ISO 2889:1975

NORME INTERNATIONALE
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION l MEXflYHAPOflHAII OPl-AHM3ALWR l-I0 CTAH~APTM3ALWi.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Principes généraux pour le prélèvement des matières
radioactives contenues dans l’air .
General principles for sampling airborne radioactive ma terials
Première édition - 1975-05-01
û
Y
Réf. no : ISO 2889-1975 (F)
CDU 614.876 : 614.71.001.4
e
cn
c
pollution atmosphérique, déchet contenu dans l’air, matière radioactive, échantillonnage, préparation de spécimen d’essai.
Descripteurs :
Prix basé sur 25 pages
AVANT-PROPOS
L’ISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (Comités Membres 60). L’élaboration de
Normes Internationales est confiée aux Comités Techniques ISO. Chaque Comité
Membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du Comité Technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les Projets de Normes Internationales adoptés par les Comités Techniques sont
soumis aux Comités Membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes Internationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme Internationale ISO 2889 a été établie par le Comité Technique
ISO/TC 85, Energie nudéaire, et soumise aux Comités Membres en novembre 1972.
Elle a été approuvée par les Comités Membres des pays suivants :
Afrique du Sud, Rép. d’ France Royaume-Uni
Allemagne Hongrie Suède
Austral ie Irlande Suisse
Belgique Italie Tchécoslovaquie
Canada Pays-Bas Thaïlande
Égypte, Rép. arabe d’ Portugal Turquie
Espagne Roumanie U.S.A.
Aucun Comité Membre n’a désapprouvé le document.
0 Organisation Internationale de Normalisation, 1975 l
Imprimé en Suisse
SOMMAI RE Page
0 Introduction 1
.....................
1 Objet 1
.......................
2 Domaine d’application 1
..................
3 Définitions. . 2
4 Principes 3
......................
5 Méthodes 6
......................
6 Validation de l’efficacité des prélèvements . 14
7 Références 14
......................
Annexes
A Recommandations pour le prélèvement dans les canalisations et
dans les cheminées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
B Dépôt de particules dans les tubes de prélèvement . . . . . . . . 24
C Erreurs dues à un prélèvement non isocinétique . . . . .
. . 29
Page blanche
ISO 28894975 (F)
NORME INTERNATIONALE
Principes généraux pour le prélèvement des matières
radioactives contenues dans l’air
0 INTRODUCTION Les prélèvements doivent permettre de mesurer, sur des
interval les de temps variés, la contamination radioactive
Le danger potentiel présenté par les matières radioactives
intégrée de l’environnement.
présentes dans l’air et susceptibles d’être inhalées doit être
évalué et contrôlé par la détermination des teneurs et de la Les recommandations sur la prise d’échantillons d’air,
nature de ces substances radioactives contenues dans l’air. établies par un groupe d’experts, fixent de la facon suivante
les buts à atteindre :
Dans les zones occupées ou destinées à être occupées par
des travailleurs, les teneurs des matières radioactives
1) II faut, par une étude minutieuse, caractériser la
contenues dans l’air doivent être déterminées et comparées
nature des aérosols pour différents types d’ambiance sur
à la concentration admissible, pour s’assurer que les
les lieux de travail.
travailleurs ne sont pas exposés à des concentrations
supérieures à celles dites de sécurité. On peut ainsi repérer
2) Les teneurs globales sur les lieux de travail doivent
des teneurs pour lesquelles il est nécessaire d’améliorer la
être l’objet de mesures et de contrôles de routine.
conception de I’instal I ation, d’isoler la source de
3) Des dispositions doivent être prises en vue de
contamination, de contrôler le temps d’exposition ou de
détecter rapidement l’élévation du niveau de la
prescrire le port d’appareils respiratoires d’un type agréé.
contamination en cas de libération accidentelle de
Bien qu’en définitive l’objectif principal des prélèvements
matières radioactives dans l’air.
soit de protéger les individus contre une irradiation interne
excessive, un programme bien conduit de prélèvements et
4) Une attention particulière doit être apportée à
d’estimation permet d’atteindre d’autres objectifs
l’évaluation de l’inhalation individuel le.
souhaitables, parmi lesquels :
1) fournir la documentation de base sur l’ambiance des
1 OBJET
milieux de travail, démontrant la conformité aux
réglements. Des archives bien tenues, donnant entre
La présente Norme Internationale expose les principes à
autres renseignements les niveaux de contamination de
appliquer pour obtenir des prélèvements représentatifs de
l’air, sont susceptibles d’aider à appuyer ou à réfuter les
matières radioactives transportées par l’air, et indique les
réclamations pour lésions par rayonnements présentées
méthodes et les matériels pouvant convenir aux
par les travailleurs ou autres personnes;
prélèvements de gaz et de particules.
l’attention sur un équipement qui se
2) attirer
détériore, sur des procédés défectueux ou sur d’autres
situations aboutissant, au cours d’une opération, à la
2 DOMAINE D’APPLICATION
perte du contrôle effectif des matières véhiculées par
Ces principes généraux sont limités au prélèvement des
l’air ambiant; par la suite, déterminer l’efficacité des
échantillons et ne s’appliquent pas aux dosages qui seront
actions correctrices;
faits sur les échantillons collectés. Du fait que les mesures
3) mesurer l’émission de matières radioactives dans
radiochimiques sont exclues du domaine d’application de
l’environnement, par l’intermédiaire d’un prélèvement
ces principes généraux, il ne faudrait pas conclure que les
Le prélèvement d’effluents
près du point d’émission.
opérations de mesure et d’évaluations ont une importance
contribuera à évaluer et à contrôler l’exposition du
moindre que l’échantillonnage. Un dosage et une évaluation
personnel affecté aux travaux sous rayonnements dans
précis sont nécessaires au premier chef, mais ils ne sont
les résultats des prélèvements
I’instal lation, mais
valables que dans la mesure où l’échantillon reflète les
d’effluents sont généralement de la plus grande
conditions existant réellement.
importance pour s’assurer que le public des environs
Ces principes généraux sont en outre limités aux directives
n’est pas exposé à des teneurs en matières véhiculées par
pour le prélèvement des matières radioactives dans l’air à
l’air dépassant les niveaux fixés. Lors d’incidents
l’intérieur des installations où l’on travaille sur des
inhabituels, les prélèvements d’effluents gazeux sont
substances radioactives, ces directives insistant surtout sur
utiles pour évaluer les conséquences possibles et
la nécessité de protéger les personnes affectées à des travaux
déterminer les actions correctrices nécessaires, ou dans
sous rayonnements. Ils englobent toutefois les prélèvements
certains cas pour déterminer les causes et les suites
d’effluents gazeux, que ce soit avant rejet à l’extérieur de
d’évènements anormaux.
ISO 2889-1975 (F)
l’installation ou au point de rejet dans l’atmosphère. Bien L’air prélevé dans cette région représente vraiment l’air que
qu’ils excluent ainsi certaines techniques de prélèvement, le travailleur respire au cours de son travail, qu’il soit
telles que celles qu’on emploie en atmosphère libre et dans debout, assis ou en train de se déplacer.
les environs des installations, les principes définis et la
plupart des méthodes exposées seront dans l’ensemble
Encastrement d’une particule sur un
3.7 enfouissement :
applicables dans la plupart des cas.
filtre.
Ces principes généraux ne traitent pas en détail de
l’utilisation de divers collecteurs pour des problèmes
3.8 pouvoir d’arrêt : Pourcentage retenu par le filtre de la
spécifiques. L’utilisation spécifique et détaillée du charbon
quantité totale des particules présentes initialement dans un
pour un échantillonnage d’iode, par exemple, a été
volume d’air connu ayant traversé le filtre.
considérée comme n’appartenant pas à l’objet de la présente
Norme Internationale.
Très petite quantité de liquide de forme
3.9 goutelette :
sphéro’idale.
3 DÉFINITIONS
e Internationale, les définitions
Dans la présente Norm
3.10 impaction : Processus par lequel une particule ou une
suivantes sont appl tables
gouttelette est extraite d’un courant d’air lorsqu’elle frappe
un objet maintenu dans te courant d’air. ’
3.1 absorbant : Matière qui enlève un constituant par
l’intermédiaire d’une action de diffusion permettant à ce
3.11 isocinétique : Condition qui se produit lorsque, la
constituant de pénétrer à l’intérieur de la structure de
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
l’absorbant si ce dernier est solide, ou de s’y dissoudre si
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
l’absorbant est liquide. Lorsqu’une réaction chimique se
arrive sur le collecteur est identique à la vitesse du courant
produit au cours de l’absorption, le processus est appelé
d’air au point de prélèvement.
chimisorption.
3.2 adsorbant : Matière, généralement solide, qui retient
3.12 membrane filtrante : Milieu filtrant constitué
une substance qui se trouve à son contact grâce aux forces
généralement par un film très mince, à base organique, de
moléculaires de courte portée qui lient la matière adsorbée
porosité et de composition contrôlées à l’intérieur de
à la surface de I’adsorbant.
certaines limites. (Les filtres métalliques poreux très minces
sont aussi appelés membranes filtrantes.)
3.3 diamètre aérodynamique : Les particules qui ont un
même diamètre mais des densités différentes, ont des
3.13 moniteur : i) Destiné à mesurer un constituant
vitesses limites de sédimentation différentes. On dit que
radioactif en suspension dans l’air ou encore une teneur
deux particules de densités différentes ont des ((diamètres
approximative en matière radioactive, d’une manière
aérodynamiquesti équivalents si leurs densités et leurs
continue ou bien à une fréquence qui permet une
diamètres sont tels que leurs vitesses limites de
évaluation, sur un certain laps de temps, de la
sédimentation sont égales, ou encore lorsqu’elles présentent
concentration. 2) Appareillage ou instrument utilisé pour la
dans l’air la même résistance à l’avancement. Puisque l’on
surveillance continue (le «monitoring»).
procède souvent à des comparaisons avec des matériaux de
densité égale à un, le «diamètre aérodynamique» est le
diamètre d’une sphère de densité un, ayant la même vitesse 3.14 particule : Agrégat de molécules constituant un
de sédimentation que la particule en question, sans tenir solide ou un liquide dont les dimensions sont comprises
compte de la forme. entre quelques diamètres moléculaires et quelques dixièmes
de millimètre (quelques centaines de micromètres).
3.4 aérosol Dispersion de particules solides ou liquides
dans l’air ou d ans d’autres gaz.
3.15 pénétration : Passage intégral au travers d’un filtre, ou
d’un autre collecteur, de contaminants véhiculés par l’air.
3.5 non isocinétique : Condition qui se produit lorsque, la
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
3.16 niveau admissible (au sens de la présente Norme
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
Internationale) : Le (( niveau est la
admissible»
arrive sur le collecteur est différente de la vitesse du courant
concentration en matière radioactive véhiculée par l’air qui
d’air au même point de prélèvement.
a été fixée comme directive ou règlement local pour limiter
la quantité de matières radioactives inhalées. Le niveau
3.6 zone de respiration : Région, proche de la bouche et
admissible peut être différent suivant la nature de la matière
des narines d’un travailleur, d’où l’air est inspiré jusque dans
véhiculée par l’air, la durée de l’exposition prévue et la
les poumons lorsque le travailleur exécute la tâche qui lui
protection offerte par des vêtements spéciaux ou d’autres
est assignée.
écrans de protection.
ISO 2889-1975 (F)
3.17 comptage ((pseudo-coïncidence» : Méthode de 4.1 PRÉLÈVEMENTS REPRÉSENTATIFS
mesure de la concentration des émetteurs alpha à vie
Un prélèvement doit être représentatif de l’ensemble du
par exemple le plutonium ou ses composés - au
longue -
courant ou du volume dont il est extrait. Le terme
moyen de la différentiation des émetteurs alpha qui
((représentatif)) englobe diverses qualités du prélèvement.
apparaissent dans les chaînes de désintégration du 222Rn
(radon) et du 22cRn (thoron). Le détecteur capte et
enregistre la pseudo-coïncidence constituée par la
4.1 .l Représentatif au regard de la position dans l’espace
désintégration bêta du 214Bi et la désintégration alpha de
son descendant le 214P0, donnant ainsi une indication sur
la quantité de 222Rn présente. Le 214Po se désintègre avec 4.1 .l .l Échan tiflonnage dans une zone occupée par des
une période de 150 s; aussi examine-t-on la décroissance de travai/leurs
l’ensemble père-descendant et I’util ise-t-on comme
Idéalement, l’échantillon devrait provenir d’un point ou
(( pseudo-coïncidence». Les mêmes considérations restent
d’une série de points sis à l’intérieur de la «zone de
vraies pour la désintégration du 212Bi et 212Po. Ceux-ci
respiration». Idéalement, le point de prélèvement réel
appartiennent à la chaîne de décroissance du 22cRn.
devrait se situer tout près des narines et de la bouche du
travailleur, durant toutes ses activités professionnelles. Pour
3.18 prélèvement représentatif : Portion du milieu
des contrôles de routine ceci est impossible à réaliser et
considéré, ou bien un ou plusieurs constituants particuliers
certains compromis sont généralement nécessaires. Dans
tirés de ce milieu, ayant la même qualité et les mêmes
beaucoup de cas un appareil de prélèvement fonctionnant
caractéristiques que celles qu’on trouve dans le milieu tout
sur accumulateur avec un collecteur maintenu près de la
entier.
zone de respiration constitue un compromis acceptable si
une sensibilité adéquate peut être réalisée et si le confort et
3.19 laveur : Système permettant de réaliser un contact
la sécurité du travailleur ne sont pas compromis par le port
intime air-liquide en vue d’opérer un transfert dans le
de l’appareil.
courant liquide des gaz, liquides ou solides transportés par
le gaz. Le liquide peut, soit être traversé de bas en haut par Pour des raisons de simplicité, les échantillons d’air sont
fréquemment prélevés à l’aide d’appareils placés à poste
le gaz à l’intérieur d’une colonne, soit encore s’écouler au
fixe. Quand des appareils de prélèvement placés à poste fixe
travers d’un garnissage.
sont utilisés, il y a lieu de choisir soigneusement leur
emplacement et leur nombre dans une zone de travail
Prélèvement unique
3.20 prélèvement instantané :
donnée. L’emplacement doit être choisi aussi près que
effectué dans un courant, en un point quelconque, pendant
possible de la zone de respiration sans gêner ni le travail ni
un court intervalle de temps.
le travailleur. Les prélèvements effectués à l’aide d’appareils
de prélèvement placés à poste fixe sont, dans une certaine
Condition qui domine lorsque, la
3.21 sous-isocinétique :
mesure, en contradiction avec le principe d’après lequel un
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placé dans le
prélèvement doit être représentatif au regard de la position
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
dans l’espace du point de prélèvement; toutefois avec une
arrive sur le collecteur est inférieure à la vitesse du courant
disposition judicieuse du point de prélèvement et une
d’air qui est prélevé en ce point.
corrélation avec les appareils de prélèvement de la zone
réelle de respiration, les appareils de prélèvement placés à
Condition qui domine lorsque, la
3.22 surisocinétique :
poste fixe peuvent être utiles.
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou Les prélèvements obtenus d’une manière routinière à partir
arrive sur le collecteur est plus grande que la vitesse du d’emplacements fixes signaleront les changements
courant d’air qui est prélevé en ce point. intervenant dans les concentrations de l’atmosphère
générale et aideront à déterminer l’origine de la
contamination. Quand le dispositif de ventilation d’une
3.23 vapeur : Forme gazeuse des matières qui sont liquides
pièce est tel que l’air de la pièce est emmené par un conduit
ou solides à température ordinaire, par opposition aux gaz
unique ou par un petit nombre de conduits, des appareils de
non condensables. (Les vapeurs sont des gaz mais ce terme
prélèvement, placés à la sortie des conduits de ventilation
implique le fait qu’elles proviennent de liquides ou de
avant filtrage, peuvent donner une meilleure moyenne
solides par émission ou volatilisation.)
intégrée de la concentration de l’air, mais leurs
prélèvements peuvent ne pas être représentatifs de l’air
3.24 volatil : Qui a une tension de vapeur élevée à
réellement respiré. Ce fait est particulièrement vrai si
température ordinaire.
l’origine de contamination est constituée par une fuite
isolée située en un point de la pièce proche de la zone de
respiration, ou si les particules considérées ont un grand
4 PRINCIPES
diamètre aérodynamique, puisque celles-ci tendraient à se
séparer sur un trajet relativement court. Différentes études
Certains principes doivent être admis et utilisés comme
ont attiré l’attention sur les problèmes d’obtention de
guides si l’on veut réaliser un prélèvement correct
prélèvements représentatifs à partir d’appareils de
d’échantillons, Ces principes sont exposés dans le présent
prélèvement placés à poste fixeJ2# 3, 48 51
chapitre.
ISO 2889-1975 (F)
Les appareils de prélèvement d’air peuvent être installés physique que l’air avec lequel le travailleur se serait trouvé
face au travailleur légèrement au-dessus de sa tête, ils en contact dans la zone où a été effectué le prélèvement. En
peuvent encore être installés sur la face avant de la hotte, de plus de l’impératif de position correcte dans l’espace, existe
la boîte à gants ou de toute autre enceinte à l’intérieur de
pour l’appareil de prélèvements l’impératif de ne pas opérer
laquelle la matière radioactive est traitée. Le filtre collec- de fractionnement de particules suivant leur taille et de
teur sera très fréquemment orienté suivant un plan vertical n’altérer en aucune facon les propriétés physiques et
pour réduire la possibilité de collecter de grosses particules chimiques des constituants radioactifs présents dans l’air.
Cet impératif est difficile et souvent impossible à satisfaire
retombant sous l’effet de la pesanteur. Bien que le principe
d’une manière parfaite. N’importe quel tube d’amenée, qui
du prélèvement isocinétique ne soit pas respecté avec les
transporte le prélèvement jusqu’au dispositif collecteur,
appareils de prélèvement d’air placés à poste fixe dans une
éliminera de préférence les grosses particules, soit par une
pièce, les particules auxquelles on s’intéresse sont presque
sédimentation due à la pesanteur si le courant est trop lent,
toujours de dimensions suffisamment petites pour que les
soit par impaction turbulente si le courant est trop fort. La
erreurs de prélèvement non-isocinétique n’offrent pas de
densité des particules dans l’air a aussi son importance dans
souci sérieux.
le fractionnement des particules suivant leur taille.
II y aura lieu de réfléchir sérieusement au nombre, à
L’annexe B donne certaines directives qui permettent, dans
l’emplacement, aux caractéristiques d’aspiration des
les tubes d’amenée des prélèvements, de faire des
appareils de prélèvement, lors de l’établissement du projet
estimations sur la perte de particules par suite d’une
d’une installation dans laquelle seront traitées des matières
sédimentation par gravité ou d’un écoulement turbulent.
radioactives.
Un prélèvement obtenu avec un tube d’amenée et un
4.1.1.2 Prélèvement d’échantillons dans une canalisation
collecteur qui ne font pas de discrimination entre les
ou une cheminée
particules de tailles diverses,
ne peut être estimé avec
précision, quant à sa signification radiologique, qu’après
Pour extraire d’un conduit ou d’une cheminée des
l’obtention de renseignements sur les propriétés physiques
échantillons qui soient représentatifs, il est indispensable de
choisir avec soin l’emplacement et le nombre des prises d’air et chimiques de la matière radioactive transportée par l’air.
ainsi que la configuration des buses utilisées. Les Une étude séparée peut être nécessaire pour déterminer,
aménagements permettant au collecteur d’être maintenu dans des circonstances données, la distribution
dans le courant d’air doivent être préférés à ceux dans
granulométrique et la nature de la matière transportée par
lesquels on utilise des tubes d’amenée entre les points de
l’air.
prélèvement et le collecteur. (Voir 4.1.2.) Quelques formes
Il faut s’attendre à des changements dans la nature des
recommandées de sonde et quelques directives pour placer
matières transportées par l’air s’il y a des changements dans
les points d’extraction dans les canalisations et les
les opérations. La caractérisation des constituants
cheminées sont données dans l’annexe A.
transportés par l’air doit être opérée d’une manière
Le point de prélèvement pour atteindre un degré
suffisamment fréquente pour que l’on soit sûr d’avoir une
d’homogénéité raisonnable devra se situer au moins à 5
information statistiquement valable sur la nature des
diamètres de canalisation (ou 5 fois la plus grande
matières transportées par l’air.
dimension pour les canalisations rectangulaires) en aval des
changements brusques de direction ou des variations
4.1.2.2 Prélèvements avec différenciation intentionnelle
importantes de dimensions du courant. Bien que ces
quan t à la taille des particules
soient généralement
directives appt icables, il est
recommandé de prendre généralement les vitesses au travers
Parce que la connaissance de la granulométrie des particules
d’une section pour avoir la confirmation qu’on a bien la
est importante pour une évaluation correcte des effets
connaissance complète du courant dans la section choisie
radiologiques, il est possible de concevoir des appareils de
pour l’échantillonnage.
préIèvement et des collecteurs spéciaux pour identifier, dans
une matière présente dans l’air, deux ou plusieurs classes de
4.1.2 Représentatif au regard des compositions physique
dimensions de particules. La mesure de la radioactivité
ou chimique
associée à chaque classe de dimensions permettra de
déterminer la radioactivité qui sera retenue d’une manière
4.1.2.1 Prélèvement sans différenciation ni préférence
préférentielle par chacune des diverses parties de l’appareil
quant à la taille et la nature des particules
respiratoire*. Sans avoir un pouvoir de résolution élevé, ces
Un prélèvement représentatif doit avoir la même appareils permettent de distinguer relativement bien la
radioactivité associée aux particules qui auront été retenues
composition radio-chimique et la même composition
* Le groupe de travail sur la Dynamique du poumon du Comité 1 de la Commission Internationale de Protection Radiologique a étudié et
recommandé un modèle de dépôt des poussières qui a pour base les connaissances acquises sur la distribution des particules suivant leur tail le,
par l’intermédiaire d’échantillons prélevés dans l’air.@] Quand on connaît les granulométries des particules, on peut estimer, avec ce modèle, le
dépôt partiel dans chacune des trois régions de l’appareil respiratoire. En l’absence de renseignements particuliers sur la taille des particules, les
recommandations précédentes de la CIPR admettaient que sur les particules inhalées, 25 % étaient exhalées, 50 % se déposaient dans la partie
supérieure des voies respiratoires (et étaient ensuite avalées) et 25 % se déposaient dans les poumon&] Dans les deux cas, il est en plus
nécessaire de connaître d’une manière assez détaillée les propriétés physico-chimiques des particules pour estimer la vitesse de départ à partir de
chaque point de dépôt.
ISO 2889-1975 (F)
dans les voies respiratoires supérieures et les particules Les condensats sur la face interne des tubes de prélèvement
peuvent constituer des poches et agir comme des pièges, ils
beaucoup plus petites qui pourront atteindre les alvéoles
peuvent encore constituer des surfaces mouillées sur
pulmonaires. Ces appareils de prélèvement ont une valeur
certaine et, en l’absence de renseignements sur la dimension lesquelles peut adhérer la matière intéressante. Dans les cas
extrêmes, ces pièges et ces poches peuvent agir comme des
des diverses particules dans l’air soumis au prélèvement, ils
épurateurs efficaces vis-à-vis de la matière radioactive
sont recommandés. Les référencesl31, PI, llcl, Il 11, WI
et WI donnent une description de certains d’entre eux. transportée. Les tubes de prélèvements doivent également
être exempts de poussière, d’huile ou de graisse qui, tous,
peuvent avoir tendance à provoquer l’augmentation des
t leur taille en
4.1.2.3 Fractionnemen t des particules suivan
dépôts de la matière radioactive véhiculée.
raison d ‘un prélèvement non isocinétique
Quand l’air à prélever est presque saturé de vapeur d’eau, la
Une distorsion dans la distribution granulométrique des
condensation peut se produire sur le collecteur lui-même.
particules peut se produire lorsque la vitesse de l’air prélevé
Une humidité excessive peut réduire à zéro l’utilité du
qui pénètre dans la sonde de prélèvement (ou dans le
milieu filtrant, soit en obstruant les chemins de passage de
collecteur, si celui-ci est directement placé dans le courant à
soit en diminuant la tenue
l’air au travers des pores,
prélever) diffère sensiblement de la vitesse de l’air dans le
mécanique de ce milieu à un point tel qu’il se déchire ou se
courant où s’effectue le prélèvement. Quand l’air qui
casse facilement. Lorsque des teneurs élevées en humidité
traverse l’appareil de prélèvement ou le collecteur a une
sont prévues, des tubes d’amenée chauffés seront nécessaires
vitesse très inférieure à la vitesse du courant, les particules
pour empêcher la condensation à l’intérieur des tubes et
les plus grosses sont préférentiellement collectées. Quand la
pour élever la température du collecteur bien au-dessus du
vitesse de l’air à travers la sonde de prélèvement et le
point de rosée.
collecteur est supérieure à la vitesse du courant, ce sont les
particules les plus petites qui sont préférentiellement
Toutes les interactions éventuelles susceptibles de modifier
Le niveau auquel se produit ce partage est
collectées.
la qualité du prélèvement, depuis le point d’extraction
fonction de la dimension des particules, de leur densité, de
jusqu’au collecteur doivent être soigneusement examinées.
la distribution granulométrique des particules et de la
La forme chimique aussi bien que la nature physique des
différence existant entre la vitesse isocinétique et la vitesse
constituants transportés par l’air doivent être connues avant
isocinétique utilisée. Sauf dans des cas très
non
qu’on puisse garantir un prélèvement représentatif.
dont le diamètre
exceptionnels, les particules
inférieur à environ sont
aérodynamique est
5w-l
susceptibles de suivre les lignes de courant de l’air et
4.1.2.5 Qualité des méthodes dXchantil/onnage et de
l’erreur due au fractionnement n’est pas grande. L’annexe C
l’équipement
donne des chiffres qui montrent l’erreur que l’on
Dans chaque cas, les méthodes d’échantillonnage et
commettrait dans diverses conditions de prélèvement
l’équipement utilisés doivent être soigneusement étudiés et
non isocinétique. L’on doit, évidemment, connaître les
contrôlés pour s’assurer qu’au cours de leur emploi ils se
dimensions et les densités des particules échantillonnées
comporteront comme prévu. L’étanchéité, l’intégrité en
avant d’évaluer cette erreur. Dans les cas pratiques où l’on
général et les méthodes générales de manipulation de
peut s’attendre à des variations dans les dimensions des
l’échantillon doivent être soigneusement vérifiées.
particules, en particulier quand on prévoit des particules de
plus de 5pm’ il est recommandé que le dispositif de
prélèvement soit concu en vue de permettre l’établissement
d’un courant presque isocinétique à l’intérieur de la sonde
4.2 ÉTABLISSEMENT D’UN PROGRAMME GÉNÉRAL RE-
d’entrée de l’appareil de prélèvement ou à travers le
LATIF AUX PRÉLÈVEMENTS
collecteur lorsque ce dernier est en place dans le courant à
prélever. On élimine ainsi une source possible de non
De nombreux facteurs entrent dans la conception d’un
représentativité de prélèvement.
programme de prélèvement. Un tel programme comprend la
fréquence des prélèvements, la durée des prélèvements, le
débit en volume des prélèvements. Dans la plupart des cas,
4.1.2.4 Altération du prélèvement due aux réactions
les valeurs choisies pour ces trois éléments et entrant dans
chimiques et effets connexes.
l’établissement du programme général constituent un
II faut faire très attention lorsque l’on effectue un
compromis entre des valeurs idéales et celles qui fournissent
prélèvement d’échantillon dans un courant d’air où l’air
une information suffisante pour l’évaluation de la sécurité
des radionucléides sous une forme
peut contenir
de fonctionnement, tout en étant réalisées techniquement
Des vapeurs radioactives, comme
chimiquement réactive.
d’une facon économique et commode.
l’iode radioactif, peuvent être fortement absorbées ou réagir
avec les matériaux dont l’emploi pourrait être envisagé dans
4.2.1 Sensibilité de détection et mesurage
la construction des tubes de prélèvement, par exemple le
caoutchouc, le cuivre et certaines matières plastiques.
La sensibilité et la précision de la méthode d’analyse ou de
la méthode de comptage déterminent le volume minimal
Certains collecteurs, tels les impacteurs, piègent les
d’air à prélever pour obtenir l’exactitude et la précision
matériaux dans un liquide avec une efficacité variable qui
dépend de la solubilité et de la dimension des particules. exigées dans les résultats.
ISO 28894975 (F)
prélèvements continus. Les niveaux relatifs de radioactivité
4.2.2 Niveaux admissibles au point de prélèvement
dans le prélèvement durant une mise à l’atmosphère
La concentration admissible, relative aux radionucléides
accidentelle doivent être prévus à l’avance.
Cette
considérés, détermine aussi le volume minimal à prélever.
considération peut influer sur le débit en volume du
Le prélèvement sera, si possible, assez important pour
prélèvement lors de situations anormales. Dans certains cas,
permettre de déterminer, de facon sûre, le dixième du
deux systèmes distincts de prélèvement peuvent se justifier,
niveau admissible. Dans certains cas, le prélèvement devra
l’un pour obtenir un prélèvement durant les émissions
être suffisamment important pour permettre la mesure
inhabituelles de niveau élevé, l’autre pour une évaluation au
effective de niveaux d’activité égaux ou inférieurs aux
jour le jour de l’émission. La méthode employée pour
niveaux ambiants (voir aussi 4.2.4).
effectuer les prélèvements peut également être différente
d’un cas à l’autre.
4.2.3 Décroissance radioactive
II faut envisager les conditions inhabituelles consécutives à
La période radioactive du nucléide à mesurer est un facteur
un incident grave de radioactivité lorsqu’on est obligé de
important. Pour les matières à période courte, il est possible
faire un prélèvement pour déterminer les teneurs en
d’avoir une durée de prélèvement faible avec un volume
matières radioactives de l’air dans une zone affectée par
important et une mesure rapide. Une autre manière de
l’incident. Par exemple, après un accident de réacteur, des
procéder est de poursuivre le prélèvement jusqu’à ce que la
prélèvements représentatifs de l’atmosphère de l’enceinte
matière radioactive collectée ait atteint son équilibre. À ce
devront être effectués. Les prélèvements d’échantillons dans
moment là, la vitesse de décroissance est égale à la vitesse
des conditions défavorables devront être prévues et les
d’accumulation.
L’évaluation demande une méthode de
dispositions nécessaires incluses dans le projet.
détermination quantitative pendant la collection (de
l’échantillon) ou immédiatement après cette collection.
5 MÉTHODES
Pour les matières à période longue ayant une faible activité
spécifique, il peut être nécessaire de faire porter le Les deux formes de matières radioactives véhiculées par l’air
prélèvement sur des volumes importants afin d’atteindre, sont les particules et les gaz. Les particules peuvent être
par des analyses radiométriques, le degré de précision solides ou liquides, bien que presque toujours les particules
indispensable.
soient considérées comme de très petits fragments de
solides. Les méthodes de prélèvement concernant une
4.2.4 Matières radioactives naturelles
matière radioactive véhiculée par l’air peuvent être discutées
suivant qu’elles s’appliquent aux gaz ou à une matière très
La présence de matières radioactives naturelles à période
divisée.
courte peut masquer la présence de quantités significatives
de matières à vie plus longue pour lesquelles des délais entre
PARTICNLES
5.1
collection et comptage sont indispensables; ce qui peut
obliger à recourir à des comptages ultérieurs répétés ou à
5.1.1 Prise de prélèvement
des méthodes spéciales comme, par exemple, discrimination
en énergie, comptage des pseudo-coïncidences, ou encore à
Les principes concernant l’extraction d’une partie
des méthodes de prélèvement avec discrimination
représentative d’un courant confiné, comme le courant
granulométrique telles que la technique de I’impacteur
circulant dans une canalisation de grandes dimensions, ont
annulaire et celle des filtres à sélection granulométriquefl 3,
déjà été présentés. Les tubes d’amenée concus selon ces
,
14, 1% 161, (voir 5.1.2.2).
principes, amèneront au collecteur un prélèvement
représentatif. Pour des échantillons prélevés dans une
42.5 Nature particulière de l’opération ou du traitement
atmosphère, l’atmosphère d’une pièce par exemple, les
La nature de l’opération qui donne éventuellement tubes d’amenée ne sont pas indispensables.
naissance à des matières radioactives véhiculées par l’air
5.1.2 Collecteurs
peut influer sur le programme de prélèvement. Une
opération ou un traitement que l’on réalise pour la première
Divers collecteurs peuvent être utilisés pour prélever une
fois peut nécessiter des prélèvements plus fréquents et plus
matière extrêmement divisée véhiculée par l’air. Ils se
importants qu’une opération ou un traitement bien établis
classent en deux grandes catégories :
et éprouvés. L’éventualité d’une émission dans l’atmosphère
((intégraux» sans différenciation
de matières radioactives et les conséquences d’une 1) les collet teu rs
ul ométrie;
contamination accidentelle de l’air doivent être envisagées significative de gran
lorsque l’on fixe la fréquence et la durée des prélèvements.
les collecteurs avec différenciation de granulométrie.
2)
Lorsque le but du prélèvement est de déterminer la quantité
totale de matières radioactives mises à l’atmosphère dans
5.1.2.1 Collecteurs sans différenciation significative de
l’environnement, le programme de prélèvement doit être
granulométrie
concu de facon à être sûr d’obtenir un prélèvement adéquat
L’évaluation soignée de l’importance radiologique des
pendant les mises à l’atmosphère accidentelles. Au cours
particules véhiculées par l’air exige la connaissance des
d’opérations normales, un prélèvement intermittent
dimensions de ces particules et de la nature chimique de la
relativement peu fréquent peut être suffisant, mais quand
matière dont elles sont constituées. Cette information peut
on est obligé de tenir compte d’une situation anormale ou
accidentelle, il peut être nécessaire de procéder à des être obtenue indépendamment des prélèvements de routine.
ISO 28894975 (F)
La matière véhiculée ayant été caractérisée par des études efficacité de 100 % n’est pas indispensable, mais il est
spéciales, on peut ensuite collecter les particules sans habituellement basées sur des essais avec des particules
différenciation de granulométrie sous réserve que la d’environ Of3 prn. L’aérosol de cette taille peut être, pour
conjoncture qui a créé un risque de contamination de l’air certains milieux et certaines conditions d’écoulement, de 2
n’ait pas subi de modification importante. À intervalles
à 5 fois plus gros que l’aérosol le plus pénétrant. Les
réguliers et chaque fois que l’on prévoit un changement
efficacités données par les fabricants doivent être
quelconque, on devra caractériser la matière véhiculée par
considérées comme des valeurs nominales et, dans des
l’air et du point de vue physique et du point de vue situations critiques, des mesures d’efficacité plus poussées
chimique. Cette procédure devrait aussi être adoptée dans le peuvent être indispensables. Puisque les efficacités de
captation ainsi déterminées peuvent être différentes de
cas d’incidents à cause de la probabilité d’un changement
l’efficacité vis à vis de l’aérosol réel, il faudra faire attention
dans les caractéristiques générales du contaminant véhiculé
aux erreurs possibles qui pourraient en découler. Une
par l’air et de niveaux plus élevés entraînant le risque d’une
exposition importante. efficacité de 100 % n’est pas indispensable, mais il est
nécessaire de connaître l’efficacité du filtre relativement à
5.1.2.1.1 FILTRES
la dimension de particules et à la vitesse d’écoulement
choisies, ou encore de savoir que son efficacité est égale ou
La filtration de l’air est le moyen le plus fréquemment
supérieure à une certaine efficacité minimale acceptable. En
employé pour collecter les particules radioactives dans
général, si un filtre est donné pour avoir une «haute»
l’atmosphère. Les filtres sont préférés à cause de la
efficacité, c’est-à-dire supérieure à 99 %, il est peu probable
simplicité du procédé et de l’équipement nécessaire. Des
que son efficacité soit aussi sensible aux variations de la
milieux filtrants, avec une large série de caractéristiques de
taille des particules que ne le serait l’efficacité d’un filtre
fonctionnement, sont commercialement disponibles, si bien
ayant une efficacité nominale plus faible. Bien qu’il y ait
que l’on peut habituellement trouver, pour la plupart des
quelques différences entre les efficacités données par des
programmes de prélèvement d’air, le filtre qui convient. La
expérimentateurs différents, l’ordre de grandeur est souvent
captation des particules sur un filtre s’accomplit par
le même.
l’intermédiaire d’un ou de plusieurs des mécanismes
suivants : interception directe, impact, diffusion, attraction
Outre le fait d’avoir des efficacités de captation différentes,
électrostatique. Bien que les propriétés des particules, les
les milieux filtrants présentent des différences aux points de
filtres et les conditions de prélèvement déterminent, parmi
vue résistance au passage de l’air, tenue à sec ou en présence
ces facteurs de captation, ceux qui sont susceptibles
d’humidité, état de surface, aptitude à une dissolution
pour la plupart des filtres les mécanismes
d’intervenir,
chimique lors des lavages. Ces procédés peuvent avoir plus
prédominants à considérer sont l’impact et la diffusion. La
ou moins d’importance et, avant de choisir un milieu filtrant,
captation par impact augmente avec la dimension et la
il faudra examiner attentivement l’application particulière à
tandis que la diffusion due au
vitesse des particules,
laquelle il est destiné. Souvent le choix d’un filtre doit
mouvement brownien est plus efficace pour de très petites
représenter un compromis
entre ces divers facteurs.
particules dans l’air aux vitesses faibles.
Habituellement,
un filtre est choisi parmi les filtres
appartenant aux cinq catégories suivantes : cellulose,
Pour un filtre donné et une vitesse frontale donnée, il y a
cellulose-amiante, fibre de verre,
théoriquement une taille de particules pour laquelle la fibre synthétique,
membrane filtrante. Les caractéristiques de certains milieux
pénétration est maximale. Les particules plus grosses ou
filtrants particuliers sont données dans le tableau 1.
plus petites seront plus efficacement collectées. Les
TABLEAU 1 - Efficacité de captation et résistance à l’écoulement de l’air du milieu filtrant choisi pour le prélèvement*
Efficacité de captation, Résistance à l’écoulement,
% d’enfouissement 0,3 ,um DOP mmHg
Categorie de filtre Référence des filtres b
vi tesse, cm /s vitesse, cm/s
10,7 26,7 53 106 35 53 71 106
98 24 36 48 72
Cellulose Fournisseur A 64 72 84
27 37 56
Fournisseur B 46 56 66 80 18
98 23 40 48 81
Fournisseur C 62 74 86
99,28 99,52 99,75 38 57 75 112
Cellulose-amiante Fournisseur D 99,18
96,6 98,2 99,2 99,8 44 64 87 127
Fournisseur E
99,968 99,932 99,952 99,978 20 30 40 61
Fibre de verre Fournisseur F
Fournisseur G 99,974 99,964 99,970 99,986 19 28 38 57
Membrane Fournisseur H 99,992 99,985 99,980 - 98 142 195
(dimension de pore 0,8 prn)
84 117 190
Fournisseur G 88 88 92 95 56
(dimension de pore 5 prn)
* L.B. Lickhard et a/., Kharacteristics of Air Filter Media Used for Monitoring Airborne RadioactivityB, NRL Report 6054, Mat-ch 20, 1964.
ISO 2889-1975 (F)
5.1.2.1.1.1 Cellulose
diamètre des fibres. Les fluorocarbones, le polypropylène,
le nylon et d’autres matières peuvent trouver une
Les filtres en cellulose de type courant pour chimie
application comme milieu filtrant.
analytique sont en pâte de cellulose purifiée. De tels filtres
ont, par conséquent, une faible teneur en cendres et sont
5.1.2.1 .1.5 Membranes filtrantes
facilement décomposés par traitement chimique (acides
Les membranes filtrantes sont des gels poreux et secs
oxydants). Ils offrent une résistance relativement faible à
d’esters de cellulose habituellement obtenus sous forme
l’écoulement de l’air, mais cette résistance est susceptible
d’acétates ou de nitrates. La structure et la taille des pores
d’augmenter au fur et à mesure qu’ils se chargent en
peuvent être contrôlées sur une gamme étendue, par les
poussière. L’efficacité de captation dépend de la vitesse
procédés de fabrication. On trouve dans le commerce des
d’écoulement, et ces filtres doivent être utilisés lorsque la
filtres ayant des diamètres de pores allant d’environ 10 nm
vitesse correspond à l’efficacité requise. De grandes vitesses
à 10 prn. Ces filtres sont entièrement solubles dans de
sont nécessaires pour une meilleure utilisation.
nombreux solvants organiques et peuvent être facilement
L’enfouissement de particules radioactives à l’intérieur du
décomposés par des acides oxydants. Les membranes
milieu filtrant est important et, en conséquence, les papiers
filtrantes dont les pores ont un diamètre de pore au-dessous
de cellulose ne conviennent pas très bien pour détecter par
du micron sont celles qui, parmi les quatre surfaces
comptage direct les radioisotopes émetteurs alpha. Les
filtrantes ont l’efficacité de captation la plus élevée et par
filtres en cellulose sont solides et ne sont pas facilement
suite les pertes par enfouissement minimales. En raison de
endommagés au cours des manipulations. Des cinq groupes
leur fragilité,
les membranes filtrantes nécessitent un
de filtres, ce sont les moins onéreux.
support spécial dans le porte-filtre et doivent être
5.1.2.1.1.2 Cellulose-amiante manipulées avec soin lors des transferts d’échantillons. Le
principal défaut de ces filtres est la résist
...

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NORME INTERNATIONALE
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION l MEXflYHAPOflHAII OPl-AHM3ALWR l-I0 CTAH~APTM3ALWi.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Principes généraux pour le prélèvement des matières
radioactives contenues dans l’air .
General principles for sampling airborne radioactive ma terials
Première édition - 1975-05-01
Réf. no : ISO 2889-1975 (F)
CDU 614.876 : 614.71.001.4
pollution atmosphérique, déchet contenu dans l’air, matière radioactive, échantillonnage, préparation de spécimen d’essai.
Descripteurs :
Prix basé sur 25 pages
AVANT-PROPOS
L’ISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (Comités Membres 60). L’élaboration de
Normes Internationales est confiée aux Comités Techniques ISO. Chaque Comité
Membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du Comité Technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les Projets de Normes Internationales adoptés par les Comités Techniques sont
soumis aux Comités Membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes Internationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme Internationale ISO 2889 a été établie par le Comité Technique
ISO/TC 85, Energie nudéaire, et soumise aux Comités Membres en novembre 1972.
Elle a été approuvée par les Comités Membres des pays suivants :
Afrique du Sud, Rép. d’ France Royaume-Uni
Allemagne Hongrie Suède
Austral ie Irlande Suisse
Belgique Italie Tchécoslovaquie
Canada Pays-Bas Thaïlande
Égypte, Rép. arabe d’ Portugal Turquie
Espagne Roumanie U.S.A.
Aucun Comité Membre n’a désapprouvé le document.
0 Organisation Internationale de Normalisation, 1975 l
Imprimé en Suisse
ii
SOMMAI RE
0 Introduction . . 1
1 Objet . . . . . 1
2 Domaine d’application . . 1
3 Définitions . . 2
4 Principes . . . . . . . . . 3
5 Méthodes .
. 6
6 Validation de l’efficacité des prélèvements . . . . . . . . 14
7 Références .
. 14
Annexes
A Recommandations pour le prélèvement dans les canalisations et
dans les cheminées . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 16
B Dépôt de particules dans les tubes de prélèvement . . . . . .
. 24
C Erreurs dues à un prélèvement non isocinétique . . . . . . 29
iii
Page blanche
ISO 28894975 (FI
NORME INTERNATIONALE
Principes généraux pour le prélèvement des matières
radioactives contenues dans l’air
0 INTRODUCTION Les prélèvements doivent permettre de mesurer, sur des
interval les de temps variés, la contamination radioactive
Le danger potentiel présenté par les matières radioactives
intégrée de l’environnement.
présentes dans l’air et susceptibles d’être inhalées doit être
évalué et contrôlé par la détermination des teneurs et de la Les recommandations sur la prise d’échantillons d’air,
nature de ces substances radioactives contenues dans l’air. établies par un groupe d’experts, fixent de la facon suivante
les buts à atteindre :
Dans les zones occupées ou destinées à être occupées par
des travailleurs, les teneurs des matières radioactives
1) II faut, par une étude minutieuse, caractériser la
contenues dans l’air doivent être déterminées et comparées
nature des aérosols pour différents types d’ambiance sur
à la concentration admissible, pour s’assurer que les
les lieux de travail.
travailleurs ne sont pas exposés à des concentrations
supérieures à celles dites de sécurité. On peut ainsi repérer
2) Les teneurs globales sur les lieux de travail doivent
des teneurs pour lesquelles il est nécessaire d’améliorer la
être l’objet de mesures et de contrôles de routine.
conception de I’instal I ation, d’isoler la source de
3) Des dispositions doivent être prises en vue de
contamination, de contrôler le temps d’exposition ou de
détecter rapidement l’élévation du niveau de la
prescrire le port d’appareils respiratoires d’un type agréé.
contamination en cas de libération accidentelle de
Bien qu’en définitive l’objectif principal des prélèvements
matières radioactives dans l’air.
soit de protéger les individus contre une irradiation interne
excessive, un programme bien conduit de prélèvements et
4) Une attention particulière doit être apportée à
d’estimation permet d’atteindre d’autres objectifs
l’évaluation de l’inhalation individuel le.
souhaitables, parmi lesquels :
1) fournir la documentation de base sur l’ambiance des
1 OBJET
milieux de travail, démontrant la conformité aux
réglements. Des archives bien tenues, donnant entre
La présente Norme Internationale expose les principes à
autres renseignements les niveaux de contamination de
appliquer pour obtenir des prélèvements représentatifs de
l’air, sont susceptibles d’aider à appuyer ou à réfuter les
matières radioactives transportées par l’air, et indique les
réclamations pour lésions par rayonnements présentées
méthodes et les matériels pouvant convenir aux
par les travailleurs ou autres personnes;
prélèvements de gaz et de particules.
l’attention sur un équipement qui se
2) attirer
détériore, sur des procédés défectueux ou sur d’autres
situations aboutissant, au cours d’une opération, à la
2 DOMAINE D’APPLICATION
perte du contrôle effectif des matières véhiculées par
Ces principes généraux sont limités au prélèvement des
l’air ambiant; par la suite, déterminer l’efficacité des
échantillons et ne s’appliquent pas aux dosages qui seront
actions correctrices;
faits sur les échantillons collectés. Du fait que les mesures
3) mesurer l’émission de matières radioactives dans
radiochimiques sont exclues du domaine d’application de
l’environnement, par l’intermédiaire d’un prélèvement
ces principes généraux, il ne faudrait pas conclure que les
Le prélèvement d’effluents
près du point d’émission.
opérations de mesure et d’évaluations ont une importance
contribuera à évaluer et à contrôler l’exposition du
moindre que l’échantillonnage. Un dosage et une évaluation
personnel affecté aux travaux sous rayonnements dans
précis sont nécessaires au premier chef, mais ils ne sont
les résultats des prélèvements
I’instal lation, mais
valables que dans la mesure où l’échantillon reflète les
d’effluents sont généralement de la plus grande
conditions existant réellement.
importance pour s’assurer que le public des environs
Ces principes généraux sont en outre limités aux directives
n’est pas exposé à des teneurs en matières véhiculées par
pour le prélèvement des matières radioactives dans l’air à
l’air dépassant les niveaux fixés. Lors d’incidents
l’intérieur des installations où l’on travaille sur des
inhabituels, les prélèvements d’effluents gazeux sont
substances radioactives, ces directives insistant surtout sur
utiles pour évaluer les conséquences possibles et
la nécessité de protéger les personnes affectées à des travaux
déterminer les actions correctrices nécessaires, ou dans
sous rayonnements. Ils englobent toutefois les prélèvements
certains cas pour déterminer les causes et les suites
d’effluents gazeux, que ce soit avant rejet à l’extérieur de
d’évènements anormaux.
ISO 2889-1975 (F)
l’installation ou au point de rejet dans l’atmosphère. Bien L’air prélevé dans cette région représente vraiment l’air que
qu’ils excluent ainsi certaines techniques de prélèvement, le travailleur respire au cours de son travail, qu’il soit
telles que celles qu’on emploie en atmosphère libre et dans debout, assis ou en train de se déplacer.
les environs des installations, les principes définis et la
plupart des méthodes exposées seront dans l’ensemble
3.7 enfouissement : Encastrement d’une particule sur un
applicables dans la plupart des cas.
filtre.
ne traitent pas en détail de
Ces principes généraux
l’utilisation de divers collecteurs pour des problèmes
3.8 pouvoir d’arrêt : Pourcentage retenu par le filtre de la
spécifiques. L’utilisation spécifique et détaillée du charbon
quantité totale des particules présentes initialement dans un
pour un échantillonnage d’iode, par exemple, a été
volume d’air connu ayant traversé le filtre.
considérée comme n’appartenant pas à l’objet de la présente
Norme Internationale.
3.9 goutelette : Très petite quantité de liquide de forme
sphéro’idale.
3 DÉFINITIONS
Internationale, les définitions
Dans la présente Norme
3.10 impaction : Processus par lequel une particule ou une
suivantes sont applicables :
gouttelette est extraite d’un courant d’air lorsqu’elle frappe
un objet maintenu dans le courant d’air. ’
3.1 absorbant : Matière qui enlève un constituant par
l’intermédiaire d’une action de diffusion permettant à ce
3.11 isocinétique : Condition qui se produit lorsque, la
constituant de pénétrer à l’intérieur de la structure de
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
l’absorbant si ce dernier est solide, ou de s’y dissoudre si
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
l’absorbant est liquide. Lorsqu’une réaction chimique se
arrive sur le collecteur est identique à la vitesse du courant
produit au cours de l’absorption, le processus est appelé
d’air au point de prélèvement.
chimisorption.
3.2 adsorbant : Matière, généralement solide, qui retient
3.12 membrane filtrante : Milieu filtrant constitué
une substance qui se trouve à son contact grâce aux forces
généralement par un film très mince, à base organique, de
moléculaires de courte portée qui lient la matière adsorbée
porosité et de composition contrôlées à l’intérieur de
à la surface de I’adsorbant.
certaines limites. (Les filtres métalliques poreux très minces
sont aussi appelés membranes filtrantes.)
3.3 diamètre aérodynamique : Les particules qui ont un
même diamètre mais des densités différentes, ont des
3.13 moniteur : 1) Destiné à mesurer un constituant
vitesses limites de sédimentation différentes. On dit que
radioactif en suspension dans l’air ou encore une teneur
deux particules de densités différentes ont des ((diamètres
approximative en matière radioactive, d’une manière
aérodynamiquesti équivalents si leurs densités et leurs
continue ou bien à une fréquence qui permet une
diamètres sont tels que leurs vitesses limites de
évaluation, sur un certain laps de temps, de la
sédimentation sont égales, ou encore lorsqu’elles présentent
concentration. 2) Appareillage ou instrument utilisé pour la
dans l’air la même résistance à l’avancement. Puisque l’on
surveillance continue (le «monitoring»).
procède souvent à des comparaisons avec des matériaux de
densité égale à un, le «diamètre aérodynamique» est le
diamètre d’une sphère de densité un, ayant la même vitesse
3.14 particule : Agrégat de molécules constituant un
de sédimentation que la particule en question, sans tenir
solide ou un liquide dont les dimensions sont comprises
compte de la forme.
entre quelques diamètres moléculaires et quelques dixièmes
de millimètre (quelques centaines de micromètres).
3.4 aérosol : Dispersion de particules solides ou liquides
dans l’air ou dans d’autres gaz.
3.15 pénétration : Passage intégral au travers d’un filtre, ou
d’un autre collecteur, de contaminants véhiculés par l’air.
3.5 non isocinétique : Condition qui se produit lorsque, la
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
3.16 niveau admissible (au sens de la présente Norme
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
Internationale) : Le (( niveau admissible» est la
arrive sur le collecteur est différente de la vitesse du courant
concentration en matière radioactive véhiculée par l’air qui
d’air au même point de prélèvement.
a été fixée comme directive ou règlement local pour limiter
la quantité de matières radioactives inhalées. Le niveau
3.6 zone de respiration : Région, proche de la bouche et
admissible peut être différent suivant la nature de la matière
des narines d’un travailleur, d’où l’air est inspiré jusque dans
véhiculée par l’air, la durée de l’exposition prévue et la
les poumons lorsque le travailleur exécute la tâche qui lui
protection offerte par des vêtements spéciaux ou d’autres
est assignée.
écrans de protection.
ISO 2889-1975 (F)
3.17 comptage ((pseudo-coïncidence» : Méthode de 4.1 PRÉLÈVEMENTS REPRÉSENTATIFS
mesure de la concentration des émetteurs alpha à vie
Un prélèvement doit être représentatif de l’ensemble du
par exemple le plutonium ou ses composés - au
longue -
courant ou du volume dont il est extrait. Le terme
moyen de la différentiation des émetteurs alpha qui
((représentatif)) englobe diverses qualités du prélèvement.
apparaissent dans les chaînes de désintégration du 222Rn
(radon) et du 22cRn (thoron). Le détecteur capte et
enregistre la pseudo-coïncidence constituée par la
4.1.1 Représentatif au regard de la position dans l’espace
désintégration bêta du 214Bi et la désintégration alpha de
son descendant le 214P0, donnant ainsi une indication sur
la quantité de 222Rn présente. Le 214Po se désintègre avec 4.1 .l .l Échan tiflonnage dans une zone occupée par des
une période de 150 s; aussi examine-t-on la décroissance de travailleurs
l’ensemble père-descendant et I’util ise-t-on comme
Idéalement, l’échantillon devrait provenir d’un point ou
(( pseudo-coïncidence». Les mêmes considérations restent
d’une série de points sis à l’intérieur de la «zone de
vraies pour la désintégration du 212Bi et 212Po. Ceux-ci
respiration». Idéalement, le point de prélèvement réel
appartiennent à la chaîne de décroissance du 22cRn.
devrait se situer tout près des narines et de la bouche du
travailleur, durant toutes ses activités professionnelles. Pour
3.18 prélèvement représentatif : Portion du milieu
des contrôles de routine ceci est impossible à réaliser et
considéré, ou bien un ou plusieurs constituants particuliers
certains compromis sont généralement nécessaires. Dans
tirés de ce milieu, ayant la même qualité et les mêmes
beaucoup de cas un appareil de prélèvement fonctionnant
caractéristiques que celles qu’on trouve dans le milieu tout
sur accumulateur avec un collecteur maintenu près de la
entier.
zone de respiration constitue un compromis acceptable si
une sensibilité adéquate peut être réalisée et si le confort et
3.19 laveur : Système permettant de réaliser un contact
la sécurité du travailleur ne sont pas compromis par le port
intime air-liquide en vue d’opérer un transfert dans le
de l’appareil.
courant liquide des gaz, liquides ou solides transportés par
le gaz. Le liquide peut, soit être traversé de bas en haut par Pour des raisons de simplicité, les échantillons d’air sont
fréquemment prélevés à l’aide d’appareils placés à poste
le gaz à l’intérieur d’une colonne, soit encore s’écouler au
fixe. Quand des appareils de prélèvement placés à poste fixe
travers d’un garnissage.
sont utilisés, il y a lieu de choisir soigneusement leur
emplacement et leur nombre dans une zone de travail
Prélèvement unique
3.20 prélèvement instantané :
donnée. L’emplacement doit être choisi aussi près que
effectué dans un courant, en un point quelconque, pendant
possible de la zone de respiration sans gêner ni le travail ni
un court intervalle de temps.
le travailleur. Les prélèvements effectués à l’aide d’appareils
de prélèvement placés à poste fixe sont, dans une certaine
Condition qui domine lorsque, la
3.21 sous-isocinétique :
mesure, en contradiction avec le principe d’après lequel un
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placé dans le
prélèvement doit être représentatif au regard de la position
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou
dans l’espace du point de prélèvement; toutefois avec une
arrive sur le collecteur est inférieure à la vitesse du courant
disposition judicieuse du point de prélèvement et une
d’air qui est prélevé en ce point.
corrélation avec les appareils de prélèvement de la zone
réelle de respiration, les appareils de prélèvement placés à
Condition qui domine lorsque, la
3.22 surisocinétique :
poste fixe peuvent être utiles.
sonde de prélèvement ou le collecteur étant placés dans le
courant d’air, la vitesse de l’air qui pénètre dans la sonde ou Les prélèvements obtenus d’une manière routinière à partir
arrive sur le collecteur est plus grande que la vitesse du d’emplacements fixes signaleront les changements
courant d’air qui est prélevé en ce point. intervenant dans les concentrations de l’atmosphère
générale et aideront à déterminer l’origine de la
contamination. Quand le dispositif de ventilation d’une
3.23 vapeur : Forme gazeuse des matières qui sont liquides
pièce est tel que l’air de la pièce est emmené par un conduit
ou solides à température ordinaire, par opposition aux gaz
unique ou par un petit nombre de conduits, des appareils de
non condensables. (Les vapeurs sont des gaz mais ce terme
prélèvement, placés à la sortie des conduits de ventilation
implique le fait qu’elles proviennent de liquides ou de
avant filtrage, peuvent donner une meilleure moyenne
solides par émission ou volatilisation.)
intégrée de la concentration de l’air, mais leurs
prélèvements peuvent ne pas être représentatifs de l’air
3.24 volatil : Qui a une tension de vapeur élevée à
réellement respiré. Ce fait est particulièrement vrai si
température ordinaire.
l’origine de contamination est constituée par une fuite
isolée située en un point de la pièce proche de la zone de
respiration, ou si les particules considérées ont un grand
4 PRINCIPES
diamètre aérodynamique, puisque celles-ci tendraient à se
séparer sur un trajet relativement court. Différentes études
Certains principes doivent être admis et utilisés comme
ont attiré l’attention sur les problèmes d’obtention de
guides si l’on veut réaliser un prélèvement correct
prélèvements représentatifs à partir d’appareils de
d’échantillons, Ces principes sont exposés dans le présent
prélèvement placés à poste fixeJ2# 3, 48 51
chapitre.
ISO 2889-1975 (F)
Les appareils de prélèvement d’air peuvent être installés physique que l’air avec lequel le travailleur se serait trouvé
face au travailleur légèrement au-dessus de sa tête, ils en contact dans la zone où a été effectué le prélèvement. En
peuvent encore être installés sur la face avant de la hotte, de plus de l’impératif de position correcte dans l’espace, existe
la boîte a gants ou de toute autre enceinte à l’intérieur de
pour l’appareil de prélèvements l’impératif de ne pas opérer
laquelle la matière radioactive est traitée. Le filtre collec- de fractionnement de particules suivant leur taille et de
teur sera très fréquemment orienté suivant un plan vertical n’altérer en aucune facon les propriétés physiques et
pour réduire la possibilité de collecter de grosses particules chimiques des constituants radioactifs présents dans l’air.
Cet impératif est difficile et souvent impossible à satisfaire
retombant sous l’effet de la pesanteur. Bien que le principe
d’une manière parfaite. N’importe quel tube d’amenée, qui
du prélèvement isocinétique ne soit pas respecté avec les
transporte le prélèvement jusqu’au dispositif collecteur,
appareils de prélèvement d’air placés à poste fixe dans une
éliminera de préférence les grosses particules, soit par une
pièce, les particules auxquelles on s’intéresse sont presque
sédimentation due à la pesanteur si le courant est trop lent,
toujours de dimensions suffisamment petites pour que les
soit par impaction turbulente si le courant est trop fort. La
erreurs de prélèvement non-isocinétique n’offrent pas de
densité des particules dans l’air a aussi son importance dans
souci sérieux.
le fractionnement des particules suivant leur taille.
II y aura lieu de réfléchir sérieusement au nombre, à
L’annexe B donne certaines directives qui permettent, dans
l’emplacement, aux caractéristiques d’aspiration des
les tubes d’amenée des prélèvements, de faire des
appareils de prélèvement, lors de l’établissement du projet
estimations sur la perte de particules par suite d’une
d’une installation dans laquelle seront traitées des matières
sédimentation par gravité ou d’un écoulement turbulent.
radioactives.
Un prélèvement obtenu avec un tube d’amenée et un
4.1.1.2 Prélèvement d’échantillons dans une canalisation
collecteur qui ne font pas de discrimination entre les
ou une cheminée
particules de tailles diverses,
ne peut être estimé avec
précision, quant à sa signification radiologique, qu’après
Pour extraire d’un conduit ou d’une cheminée des
l’obtention de renseignements sur les propriétés physiques
échantillons qui soient représentatifs, il est indispensable de
choisir avec soin l’emplacement et le nombre des prises d’air et chimiques de la matière radioactive transportée par l’air.
ainsi que la configuration des buses utilisées. Les Une étude séparée peut être nécessaire pour déterminer,
aménagements permettant au collecteur d’être maintenu dans des circonstances données, la distribution
dans le courant d’air doivent être préférés à ceux dans
granulométrique et la nature de la matière transportée par
lesquels on utilise des tubes d’amenée entre les points de
l’air.
prélèvement et le collecteur. (Voir 4.1.2.) Quelques formes
Il faut s’attendre à des changements dans la nature des
recommandées de sonde et quelques directives pour placer
matières transportées par l’air s’il y a des changements dans
les points d’extraction dans les canalisations et les
les opérations. La caractérisation des constituants
cheminées sont données dans l’annexe A.
transportés par l’air doit être opérée d’une manière
Le point de prélèvement pour atteindre un degré
suffisamment fréquente pour que l’on soit sûr d’avoir une
d’homogénéité raisonnable devra se situer au moins à 5
information statistiquement valable sur la nature des
diamètres de canalisation (ou 5 fois la plus grande
matières transportées par l’air.
dimension pour les canalisations rectangulaires) en aval des
changements brusques de direction ou des variations
4.1.2.2 Prélèvements avec différenciation intentionnelle
importantes de dimensions du courant. Bien que ces
quan t à la taille des particules
soient généralement
directives applicables, il est
recommandé de prendre généralement les vitesses au travers
Parce que la connaissance de la granulométrie des particules
d’une section pour avoir la confirmation qu’on a bien la
est importante pour une évaluation correcte des effets
connaissance complète du courant dans la section choisie
radiologiques, il est possible de concevoir des appareils de
pour l’échantillonnage.
pr&$ement et des collecteurs spéciaux pour identifier, dans
une matière présente dans l’air, deux ou plusieurs classes de
4.1.2 Représentatif au regard des compositions physique
dimensions de particules. La mesure de la radioactivité
ou chimique
associée à chaque classe de dimensions permettra de
déterminer la radioactivité qui sera retenue d’une manière
4.1.2.1 Prélèvement sans différenciation ni préférence
préférentielle par chacune des diverses parties de l’appareil
quant à la taille et la nature des particules
respiratoire*. Sans avoir un pouvoir de résolution élevé, ces
Un prélèvement représentatif doit avoir la même appareils permettent de distinguer relativement bien la
radioactivité associée aux particules qui auront été retenues
composition radio-chimique et la même composition
* Le groupe de travail sur la Dynamique du poumon du Comité 1 de la Commission Internationale de Protection Radiologique a étudié et
recommandé un modèle de dépôt des poussières qui a pour base les connaissances acquises sur la distribution des particules suivant leur tail le,
par l’intermédiaire d’échantillons prélevés dans l’air.@] Quand on connaît les granulométries des particules, on peut estimer, avec ce modèle, le
dépôt partiel dans chacune des trois régions de l’appareil respiratoire. En l’absence de renseignements particuliers sur la taille des particules, les
recommandations précédentes de la CIPR admettaient que sur les particules inhalées, 25 % étaient exhalées, 50 % se déposaient dans la partie
supérieure des voies respiratoires (et étaient ensuite avalées) et 25 % se déposaient dans les poumon&] Dans les deux cas, il est en plus
nécessaire de connaître d’une manière assez détaillée les propriétés physico-chimiques des particules pour estimer la vitesse de départ à partir de
chaque point de dépôt.
ISO 2889-1975 (F)
dans les voies respiratoires supérieures et les particules Les condensats sur la face interne des tubes de prélèvement
beaucoup plus petites qui pourront atteindre les alvéoles peuvent constituer des poches et agir comme des pièges, ils
pulmonaires. Ces appareils de prélèvement ont une valeur peuvent encore constituer des surfaces mouillées sur
certaine et, en l’absence de renseignements sur la dimension lesquelles peut adhérer la matière intéressante. Dans les cas
des diverses particules dans l’air soumis au prélèvement, ils extrêmes, ces pièges et ces poches peuvent agir comme des
épurateurs efficaces vis-à-vis de la matière radioactive
sont recommandés. Les référencesl31, PI, IW, Il 11, WI
et WI donnent une description de certains d’entre eux.
transportée. Les tubes de prélèvements doivent également
être exempts de poussière, d’huile ou de graisse qui, tous,
peuvent avoir tendance à provoquer l’augmentation des
4.1.2.3 Fractionnement des particules suivant leur taille en
dépôts de la matière radioactive véhiculée.
raison d’un prélèvement non isocinétique
Quand l’air à prélever est presque saturé de vapeur d’eau, la
Une distorsion dans la distribution granulométrique des
condensation peut se produire sur le collecteur lui-même.
particules peut se produire lorsque la vitesse de l’air prélevé
Une humidité excessive peut réduire à zéro l’utilité du
qui pénètre dans la sonde de prélèvement (ou dans le
milieu filtrant, soit en obstruant les chemins de passage de
collecteur, si celui-ci est directement placé dans le courant à
l’air au travers des pores, soit en diminuant la tenue
prélever) diffère sensiblement de la vitesse de l’air dans le
mécanique de ce milieu à un point tel qu’il se déchire ou se
courant où s’effectue le prélèvement. Quand l’air qui
casse facilement. Lorsque des teneurs élevées en humidité
traverse l’appareil de prélèvement ou le collecteur a une
sont prévues, des tubes d’amenée chauffés seront nécessaires
vitesse très inférieure à la vitesse du courant, les particules
pour empêcher la condensation à l’intérieur des tubes et
les plus grosses sont préférentiellement collectées. Quand la
pour élever la température du collecteur bien au-dessus du
vitesse de l’air à travers la sonde de prélèvement et le
point de rosée.
collecteur est supérieure à la vitesse du courant, ce sont les
particules les plus petites qui sont préférentiellement
Toutes les interactions éventuelles susceptibles de modifier
Le niveau auquel se produit ce partage est
collectées.
la qualité du prélèvement, depuis le point d’extraction
fonction de la dimension des particules, de leur densité, de
jusqu’au collecteur doivent être soigneusement examinées.
la distribution granulométrique des particules et de la
La forme chimique aussi bien que la nature physique des
différence existant entre la vitesse isocinétique et la vitesse
constituants transportés par l’air doivent être connues avant
isocinétique utilisée. Sauf dans des cas très
non
qu’on puisse garantir un prélèvement représentatif.
dont le diamètre
exceptionnels, les particules
inférieur à environ sont
aérodynamique est
5w-l
susceptibles de suivre les lignes de courant de l’air et
4.1.2.5 Qualité des méthodes dXchantil/onnage et de
l’erreur due au fractionnement n’est pas grande. L’annexe C
l’équipement
donne des chiffres qui montrent l’erreur que l’on
Dans chaque cas, les méthodes d’échantillonnage et
commettrait dans diverses conditions de prélèvement
l’équipement utilisés doivent être soigneusement étudiés et
non isocinétique. L’on doit, évidemment, connaître les
contrôlés pour s’assurer qu’au cours de leur emploi ils se
dimensions et les densités des particules échantillonnées
comporteront comme prévu. L’étanchéité, l’intégrité en
avant d’évaluer cette erreur. Dans les cas pratiques où l’on
général et les méthodes générales de manipulation de
peut s’attendre à des variations dans les dimensions des
l’échantillon doivent être soigneusement vérifiées.
particules, en particulier quand on prévoit des particules de
plus de 5pm’ il est recommandé que le dispositif de
prélèvement soit concu en vue de permettre l’établissement
d’un courant presque isocinétique à l’intérieur de la sonde
4.2 ÉTABLISSEMENT D’UN PROGRAMME GÉNÉRAL RE-
d’entrée de l’appareil de prélèvement ou à travers le
LATIF AUX PRÉLÈVEMENTS
collecteur lorsque ce dernier est en place dans le courant à
prélever. On élimine ainsi une source possible de non
De nombreux facteurs entrent dans la conception d’un
représentativité de prélèvement.
programme de prélèvement. Un tel programme comprend la
fréquence des prélèvements, la durée des prélèvements, le
débit en volume des prélèvements. Dans la plupart des cas,
4.1.2.4 Altération du prélèvement due aux réactions
les valeurs choisies pour ces trois éléments et entrant dans
chimiques et effets connexes.
l’établissement du programme général constituent un
II faut faire très attention lorsque l’on effectue un
compromis entre des valeurs idéales et celles qui fournissent
prélèvement d’échantillon dans un courant d’air où l’air
une information suffisante pour l’évaluation de la sécurité
des radionucléides sous une forme
peut contenir
de fonctionnement, tout en étant réalisées techniquement
Des vapeurs radioactives, comme
chimiquement réactive.
d’une facon économique et commode.
l’iode radioactif, peuvent être fortement absorbées ou réagir
avec les matériaux dont l’emploi pourrait être envisagé dans
4.2.1 Sensibilité de détection et mesurage
la construction des tubes de prélèvement, par exemple le
caoutchouc, le cuivre et certaines matières plastiques.
La sensibilité et la précision de la méthode d’analyse ou de
la méthode de comptage déterminent le volume minimal
Certains collecteurs, tels les impacteurs, piègent les
d’air à prélever pour obtenir l’exactitude et la précision
matériaux dans un liquide avec une efficacité variable qui
dépend de la solubilité et de la dimension des particules. exigées dans les résultats.
ISO 28894975 (F)
prélèvements continus. Les niveaux relatifs de radioactivité
4.2.2 Niveaux admissibles au point de prélèvement
dans le prélèvement durant une mise à l’atmosphère
La concentration admissible, relative aux radionucléides
accidentelle doivent être prévus à l’avance.
Cette
considérés, détermine aussi le volume minimal à prélever.
considération peut influer sur le débit en volume du
Le prélèvement sera, si possible, assez important pour
prélèvement lors de situations anormales. Dans certains cas,
permettre de déterminer, de facon sûre, le dixième du
deux systèmes distincts de prélèvement peuvent se justifier,
niveau admissible. Dans certains cas, le prélèvement devra
l’un pour obtenir un prélèvement durant les émissions
être suffisamment important pour permettre la mesure
inhabituelles de niveau élevé, l’autre pour une évaluation au
effective de niveaux d’activité égaux ou inférieurs aux
jour le jour de l’émission. La méthode employée pour
niveaux ambiants (voir aussi 4.2.4).
effectuer les prélèvements peut également être différente
d’un cas à l’autre.
4.2.3 Décroissance radioactive
II faut envisager les conditions inhabituelles consécutives à
La période radioactive du nucléide à mesurer est un facteur
un incident grave de radioactivité lorsqu’on est obligé de
important. Pour les matières à période courte, il est possible
faire un prélèvement pour déterminer les teneurs en
d’avoir une durée de prélèvement faible avec un volume
matières radioactives de l’air dans une zone affectée par
important et une mesure rapide. Une autre manière de
l’incident. Par exemple, après un accident de réacteur, des
procéder est de poursuivre le prélèvement jusqu’à ce que la
prélèvements représentatifs de l’atmosphère de l’enceinte
matière radioactive collectée ait atteint son équilibre. À ce
devront être effectués. Les prélèvements d’échantillons dans
moment là, la vitesse de décroissance est égale à la vitesse
des conditions défavorables devront être prévues et les
d’accumulation.
L’évaluation demande une méthode de
dispositions nécessaires incluses dans le projet.
détermination quantitative pendant la collection (de
l’échantillon) ou immédiatement après cette collection.
5 MÉTHODES
Pour les matières à période longue ayant une faible activité
spécifique, il peut être nécessaire de faire porter le Les deux formes de matières radioactives véhiculées par l’air
prélèvement sur des volumes importants afin d’atteindre, sont les particules et les gaz. Les particules peuvent être
par des analyses radiométriques, le degré de précision solides ou liquides, bien que presque toujours les particules
indispensable.
soient considérées comme de très petits fragments de
solides. Les méthodes de prélèvement concernant une
4.2.4 Matières radioactives naturelles
matière radioactive véhiculée par l’air peuvent être discutées
suivant qu’elles s’appliquent aux gaz ou à une matière très
La présence de matières radioactives naturelles à période
divisée.
courte peut masquer la présence de quantités significatives
de matières à vie plus longue pour lesquelles des délais entre
5.1 PARTICNLES
collection et comptage sont indispensables; ce qui peut
obliger à recourir à des comptages ultérieurs répétés ou à
5.1.1 Prise de prélèvement
des méthodes spéciales comme, par exemple, discrimination
en énergie, comptage des pseudo-coïncidences, ou encore à
Les principes concernant l’extraction d’une partie
des méthodes de prélèvement avec discrimination
représentative d’un courant confiné, comme le courant
granulométrique telles que la technique de I’impacteur
circulant dans une canalisation de grandes dimensions, ont
annulaire et celle des filtres à sélection granulométriquefl3,
déjà été présentés. Les tubes d’amenée concus selon ces
,
14, 15, 161, (voir 5.1.2.2).
principes, amèneront au collecteur un prélèvement
représentatif. Pour des échantillons prélevés dans une
4.2.5 Nature particulière de l’opération ou du traitement
atmosphère, l’atmosphère d’une pièce par exemple, les
La nature de l’opération qui donne éventuellement tubes d’amenée ne sont pas indispensables.
naissance à des matières radioactives véhiculées par l’air
5.1.2 Collecteurs
peut influer sur le programme de prélèvement. Une
opération ou un traitement que l’on réalise pour la première
Divers collecteurs peuvent être utilisés pour prélever une
fois peut nécessiter des prélèvements plus fréquents et plus
matière extrêmement divisée véhiculée par l’air. Ils se
importants qu’une opération ou un traitement bien établis
classent en deux grandes catégories :
et éprouvés. L’éventualité d’une émission dans l’atmosphère
de matières radioactives et les conséquences d’une 1) les collecteurs ((intégraux» sans différenciation
contamination accidentelle de l’air doivent être envisagées significative de granulométrie;
lorsque l’on fixe la fréquence et la durée des prélèvements.
2) les collecteurs avec différenciation de granulométrie.
Lorsque le but du prélèvement est de déterminer la quantité
totale de matières radioactives mises à l’atmosphère dans
5.1.2.1 Collecteurs sans différenciation significative de
l’environnement, le programme de prélèvement doit être
granulométrie
concu de facon à être sûr d’obtenir un prélèvement adéquat
L’évaluation soignée de l’importance radiologique des
pendant les mises à l’atmosphère accidentelles. Au cours
particules véhiculées par l’air exige la connaissance des
d’opérations normales, un prélèvement intermittent
dimensions de ces particules et de la nature chimique de la
relativement peu fréquent peut être suffisant, mais quand
matière dont elles sont constituées. Cette information peut
on est obligé de tenir compte d’une situation anormale ou
accidentelle, il peut être nécessaire de procéder à des être obtenue indépendamment des prélèvements de routine.
ISO 28894975 (F)
La matière véhiculée ayant été caractérisée par des études efficacité de 100 % n’est pas indispensable, mais il est
spéciales, on peut ensuite collecter les particules sans habituellement basées sur des essais avec des particules
différenciation de granulométrie sous réserve que la d’environ 0,3 prn. L’aérosol de cette taille peut être, pour
conjoncture qui a créé un risque de contamination de l’air certains milieux et certaines conditions d’écoulement, de 2
n’ait pas subi de modification importante. À intervalles
à 5 fois plus gros que l’aérosol le plus pénétrant. Les
réguliers et chaque fois que l’on prévoit un changement
efficacités données par les fabricants doivent être
quelconque, on devra caractériser la matière véhiculée par
considérées comme des valeurs nominales et, dans des
l’air et du point de vue physique et du point de vue situations critiques, des mesures d’efficacité plus poussées
chimique. Cette procédure devrait aussi être adoptée dans le peuvent être indispensables. Puisque les efficacités de
captation ainsi déterminées peuvent être différentes de
cas d’incidents à cause de la probabilité d’un changement
l’efficacité vis à vis de l’aérosol réel, il faudra faire attention
dans les caractéristiques générales du contaminant véhiculé
aux erreurs possibles qui pourraient en découler. Une
par l’air et de niveaux plus élevés entraînant le risque d’une
exposition importante. efficacité de 100 % n’est pas indispensable, mais il est
nécessaire de connaître l’efficacité du filtre relativement à
5.1.2.1.1 FILTRES
la dimension de particules et à la vitesse d’écoulement
choisies, ou encore de savoir que son efficacité est égale ou
La filtration de l’air est le moyen le plus fréquemment
supérieure à une certaine efficacité minimale acceptable. En
employé pour collecter les particules radioactives dans
général, si un filtre est donné pour avoir une «haute»
l’atmosphère. Les filtres sont préférés à cause de la
efficacité, c’est-à-dire supérieure à 99 %, il est peu probable
simplicité du procédé et de l’équipement nécessaire. Des
que son efficacité soit aussi sensible aux variations de la
milieux filtrants, avec une large série de caractéristiques de
taille des particules que ne le serait l’efficacité d’un filtre
fonctionnement, sont commercialement disponibles, si bien
ayant une efficacité nominale plus faible. Bien qu’il y ait
que l’on peut habituellement trouver, pour la plupart des
quelques différences entre les efficacités données par des
programmes de prélèvement d’air, le filtre qui convient. La
expérimentateurs différents, l’ordre de grandeur est souvent
captation des particules sur un filtre s’accomplit par
le même.
l’intermédiaire d’un ou de plusieurs des mécanismes
suivants : interception directe, impact, diffusion, attraction
Outre le fait d’avoir des efficacités de captation différentes,
électrostatique. Bien que les propriétés des particules, les
les milieux filtrants présentent des différences aux points de
filtres et les conditions de prélèvement déterminent, parmi
vue résistance au passage de l’air, tenue à sec ou en présence
ces facteurs de captation, ceux qui sont susceptibles
d’humidité, état de surface, aptitude à une dissolution
pour la plupart des filtres les mécanismes
d’intervenir,
chimique lors des lavages. Ces procédés peuvent avoir plus
prédominants à considérer sont l’impact et la diffusion. La
ou moins d’importance et, avant de choisir un milieu filtrant,
captation par impact augmente avec la dimension et la
il faudra examiner attentivement l’application particulière à
tandis que la diffusion due au
vitesse des particules,
laquelle il est destiné. Souvent le choix d’un filtre doit
mouvement brownien est plus efficace pour de très petites
représenter un compromis
entre ces divers facteurs.
particules dans l’air aux vitesses faibles.
Habituellement,
un filtre est choisi parmi les filtres
appartenant aux cinq catégories suivantes : cellulose,
Pour un filtre donné et une vitesse frontale donnée, il y a
cellulose-amiante, fibre de verre,
théoriquement une taille de particules pour laquelle la fibre synthétique,
membrane filtrante. Les caractéristiques de certains milieux
pénétration est maximale. Les particules plus grosses ou
filtrants particuliers sont données dans le tableau 1.
plus petites seront plus efficacement collectées. Les
TABLEAU1 - Efficacité de captation et résistance à l’écoulement de l’air du milieu filtrant choisi pour le prélèvement*
Efficacité de captation, Résistance à l’écoulement,
% d’enfouissement 0,3 ,um DOP mmHg
Categorie de filtre Référence des filtres
vi tesse, cm /s vitesse, cm/s
10,7 26,7 53 106 35 53 106
Cellulose Fournisseur A 98 24 36 48 72
64 72 84
Fournisseur B 80 18 27 37 56
46 56 66
Fournisseur C 98 23 40 48 81
62 74 86
Cellulose-amiante Fournisseur D 99,28 99,52 99,75 38 57 75 112
99,18
Fournisseur E 96,6 98,2 99,2 99,8 44 64 87 127
Fibre de verre Fournisseur F 99,968 99,932 99,952 99,978 20 30 40 61
Fournisseur G 99,974 99,964 99,970 99,986 19 28 38 57
142 195 285
Membrane Fournisseur H 99,992 99,985 99,980 - 98
(dimension de pore 0,8 prn)
Fournisseur G 88 88 92 I 95
(dimension de pore 5 prn) 56 / 84 l I+l7 l -lgo
1 I l
* L.B. Lickhard et a/., Kharacteristics of Air Filter Media Used for Monitoring Airborne RadioactivityB, NRL Report 6054, March 20, 1964.
ISO 2889-1975 (F)
5.1.2.1.1.1 Cellulose
diamètre des fibres. Les fluorocarbones, le polypropylène,
le nylon et d’autres matières peuvent trouver une
Les filtres en cellulose de type courant pour chimie
application comme milieu filtrant.
analytique sont en pâte de cellulose purifiée. De tels filtres
ont, par conséquent, une faible teneur en cendres et sont
5.1.2.1 .1.5 Membranes filtrantes
facilement décomposés par traitement chimique (acides
Les membranes filtrantes sont des gels poreux et secs
oxydants). Ils offrent une résistance relativement faible à
d’esters de cellulose habituellement obtenus sous forme
l’écoulement de l’air, mais cette résistance est susceptible
d’acétates ou de nitrates. La structure et la taille des pores
d’augmenter au fur et à mesure qu’ils se chargent en
peuvent être contrôlées sur une gamme étendue, par les
poussière. L’efficacité de captation dépend de la vitesse
procédés de fabrication. On trouve dans le commerce des
d’écoulement, et ces filtres doivent être utilisés lorsque la
filtres ayant des diamètres de pores allant d’environ 10 nm
vitesse correspond à l’efficacité requise. De grandes vitesses
à 10 prn. Ces filtres sont entièrement solubles dans de
sont nécessaires pour une meilleure utilisation.
nombreux solvants organiques et peuvent être facilement
L’enfouissement de particules radioactives à l’intérieur du
décomposés par des acides oxydants. Les membranes
milieu filtrant est important et, en conséquence, les papiers
filtrantes dont les pores ont un diamètre de pore au-dessous
de cellulose ne conviennent pas très bien pour détecter par
du micron sont celles qui, parmi les quatre surfaces
comptage direct les radioisotopes émetteurs alpha. Les
filtrantes ont l’efficacité de captation la plus élevée et par
filtres en cellulose sont solides et ne sont pas facilement
suite les pertes par enfouissement minimales. En raison de
endommagés au cours des manipulations. Des cinq groupes
leur fragilité,
les membranes filtrantes nécessitent un
de filtres, ce sont les moins onéreux.
support spécial dans le porte-filtre et doivent être
5.1.2.1.1.2 Cellulose-amiante manipulées avec soin lors des transferts d’échantillons. Le
principal défaut de ces filtres est la résistance relativement
Lorsque des fibres minérales, telles que des fi
...