTIVENESS
OF RADON COMPENSATION FOR ALPHA AND/OR BETA
AEROSOL MEASURING INSTRUMENTS –
TEST METHODS
1 General
1.1 Scope and object
This International Standard is applicable to type test methods which permit calibration and
measurement of the effectiveness of radon daughters' compensation of radioactive aerosol
monitors. This standard defines aerosol characteristics used in these tests and applies the
following procedures:
– test method permitting the measurement of the response of the monitor relative to alpha
and/or beta defined radioactive aerosols;
– test method permitting the measurement of the response of the monitor relative to radon
daughter-defined aerosols;
– test method permitting the measurement of the effectiveness of radon compensation;
– test method permitting the measurement of the response of the monitor relative to a
mixture of aerosols constituted by radon daughters and by alpha and/or beta radioactive
emitters.
In addition, it specifies the requirements for acceptance.
1.2 Definitions
For the purpose of this International Standard, the following definitions apply.
1.2.1 Geometric standard deviation
Assuming a "NORMAL" probability density function for the logarithm of the particulate
diameters, the geometric standard deviation is equal to the quotient of either the median
diameter to the diameter corresponding to 16 % of the cumulative size distribution, or the
diameter corresponding to 84 % of the same size distribution to the median diameter. This
means that 68 % of the aerosol particulates have diameters within an interval equal to
±1 geometric standard deviation.
1.2.2 Equilibrium factor of a radon daughters aerosol
The equilibrium factor is equal to the quotient of the actual potential alpha energy of short-lived
radon daughters to that which would exist if radon daughters were in equilibrium with radon.
Where radon daughters are in equilibrium, the equilibrium factor is equal to 1, otherwise it is
lower than 1.
– 10 – 61578 © CEI:1997
2 Caractéristiques
2.1 Caractéristiques des aérosols radioactifs artificiels
Dans le cycle du combustible nucléaire, les travailleurs sont exposés aux aérosols radioactifs.
Les aérosols sont constitués de particules de dimension variable, généralement comprise entre
*
0,1 μm et 10 μm [1] . En cas d'accident, on observe également dans l'environnement des
particules de taille correspondant à cette plage granulométrique [2]. La pénétration de ces
particules dans le système respiratoire dépend de leur diamètre aérodynamique qui correspond
–3
à un diamètre équivalent de particules ayant une densité unité (1 g·cm
), et considérées
comme sphériques. Les diamètres aérodynamiques des particules produites par un générateur
d'aérosols destiné à l'étalonnage des moniteurs d'aérosols radioactifs artificiels doivent donc
être choisis en fonction de leur pouvoir de pénétration différent dans le système respiratoire.
Selon le média filtrant, la tête de prélèvement et le circuit aéraulique de ces moniteurs, leur
réponse peut dépendre de la granulométrie des particules. La conception de l'appareil doit
éviter autant que possible cette dépendance.
Les aérosols radioactifs produits par les générateurs peuvent être caractérisés par les
paramètres suivants:
a) la granulométrie, c'est-à-dire la distribution du diamètre aérodynamique des particules.
Pour définir ce paramètre on utilise le Diamètre Aérodynamique Médian en Activité (DAMA)
et l'écart-type géométrique;
b) le type de radioactivité, c'est-à-dire le rayonnement émis par les particules. Le
générateur peut produire des aérosols de référence porteurs de radionucléides émetteurs
239 137
alpha ( Pu) et bêta-gamma ( Cs);
c) l'activité volumique, c'est-à-dire l'activité de l'aérosol par unité de volume d'air;
–3
d) la concentration, c'est-à-dire le nombre de particules par unité de volume d'air (m ), ou
–3
la masse des particules par unité de volume d'air (μg·m ). Dans les installations nucléaires
–3
ventilées et filtrées, la concentration est de l'ordre de 30 μg·m , tandis qu'elle peut
–3
atteindre quelques centaines de μg·m dans un environnement urbain empoussiéré. La
réponse des moniteurs pour une granulométrie donnée (particulièrement ceux mesurant les
alpha) pouvant être affectée par la masse collectée sur le filtre, la concentration doit être
contrôlée et connue avec précision.
La méthode d'essais pour l'étalonnage des instruments, décrite dans cette norme,
recommande des valeurs pour les paramètres mentionnés ci-dessus qui peuvent être obtenues
**
par des générateurs du type de ceux utilisés sur le ban d'essais ICARE installé à Saclay [3].
Pour cette méthode d'essais les aérosols, produits par des générateurs adaptés, présentent
les caractéristiques suivantes:
– la granulométrie correspond à des diamètres de 0,4 μm et 4 μm, exprimés en DAMA,
avec un écart-type géométrique de 1,3 à 1,5. Cependant, la granulométrie peut être choisie
dans les gammes de 0,15 μm à 0,4 μm et de 1,5 μm à 4 μm. Puisque le rapport des
diamètres a été choisi égal à 10, la masse des particules et le paramètre d'inertie varient
3 2
respectivement de 10
à 10 . En effet, le nombre de Stokes définissant l'inertie d'une
particule est proportionnel au carré de son diamètre. Ceci entraîne une grande variation des
propriétés de rétention des particules, et rend ces valeurs de diamètre recommandées
propres à montrer une variation de la réponse de l'instrument;
___________
*
Les chiffres entre crochets renvoient à la bibliographie donnée dans l'annexe A.
**
ICARE: Installation de Calibration à l'aide d'Aérosols Radioactifs Etalons.

61578 © IEC:1997 – 11 –
2 Characteristics
2.1 Radioactive artificial aerosols
In the nuclear fuel cycle, workers are exposed to radioactive aerosols. These aerosols are
constituted of particulates of various sizes, generally between 0,1 μm and 10 μm [1]*. In the
case of an accident, this size range can also be observed in the environment [2]. The
penetration of radioactive particulates into the respiratory system depends on their
aerodynamic diameter, which corresponds to an equivalent diameter of particulates considered
–3
as spherical and of unit density (1 g⋅cm ). The particulate aerodynamic diameters produced
by an aerosol generator for calibration of radioactive artificial aerosol monitors shall then be
chosen as a function of their different levels of penetration in the lung system. Depending on
the retaining medium, sampling head and tubing used in those monitors, their response is also
affected by the particulate sizes, the design of the equipment shall be such as to avoid, as
much as possible, this effect.
Radioactive aerosols produced by generators may be characterized by the following
parameters:
a) granulometry, i.e. the distribution of the particulate aerodynamic diameters. The activity
median aerodynamic diameter (AMAD) and the geometric standard deviation may be used
more conveniently to define this parameter;
b) type of radioactivity, i.e. the radiation emitted by the particulates. The generator may
239 137
produce aerosols emitting alpha ( Pu) and beta-gamma ( Cs) as reference radiations;
c) volume activity, i.e. the activity of the aerosol per unit air volume;
–3
d) concentration, i.e. either the number of airborne particulates per unit air volume (m ), or
–3
the mass of airborne particulates per unit air volume (μg⋅m ). In ventilated and filtrated
nuclear facilities, the concentration is of the order of 30 whereas it can reach some
–3
hundreds of μg⋅m in a dusty urban environment. As the response of these monitors
(especially alpha monitors) for the same particulate size is affected by the mass collected
on the retaining medium, the concentration shall be controlled and known with accuracy.
The test method for calibrating instruments described in this standard recommends values for
the above-mentioned parameters using an aerosol generator, for example ICARE** [3]
implemented in Saclay.
For this test method, aerosols are produced by suitable generators and are characterized by
the following parameters:
– the granulometry is given in terms of AMAD and is equal to 0,4 μm and 4 μm with a
geometrical standard deviation of 1,3 to 1,5. Nevertheless, the granulometry could be
chosen in the ranges from 0,15 μm to 0,4 μm and from 1,5 μm to 4 μm. Since the diameters
are chosen so that their ratio is equal to 10, then the particulate mass and inertia parameter
3 2
vary by a factor of 10 and 10 , respectively. Effectively, the Stokes number defining a
particulate inertia is proportional to the square of its diameter. This fact leads to a large
variation in particulate retention properties and makes the recommended diameter values
appropriate for showing variation in the instrument response;
___________
*  Figures in square brackets refer to the bibliography given in annex A.
** ICARE: Installation de Calibration à l'aide d'Aérosols Radioactifs Etalons.

– 12 – 61578 © CEI:1997
–3
– la concentration massique étant liée à la granulométrie, elle est de l'ordre de 30 μg·m à
–3 –3
quelques centaines de μg·m pour des particules de 0,4 μm et de l'ordre de 1 mg·m pour
des particules de 4 μm;
239 137
– les émetteurs utilisés pour produire des aérosols radioactifs sont du Pu et du Cs,
ou autres radionucléides;
–2 –3 239 –3
– l'activité volumique varie de 8·10 à 12 Bq·m pour le Pu et de 1 Bq·m à
5 –3 137
10 Bq·m pour le Cs. On détermine cette quantité en échantillonnant les aérosols sur
un filtre de référence et en mesurant le volume d'air l'ayant traversé, ainsi que l'activité
déposée durant l'essai. Pour des aérosols de Pu la mesure d'activité est faite par
spectrométrie alpha, et pour les aérosols de Cs par spectrométrie gamma; pour des
radionucléides n'émettant que des particules bêta, un comptage bêta total est recommandé.
2.2 Caractéristiques des aérosols radioactifs naturels
Le gaz radon et ses produits de filiation solides existent en tout lieu et à une concentration
variable, que ce soit dans l'environnement, ou les habitations, ou les installations nucléaires.
Pour un lieu donné, cette concentration varie aussi avec les conditions atmosphériques. Parmi
222 218 214 214 214 210 210 210 210
les descendants du Rn ( Po, Pb, Bi, Po, Tl, Pb, Bi et Po) seuls ceux
218 214 214 214
à vie courte ont le temps d'être produits: Po, Pb, Bi et Po.
Dans les lieux de travail, tels que les mines, où le risque (radiologique) principal est dû au
radon et à ses descendants, leurs concentrations sont mesurées par des instruments différents
qui ne sont pas l'objet de cette norme.
Une fraction des atomes des descendants solides s'attache aux poussières inactives présentes
en concentration variable, et l'autre fraction reste libre. Ces aérosols radioactifs naturels sont
caractérisés par les paramètres suivants:
a) la granulométrie, c'est-à-dire la distribution en taille de la fraction attachée; pour définir
plus facilement ce paramètre on utilise le DAMA et l'écart-type géométrique;
b) les activités volumiques du radon et de chacun de ses descendants, ainsi que leur
facteur d'équilibre;
c) la concentration des aérosols porteurs, c'est-à-dire le nombre de particules ou leur
masse par unité de volume d'air;
d) la fraction libre, c'est-à-dire la fraction des atomes des descendants du radon par unité
de volume d'air qui ne se sont pas attachés aux poussières inactives;
e) la fraction attachée, c'est-à-dire la fraction d'atomes des descendants du radon par unité
de volume d'air qui sont attachés aux poussières initialement inactives.
L'aérosol ainsi caractérisé peut présenter différents aspects. Deux situations extrêmes peuvent
être exposées:
1) Atmosphère calme, conditions météorologiques stables pendant plusieurs heures
– dans ce cas, le radon et ses descendants gardent un facteur d'équilibre constant et
relativement élevé. L'activité volumique de chacun des descendants approche celle du
–3 3 –3
radon. Elle varie généralement de quelques Bq·m à 10 Bq·m ;
– le DAMA est compris entre 0,1 μm et 0,5 μm [4], [5];
– la concentration massique des aérosols porteurs peut atteindre quelques centaines
–3
de μg·m ;
– les fractions libre et attachée sont variables et dépendent de la concentration
numérique ou massique de l'aérosol porteur et de sa granulométrie.

61578 © IEC:1997 – 13 –
–3
– as the mass concentration is related to granulometry, it is of the order of 30 μg⋅m to
–3
some hundreds of μg⋅m for 0,4 μm particulates and for 4 μm particulates it is of the order
–3
of 1 mg⋅m ;
239 137
– the type of emitters used for producing radioactive aerosols are Pu, and Cs or
other radionuclides;
–2 –3 –3 239 –3
– the volume activity varies from 8⋅10 Bq⋅m to 12 Bq⋅m for Pu and from 1 Bq⋅m
5 –3 137
to 10 Bq⋅m for Cs. This quantity is determined by sampling the aerosols through a
reference filter and by measuring the air volume traversing it and the activity deposited on it
during the test. For Pu aerosols the activity measurement is done by alpha spectrometry,
for Cs aerosols it is done by gamma spectrometry and for radionuclides emitting only
beta particles, gross beta counting is recommended.
2.2 Natural radon aerosols
Radon gas and radon solid daughters naturally exist everywhere, in variable concentrations, in
the environment, in homes and in nuclear installations. For a given place, concentration varies
222 218 214 214
also with atmospheric conditions. Among radioactive daughters of Rn ( Po, Pb, Bi,
214 210 210 210 210
Po, Tl, Pb, Bi and Po) only the short-lived ones have time to be produced:
218 214 214 214
Po, Pb, Bi and Po.
In work places, such as mines, where the main risk is due to radon and its daughters,
concentrations are measured using various instruments which are not the subject of this
standard.
A fraction of the atoms of radon solid daughters are attached to inactive particulates present in
various concentrations, and the other fraction of atoms stays free. These natural radioactive
aerosols are then characterized by the following parameters:
a) the granulometry, i.e. the particulate diameter distribution of the attached fraction. The
AMAD and the geometric standard deviation may be used more conveniently to define this
parameter;
b) the volume activities of radon and of each of its daughters as well as their equilibrium
factor;
c) the concentration of the carrier aerosols, i.e. either the number of particulates per unit air
volume or the mass of particulates per unit air volume;
d) the free fraction, i.e. the fraction of atoms of radon daughters per unit air volume which
are not attached to inactive particulates;
e) the attached fraction, i.e. the fraction of atoms of radon daughters per unit air volume
which are attached to particulates initially inactive.
An aerosol characterized in this manner may have different aspects. Two extreme cases may
be described:
1) Calm atmosphere, stable meteorological conditions during several hours
– in this case, the radon keeps a constant, relatively high equilibrium factor with its
daughters. The volume activity of each of its daughters comes close to that of radon.
–3 3 –3
Generally it varies from a few Bq⋅m
to 10 Bq⋅m ;
– the AMAD is between 0,1 μm and 0,5 μm [4], [5];
– the mass concentration of the carrier aerosol can reach values of some hundreds of
–3
μg⋅m ;
– the free fraction and the attached fraction are variable and depend on number or
mass concentration of the carrier aerosol and on its granulometry.

– 14 – 61578 © CEI:1997
2) Atmosphère ventilée et filtrée d'une installation
Dans ce cas, il est aussi possible de donner des valeurs aux paramètres caractérisant
l'aérosol naturel:
– le DAMA est généralement plus faible que pour l'environnement, et dépend du type de
travail réalisé dans l'installation. Il est de l'ordre de 0,1 μm;
–3
– généralement, la concentration de l'aérosol porteur est de l'ordre de 30 μg·m ;
–3 3 –3
– l'activité volumique du radon varie de quelques Bq·m à 10 Bq·m comme dans
l'atmosphère entourant l'installation;
– compte tenu du taux de renouvellement des installations nucléaires, qui est
–1 –1
généralement voisin de 4 h à 6 h , et de la filtration, les descendants n'ont pas le
temps de se mettre en équilibre. Leurs activités volumiques n'atteignent donc pas
celle du radon. L'activité volumique des quatre descendants à vie courte varie de
–1 –3 2 –3
quelque 10 Bq·m à 10 Bq·m . Cette variation dépend des conditions
météorologiques à l'extérieur de l'installation et du taux de renouvellement de cette
installation;
– les fractions libre et attachée sont gouvernées par la concentration numérique ou
massique, et par la distribution granulométrique de l'aérosol porteur.
En conséquence, comme il serait très coûteux de spécifier différentes conditions, la procédure
d'essai définie dans cette norme recommande des valeurs pour les paramètres mentionnés
ci-dessus. Ces valeurs qui peuvent être obtenues avec des générateurs d'aérosols adaptés
représentent un compromis raisonnable entre les situations présentées ci-dessus.
– le DAMA est égal à 0,2 μm, qui est compris entre 0,1 μm et 0,5 μm. L'écart-type
géométrique est de l'ordre de 2;
8 10
– la concentration numérique de l'aérosol porteur est variable de 10 à 10 particules
par m ;
– le pourcentage de la fraction attachée, fixé par les conditions de concentration
numérique et de granulométrie, varie de quelques unités à environ 100. Les valeurs
choisies sont environ 80 % pour l'étalonnage des moniteurs mesurant habituellement une
atmosphère empoussiérée et 50 % pour l'étalonnage des moniteurs mesurant une
atmosphère ventilée et filtrée (cellules chaudes par exemple);
– le facteur d'équilibre est conventionnellement fixé à environ 0,4 afin d'être représentatif
d'une condition moyenne de l'environnement, et à environ 0,15 pour reproduire une
condition moyenne de l'atmosphère filtrée et ventilée;
– l'activité volumique totale des descendants à vie courte du radon est choisie proche de
–3
40 Bq·m pour les deux types de moniteurs.
Les méthodes d'essais décrites dans cette norme pour déterminer l'efficacité de la
compensation du radon et de ses descendants et étalonner la voie de mesure de la
radioactivité naturelle utiliseront comme source de référence cet aérosol radioactif naturel ainsi
défini.
3 Etalonnage des voies de mesure des aérosols radioactifs artificiels
L'objet de cette méthode d'essais est de déterminer la réponse (facteur de calibration) et le
rendement des voies de mesure de l'activité artificielle de l'instrument pour des aérosols
radioactifs artificiels.
3.1 Principe de mesure
Les instruments qui mesurent les aérosols radioactifs artificiels dans l'atmosphère indiquent:
– soit l'activité totale sur le filtre (média filtrant) des aérosols radioactifs artificiels;
– soit l'activité volumique ou la concentration des aérosols radioactifs artificiels.

61578 © IEC:1997 – 15 –
2) Ventilated and filtered atmosphere in an installation
In this case, it is also possible to give values for the parameters characterizing the natural
aerosol:
– the AMAD is generally lower than for the unfiltered and will depend on the kind of work
undertaken in the installation. It is of the order of 0,1 μm;
–3
– generally the mass concentration of the carrier aerosol is of the order of 30 μg⋅m ;
–3 3 –3
– the radon volume activity varies from a few Bq⋅m to 10 Bq⋅m , as in the
atmosphere surrounding the installation;
– taking into account the air renewal rate in nuclear facilities which is generally in the
–1 –1
order of 4 h to 6 h and the filtration, the daughters do not have time to be in
equilibrium. Their volume activities are not therefore close to that of the radon. The
–1 –3
volume activity of the radon first four daughters is variable from a few 10 Bq⋅m to
2 –3
10 Bq⋅m . This variation depends on meteorological conditions outside the facility and
on the air renewal rate in the facility;
– the free fraction and the attached fraction are governed by the mass or numerical
concentration and particulate size distribution of the carrier aerosol.
Therefore, as there is a major diseconomy in specifying different conditions, the test procedure
defined in this standard recommends values for the above-mentioned parameters. These
values can be obtained using suitable aerosol generators and represent a reasonable
compromise when examining the above-mentioned cases:
– the AMAD is equal to 0,2 μm which is between 0,1 μm and 0,5 μm. The geometric
standard deviation is of the order of 2;
8 10
– the number concentration for the carrier aerosol is variable from 10 to 10 particulates
per m ;
– the percentage of the attached fraction, fixed by the conditions of number concentration
and granulometry, is variable from a few units to around 100 units. The chosen values are
about 80 % for calibration of monitors measuring normally dusty atmosphere and 50 % for
calibration of monitors measuring ventilated and filtered atmosphere (hot cells for example);
– the equilibrium factor is conventionally fixed near 0,4 to be representative of a mean
condition of environmental atmosphere, and conventionally near 0,15 to reproduce filtered
and ventilated mean conditions;
–3
– the total volume activity of the short-lived radon daughters is chosen close to 40 Bq⋅m
for both types of monitors mentioned above.
The test methods described in this standard for determining the effectiveness of radon and
radon daughters' compensation and for calibrating the natural measuring channel will use as a
reference source this defined natural aerosol.
3 Calibration of the measuring channels of radioactive artificial aerosols
The object of this test method is to determine the response (calibration factor) and the
efficiency of the instrument's artificial activity measuring channels of artificial radioactive
aerosols.
3.1 Measurement principle
Instruments measuring artificial radioactive aerosols in the atmosphere carry out the reading:
– either in terms of the total activity on the filter (retaining medium) of artificial radioactive
aerosols;
– or in terms of the volume activity or concentration of the artificial radioactive aerosols.

– 16 – 61578 © CEI:1997
3.1.1 Instruments mesurant l'activité artificielle collectée sur un média filtrant
Ces instruments donnent une indication de l'activité artificielle collectée par un média filtrant
durant l'aspiration des aérosols dans l'atmosphère. L'indication est donnée en coups par
–1
seconde (s ), en Becquerel (Bq) ou en limite dérivée de la concentration dans l'air multipliée
–3
par le temps (Bq·m ·h ou LDC·h).
Détermination du rendement de ce type d'instrument
–1
Supposons que la lecture de cet instrument soit exprimée en coups par seconde (s ).
Le rendement de l'instrument (R ) pour un radionucléide, Z, sous la forme d'aérosol retenu
A
Z
sur un média filtrant peut être donné par la relation suivante:
nt()
Z
=
()R (1)
A
Z
Aq⋅⋅t
V
où
n (t) est le nombre net de coups par unité de temps, c'est-à-dire le taux de comptage net
Z
–1
(s ) dû à un radionucléide, Z, injecté sous la forme d'un aérosol et retenu sur le
média filtrant;
–3
A est l'activité volumique injectée et maintenue constante
...