ISO 6980-2:2023

International
Standard
ISO 6980-2
Third edition
Nuclear energy — Reference beta-
2023-11
particle radiation —
Corrected version
Part 2:
2024-03
Calibration fundamentals related to
basic quantities characterizing the
radiation field
Énergie nucléaire — Rayonnement bêta de référence —
Partie 2: Concepts d'étalonnage en relation avec les grandeurs
fondamentales caractérisant le champ de rayonnement
Reference number
© ISO 2023
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms and reference and standard test conditions . 3
5 Calibration and traceability of reference radiation fields . 6
6 General principles for calibration of beta‑particle radiation fields . 6
6.1 General .6
6.2 Scaling to derive equivalent thicknesses of various materials .6
6.3 Characterization of the radiation field in terms of penetrability.7
7 Calibration procedures using an extrapolation chamber . 8
7.1 General .8
7.2 Determination of the reference beta-particle absorbed-dose rate .8
8 Calibration with ionization chambers .10
9 Measurements at non-perpendicular incidence . 10
10 Uncertainties . 10
Annex A (normative) Reference conditions and standard test conditions . 19
Annex B (informative) Extrapolation chamber measurements .21
Annex C (informative) Extrapolation chamber measurement correction factors .25
Annex D (informative) Example of an uncertainty analysis .37
Bibliography . 41

iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies, and
radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection.
This third edition of ISO 6980-2 cancels and replaces ISO 6980-2:2022, of which it constitutes a minor
revision.
The main changes are as follows:
— editorial changes throughout the document.
A list of all the parts in the ISO 6980 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
This corrected version of ISO 6980-2:2023 incorporates the following corrections:
— several wrong values have been corrected in Table C.7.

iv
Introduction
ISO 6980 series covers the production, calibration, and use of reference beta-particle radiation fields for
the calibration of dosemeters and dose-rate meters for protection purposes. This document describes the
procedures for the determination of absorbed dose rate to a reference depth of tissue from reference beta
particle radiation fields. ISO 6980-1 describes methods of production and characterization of the reference
radiation. ISO 6980-3 describes procedures for the calibration of dosemeters and dose-rate meters and the
determination of their response as a function of beta-particle energy and angle of beta-particle incidence.
For beta particles, the calibration and the determination of the response of dosemeters and dose-rate
meters is essentially a three-step process. First, the basic field quantity, absorbed dose to tissue at a depth
of 0,07 mm (and optionally also at a depth of 3 mm) in a tissue-equivalent slab geometry is measured at
the point of test, using methods described in this document. Then, the appropriate operational quantity is
derived by the application of a conversion coefficient that relates the quantity measured (reference absorbed
dose) to the selected operational quantity for the selected irradiation geometry. Finally, the reference point
of the device under test is placed at the point of test for the calibration and determination of the response
of the dosemeter. Depending on the type of dosemeter under test, the irradiation is either carried out on a
phantom or free-in-air for personal and area dosemeters, respectively. For individual and area monitoring,
this document describes the methods and the conversion coefficients to be used for the determination of the
response of dosemeters and dose-rate meters in terms of the ICRU operational quantities, i.e., directional
dose equivalent, H′(0,07;Ω) and H′(3;Ω), as well as personal dose equivalent, H (0,07) and H (3).
p p
v
International Standard ISO 6980-2:2023(en)
Nuclear energy — Reference beta-particle radiation —
Part 2:
Calibration fundamentals related to basic quantities
characterizing the radiation field
1 Scope
This document specifies methods for the measurement of the absorbed-dose rate in a tissue-equivalent slab
phantom in the ISO 6980 reference beta-particle radiation fields. The energy range of the beta-particle-
emitting isotopes covered by these reference radiations is 0,22 MeV to 3,6 MeV maximum beta energy
corresponding to 0,07 MeV to 1,2 MeV mean beta energy. Radiation energies outside this range are beyond
the scope of this document. While measurements in a reference geometry (depth of 0,07 mm or 3 mm at
perpendicular incidence in a tissue-equivalent slab phantom) with an extrapolation chamber used as
primary standard are dealt with in detail, the use of other measurement systems and measurements in other
[5]
geometries are also described, although in less detail. However, as noted in ICRU 56 , the ambient dose
equivalent, H*(10), used for area monitoring, and the personal dose equivalent, H (10), as used for individual
p
monitoring, of strongly penetrating radiation, are not appropriate quantities for any beta radiation, even
that which penetrates 10 mm of tissue (E > 2 MeV).
max
This document is intended for those organizations wishing to establish primary dosimetry capabilities for
beta particles and serves as a guide to the performance of dosimetry with an extrapolation chamber used as
primary standard for beta-particle dosimetry in other fields. Guidance is also provided on the statement of
measurement uncertainties.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 29661, Reference radiation fields for radiation protection — Definitions and fundamental concepts
ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 29661, ISO/IEC Guide 99 and the
following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
extrapolation curve
curve given by a plot of the corrected ionization current versus the extrapolation chamber depth

3.2
ionization chamber
ionizing radiation detector consisting of a chamber filled with a suitable gas (almost always air), in which
an electric field, insufficient to induce gas multiplication, is provided for the collection at the electrodes of
charges associated with the ions and electrons produced in the measuring volume of the detector by ionizing
radiation
Note 1 to entry: The ionization chamber includes the measuring volume, the collecting and polarizing electrodes, the
guard electrode, if any, the chamber wall, the parts of the insulator adjacent to the sensitive volume and any additional
material placed in front of the ionization chamber to simulate measurement at depth.
3.3
extrapolation (ionization) chamber
ionization chamber (3.2) capable of having an ionization volume which is continuously variable to a
vanishingly small value by changing the separation of the electrodes and which allows the user to extrapolate
the measured ionization density to zero collecting volume
3.4
ionization density
measured ionization per unit volume of air
3.5
leakage current
Ι
B
ionization chamber (3.2) current measured at the operating bias voltage in the absence of radiation
3.6
maximum beta energy
E
max
highest value of the energy of beta particles emitted by a particular radionuclide which can emit one or
several continuous spectra of beta particles with different maximum energies
3.7
mean beta energy
E
mean
fluence averaged energy of the beta particle spectrum at the calibration distance free in air
3.8
parasitic current
Ι
p
negative current produced by beta particles stopped in the collecting portion of the collecting electrode and
diffusing to this electrode and the wire connecting this electrode to the electrometer connector
3.9
phantom
artefact constructed to simulate the scattering properties of the human body or parts of the human body
such as the extremities
Note 1 to entry: A phantom can be used for the definition of a quantity and made of artificial material, e.g. ICRU tissue,
or for the calibration and then be made of physically existing material, see ISO 29661:2012, 6.6.2, for details.
Note 2 to entry: In principle, the ISO water slab phantom, the ISO rod phantom, the ISO water cylinder phantom, or
the ISO pillar phantom should be used, see ISO 29661. For the purposes of this document, however, a polymethyl
methacrylate (PMMA) slab, 20 cm × 20 cm in cross-sectional area by at least 2 cm thickness, is sufficient to simulate
the backscatter properties of the trunk of the human body, while tissue substitutes such as polyethylene terephthalate
(PET) are sufficient to simulate the attenuation properties of human tissue (see 6.2).
[SOURCE: ISO 29661:2012, 3.1.22, modified — Note 2 to entry added.]

3.10
reference point of the extrapolation chamber
point to which the measurement of the distance from the radiation source to the chamber at a given
orientation refers, i.e., the centre of the back surface of the high-voltage electrode of the chamber
3.11
reference absorbed dose
D
R
absorbed dose to tissue, D (0,07), in a slab phantom (3.9) made of ICRU 4-element tissue with an orientation
t
of the phantom (3.9) in which the normal to the phantom (3.9) surface coincides with the (mean) direction of
the incident radiation
[4]
Note 1 to entry: The absorbed dose to tissue, D (0,07), is defined in ICRU 51 as personal absorbed dose, D (0,07). For
t p
the purposes of this document, this definition is extended to a slab phantom.
Note 2 to entry: It is considered that the rear part of the extrapolation chamber approximates a slab phantom with
sufficient accuracy by the material surrounding the standard instrument (extrapolation chamber) used for the
[7][8]
measurement of the beta radiation field .
Note 3 to entry: H (0,07) is obtained by the multiplication of the absorbed dose to tissue at 0,07 mm depth,
p
‑1
D (0,07) = D , with the conversion coefficient 1 Sv Gy , see ISO 6980-3:2023, 5.2.2.2, Formula (3).
t R
3.12
reference beta-particle absorbed dose
D
Rβ
reference absorbed dose, D , (3.11) at a depth of 0,07 mm only due to beta particles
R
Note 1 to entry: As a first approximation, the ratio D /D is given by the correction factor for bremsstrahlung, k ,
Rβ R br
and other photons (see C.3).
3.13
tissue equivalence
property of a material which approximates the radiation attenuation and scattering properties of ICRU tissue
Note 1 to entry: See ISO 6980-1:2023, Annex A; more tissue substitutes are given by ICRU 44.
Note 2 to entry: Further details are given in 6.2.
3.14
transmission function
T (ρ ·d ; α)
m m m
ratio of absorbed dose, D (ρ ·d ; α), in medium m at an area depth, ρ ·d , and angle of radiation incidence,
m m m m m
α, to absorbed dose, D (0; 0°), at the surface of a phantom (3.9)
m
3.15
tissue transmission function,
T (ρ ·d ; α)
t t t
ratio of absorbed dose, D (ρ ·d ;α), in ICRU tissue at an area depth, ρ ·d , and angle of radiation incidence, α,
t t t t t
to absorbed dose, D (0; 0°), at the surface of an ICRU tissue slab phantom (3.9)
t
3.16
zero point
reading of the extrapolation chamber depth indicator which corresponds to a chamber depth of zero, or no
separation of the electrodes
4 Symbols and abbreviated terms and reference and standard test conditions
A list of symbols and abbreviated terms is given in Table 1.

Table 1 — Symbols and abbreviated terms
Symbol Meaning
a effective area of the extrapolation-chamber collecting electrode
BG Bragg-Gray
C external feedback capacitance capacitor
C extrapolation chamber capacitance
k
c sensitivity coefficient
i
d thickness of the absorber in front of the extrapolation chamber
abs
d depth in a medium m
m
d depth in ICRU tissue
t
m
d tissue-equivalent thickness of medium m
t
d reference depth in tissue of 0,07 mm or 3 mm
D (d ) absorbed dose at a depth d in medium m
m m m
D reference absorbed dose
R
D reference beta-particle absorbed dose
Rβ
volume-averaged dose in a detector of thickness v, density ρ at depth d
Dd ,,vr
()
m m
mm
E particle energy (photon energy or electron kinetic energy)
E constant in the saturation correction Formula
E maximum beta energy (kinetic) of a beta-particle spectrum
max
e charge of an electron
f coefficients used for the calculation of k
i pe
H (d) personal dose equivalent at depth d in ICRU tissue
p
H′(d;Ω) directional dose equivalent at depth d, on a radius having direction Ω
I ionization current
I leakage current, not induced by pre-irradiation of the chamber
L
I ionization current caused by bremsstrahlung and other photons
br
I parasitic current
p
I current measured with positive polarity of collecting voltage
+
I current measured with negative polarity of collecting voltage
−
ICRU International Commission on Radiation Units and Measurements
ISO International Organization for Standardization
k product of the extrapolation chamber correction factors which vary during the extrapolation
curve measurement
k′ product of the extrapolation chamber correction factors which are constant during the extrapo‑
lation curve measurement
k correction factor for variations in the attenuation and scattering of beta particles between the
abs
source and the collecting volume and inside the collection volume due to variations from reference
conditions and for differences of the entrance window to a tissue-equivalent thickness of 0,07 mm
k correction factor for the variations of air density in the collecting volume from reference conditions
ad
k correction factor for the difference in backscatter between tissue and the material of the collecting
ba
electrode and guard ring
k correction factor for the effect of bremsstrahlung from the beta-particle source and other photons
br
k correction factor for radioactive decay of the beta particle source
de
k correction factor for electrostatic attraction of the entrance window due to the collecting voltage
el
k
correction factor for the effect of humidity of the air in the collecting volume on W
hu
k correction factor for the inhomogeneity of the absorbed dose rate inside the collecting volume
ih
TTabablele 1 1 ((ccoonnttiinnueuedd))
Symbol Meaning
k correction factor for interface effects between the air of the collecting volume and the adjacent
in
entrance window and collecting electrode
k correction factor for perturbation of the beta-particle flux density by the side walls of the extrap‑
pe
olation chamber
k correction factor for the change of the source to chamber distance once absorbers are placed in
ph
front of the chamber (to increase the phantom depth)
k correction factor for the stopping power ratio of tissue-to-air to use the Spencer-Attix theory
SA
instead of the Bragg-Gray theory
k correction factor for ionization collection losses due to ionic recombination
sat
k correction factor for the change of the stopping power ratio at different phantom depth
Sta

extrapolation chamber depth, the air gap between the collecting electrode and the entrance window
 intercept of the extrapolation curve with the chamber depth axis
m mass of the air in the collecting volume of an extrapolation chamber
a
p ambient atmospheric pressure
PMMA polymethyl methacrylate
PET polyethylene terephthalate
PTFE polytetrafluoroethylene
q measured ionization density
m
(S/ρ) mass-electronic stopping power in medium m
el,m
SA Spencer-Attix
s ratio of mass-electronic stopping powers of ICRU tissue and air
t,a
T ambient air temperature
T parameter for transmission functions
i
T (ρ ·d ; α) transmission function D (ρ ·d ; α)/D (0; 0°) in medium m
m m m m m m m
T (ρ ·d ; α) transmission function D (ρ ·d ; α)/D (0; 0°) in tissue
t t t t t t t
t integration time for a current measurement
t time at which a measurement is performed
m
t reference time to which measurements are corrected to account for radioactive decay
t half-life of a radioisotope
1/2
U absolute value of the collecting voltage in the extrapolation chamber
U , U initial and final voltages on the feedback capacitor charged by current from the extrapolation
1 2
chamber
v thickness of a detector
average energy to produce an ion pair in air under reference conditions
W
x diameter of the geometric collecting electrode area
c
x width of the insulating gap between the collecting and guard electrodes
g
y distance from the source to the reference point of the detector
z distance from the beam axis, perpendicular to that axis
effective atomic number of medium m
Z
m
α angle between the direction of the beam axis and the normal of the surface of the phantom
Γ constant in the saturation-correction-factor Formula
ε dielectric constant for air
a
η beta-particle attenuation scaling factor of medium m relative to medium m
m1,m2 1 2
ρ density of air at ambient conditions
a
ρ density of air at reference conditions
a0
TTabablele 1 1 ((ccoonnttiinnueuedd))
Symbol Meaning
ρ density of medium m
m
ρ density of ICRU tissue
t
σ standard deviation
τ contribution to the dose due to bremsstrahlung and other photons, i.e. τ = 1-k
br br br
Φ spectral distribution of beta-particle fluence
E
The reference conditions as well as the standard test conditions are given in Annex A. All calibrations and
measurements shall be conducted under standard test conditions in accordance with Tables A.1 and A.2.
5 Calibration and traceability of reference radiation fields
The reference absorbed-dose rate of a radiation field established for a calibration in accordance with this
document shall be traceable to a recognized national standard. The method used to provide this calibration
link is achieved through utilization of a transfer standard. This may be a radioactive source or an approved
transfer standard instrument. The calibration of the field is valid in exact terms only at the time of the
calibration, and thereafter shall be inferred, for example, from a knowledge of the half-life and isotopic
composition of the radioactive source.
The measurement technique used by a calibration laboratory for calibrating a beta-particle measuring
device shall also be approved as required by national regulations if available. An instrument of the same,
or similar, type to that routinely calibrated by the calibration laboratory shall be calibrated by both a
reference laboratory recognized by a country’s approval body or institution, if available, and the calibration
laboratory. These measurements shall be performed within each laboratory using its own approved
calibration methods. In order to demonstrate that adequate traceability has been achieved, the calibration
laboratory should obtain the same calibration factor, within agreed-upon limits, as that obtained in the
reference laboratory. The use by the calibration laboratory of standardized sources and holders which have
been calibrated in a national reference laboratory is sufficient to demonstrate traceability to the national
standard.
The frequency of a field calibration should be such that there is reasonable confidence that its value will
not move outside the limits of its specification between successive calibrations. The calibration of the
laboratory-approved transfer instrument, and the check on the measurement techniques used by the
calibration laboratory should be carried out at least every five years, or whenever there are significant
changes in the laboratory environment or as required by national regulations.
6 General principles for calibration of beta‑particle radiation fields
6.1 General
Area and personal doses from beta-particle radiation are often difficult to measure because of their marked
non-uniformity over the skin and variation with depth. In order to correctly measure the absorbed-dose
rate at a point in a phantom in a beta-particle field, a very small detector with very similar absorption and
scattering characteristics as the medium of which the phantom is composed, is needed. Since there is no
ideal detector, recourse shall be made to compromise both in detector size and composition. The concepts of
“scaling factor” and “transmission function” are helpful to account for these compromises.
6.2 Scaling to derive equivalent thicknesses of various materials
[9]
Scaling factors have been developed by Cross to relate the absorbed dose determined in one material to
that in another. These were developed from the observation that, for relatively high-energy beta-particle
sources, dose distributions in different media have the same shape, differing only by a scaling factor, which
Cross denoted as η. Originally observed in the comparison of beta ray attenuation curves in different
media, where η , the scaling factor from medium m to air, was determined from the ratios of measured
m,a
attenuation, the concept has been extended such that, for a plane source of infinite lateral extent, whether

isotropic or a parallel beam, the absorbed dose at an area depth ρ ·d in medium m is related to the
m1 m1 1
absorbed dose, in medium m , at the same area depth ρ ·d , but scaled to η ·ρ ·d , by
2 m2 m2 m1,m2 m2 m2
Dd()ρη⋅ =⋅Ddηρ⋅⋅ =⋅ηηD ⋅ρ ⋅d (1)
() ()
m1 m1 m1 m1,m2m2m1,m2 m2 m2 m1,m2m2m1,m2 mm1 m1
provided that
ρρ⋅=dd⋅ (2)
m1 m1 m2 m2
η is defined as the scaling factor from medium m to medium m . It should be noted that the scaling
m1,m2 1 2
factors are ratios, so that η = 1/η and η = η ·η .
m1,m2 m2,m1 m1,m3 m1,m2 m2,m3
The user should be cautioned that this concept has been demonstrated only for materials of Z or effective
atomic number, Z , less than 18. Values of η calculated for various materials relative to tissue are shown
m m,t
[5]
in Table 2. The data from Table A.2 in ICRU 56 were multiplied by η .
t,w
If m be tissue, and m be a medium m, Formula (1) reduces to
2 1
Ddρη⋅ =⋅Ddηρ⋅⋅ (3)
() ()
mm mm,t tm,t mm
If another depth, d′ in medium m is considered, a similar formula is obtained
m
Ddρη⋅ ''=⋅Ddηρ⋅⋅ (4)
() ()
mm mm,t tm,t mm
The ratio of the absorbed dose at an arbitrary depth to that at the surface (d′ = 0) is defined as the
m
transmission function. Thus, making this substitution and dividing Formula (3) by Formula (4), the following
is obtained
Ddηρ⋅⋅
Ddρ ⋅ ()
()
tm,t mm
mm m
Tdρ ⋅ = = (5)
()
mm m
D ()00D ()
m t
or
Td()ρη⋅ =⋅Tdρ ⋅ (6)
()
mm mt m,tm m
The transmission through a layer of thickness of tissue, η ·ρ ·d , in tissue is equal to the transmission
m,t m m
through a layer of thickness of medium m, ρ ·d , in medium m. Thus the thickness ρ ·d is said to be
m m m m
equivalent to tissue with a thickness of η ·ρ ·d since the transmissions are equal. The equivalent tissue
m,t m m
m
thickness d can be defined as
t
m −1
dd=⋅ηρ ⋅⋅ρ (7)
t m,tm mt
In general, the dose and the transmission functions are functions of both the depth and angle of incidence in
a medium. When they are expressed as above with no angle given, the angle shall be taken as 0°. Materials
with tissue equivalence are listed in ISO 6980-1:2023, Annex A.
6.3 Characterization of the radiation field in terms of penetrability
The tissue transmission function, T (ρ ·d; α), is an important parameter of the reference beta-particle
t t
radiation field. Because of the finite thickness of all detectors used to measure absorbed-dose rate, the
radiation field shall be characterized in terms of penetrability before it can be properly calibrated. Since
the energy fluence of the beta particles in a field changes as the beta particles penetrate the medium, the
determination of the relative dose as a function of depth (or depth-dose function) in a medium shall be
performed with a detector that is not sensitive to this change in energy fluence. For this reason, the relative
depth-dose function shall be determined with a thin (2 mm or less) air ionization chamber. A recommended
method for making this determination with the extrapolation chamber is given in References [10][11]. The

depth-dose functions are then used to construct transmission functions, examples of which are shown
[11][12][13][14]
in Figures 1 and 2 . The measured transmission functions, in conjunction with the calculated
equivalent tissue thicknesses described above, can be used to determine corrections in the measured
absorbed-dose rate to account for depth other than 0,07 mm in a phantom, e.g. 3 mm, and for finite detector
size and non-medium equivalence of the detector material. They can also be used to account for variations in
the absorbed-dose rate at the reference point due to variations in the air density between the source and the
reference point, and for attenuation in non-tissue material in front of the detector, further details are given
as follows (see Clause 7).
For thick detectors, it shall be accounted for the fact that the absorbed-dose rate is averaged over the volume
of a detector. Neglecting any variation in the absorbed dose rate in the plane transverse to the normal
direction of the field, the average absorbed-dose rate of a detector with a thickness v and density ρ, whose
front surface is at a depth d in a phantom of unit density ρ , is given by
t
ρρ⋅+dv⋅ ρρ⋅+dv⋅
t t
D δδ⋅d DT0 ⋅ δ ⋅⋅dδ
() () ()
mm
∫∫
ρ ⋅d ρ ⋅d
t t
Dd(),,v ρ = = =DT()0,⋅ ()dv,ρ (8)
m m
ρ⋅v ρ⋅v
where Td(),,v ρ is the transmission function averaged over the detector volume. For thick detectors
(v > 0,1 mm), this effect may be compensated for by shifting the reference point towards the source.
7 Calibration procedures using an extrapolation chamber
7.1 General
An extrapolation chamber is a primary measurement device for specifying dose rate in beta-particle fields.
It is a parallel plate chamber which consists of components which allow a variable ionization volume to be
[15]
achieved, by movement of one of the plates towards the other. A typical design is shown in Figure 3, which
utilizes a fixed entrance window and a movable collecting electrode. The entrance window also serves as the
high-voltage electrode and consists of a very thin conducting plastic foil. The window shall be thin enough to
not unduly attenuate the beta-particle radiation, yet strong enough to not be deformed by attraction to the
–2
grounded collecting electrode. Carbonized PET foils of about 0,7 mg ⋅ cm are now typical of commercially
available devices. The collecting electrode is maintained at ground potential and defines the cross-sectional
area of the collecting ionization volume. It shall be of conducting material or have a coating of conductive
material, and shall be surrounded by, and electrically insulated from, a guard region. This insulation shall
be thin enough to not perturb the electric field lines in the chamber volume, which ideally are uniform, and
everywhere perpendicular to the two electrodes. In the design shown in Figure 3, the collecting electrode
is constructed from polymethyl methacrylate (PMMA) which has a thin coating of conductive material
in which a narrow groove has been inscribed to define the collecting area. The device shall be equipped
with an accurate means to determine incremental changes in the distance between the two electrodes,
hereafter referred to as the chamber depth; a micrometer attached to the piston which drives the collecting
electrode is usually employed. A bipolar, variable voltage DC power source is used to supply the high voltage
to the entrance window while the collecting electrode is grounded, and a low-noise electrometer is used
to measure the current collected by the collecting electrode. Details of the measurement of the ionization
current are given in Annex B.
7.2 Determination of the reference beta-particle absorbed-dose rate
The absorbed-dose rate to tissue due to beta particles measured with an extrapolation chamber is derived
from the following general relationship:
W
 ΔΙ 

D =⋅s ⋅ (9)
Rtβ ,a
 
e Δm
 
a
BG
where ΔI is the increment of ionization current and Δm is the increment of the mass of air in the collecting
a
volume under Bragg-Gray (BG) conditions. Unfortunately, BG conditions are generally not realized in

measurements of the reference beta-particle radiation fields. To overcome this difficulty, various corrections
are applied and the evaluation of the reference beta-particle absorbed-dose rate is accomplished with
W /es⋅
()
d
0 t,a  

D = {}kk⋅⋅' Ι () (10)
Rβ
 
ρ ⋅a d
 
a0 =0
where
We/ is the quotient of the mean energy required to produce an ion pair in air under
()
reference conditions, see Annex A, and the elementary charge e, with a recom‑
–1[6]
mended value of (33,88 ± 0,12) J⋅C (this value may be used for standard test
conditions without correction);
NOTE This value is obtained by multiplying the recommended value for dry air,
‑1
33,97 J·C , by a humidity correction factor of 0,997 at the relative humidity of 65 %.
ρ is the density of air at the reference conditions of temperature, pressure and
a0
relative humidity, see Annex A;
a is the effective area of the collecting electrode;
d is the limiting value of the slope of the corrected current versus chamber depth
 
′
{}kk⋅ ⋅Ι ()
 
 function;
d 
=0
s is the ratio of the mean mass-electronic stopping powers in tissue-to-air;
t,a
k′ is the product of the correction factors which are independent of the chamber depth;
k is the product of the correction factors which vary with the chamber depth.
The various correction factors are described in Tables 2, 3 and 4, and methods for determining them are
given in Annex C. Methods for determining the limiting slope are given in B.10. The quantity s is given by
t,a
E
max
Φ ⋅ SE/ρ ⋅d
() ()
E
∫ tel,t
s = (11)
t,a
E
max
()Φ ⋅()SE/ρ ⋅d
E
∫ tel,a
where (Φ ) is the spectrum of electrons (fluence of electrons, differential in energy) at the reference point
E t
of the extrapolation chamber, (S/ρ) is the mass-electronic stopping power for an electron with kinetic
el,t
energy E in tissue substitute and (S/ρ) is the corresponding quantity for air. It is assumed that secondary
el,a
electrons (delta rays) deposit their energy where they are generated so that they do not contribute to the
electron fluence. The upper limit of the integrals is given by the maximum beta energy, E , of the beta
max
particles in the fluence spectrum and the lower limit corresponds to the lowest energy in the spectrum, here
indicated by a zero. In principle, this spectrum also includes any electrons set in motion by bremsstrahlung
photons, but these are usually of negligible importance.
[15]
Values for s have been calculated using Formula (11) for several beta-emitting radioisotopes, on the
t,a
idealized assumption that the beta particles continuously dissipate their energy. Measurements of (Φ )
E t
[6][16] [6][16]
were performed using electron spectrometers . These data were not corrected for backscatter loss
(less than 10 % of the incident beta particles are not detected due to backscatter from the detector surface)
or detector resolution. However, they can be used to calculate s to a sufficiently good approximation since
t,a
(S/ρ) depends only slightly on beta-particle energy. For the averaging, the values of (S/ρ) of Berger et al.
el,m el,m
[17] [10]
were used; the results for 0 µm tissue depth are shown in Table 5 .
For the determination of reference absorbed-dose rate, a thickness of PET should be added to the front
–2
surface of the extrapolation chamber such that the total thickness including the window is 7,6 mg·cm .
–2
This thickness of PET is equivalent to a thickness of 7 mg ⋅ cm of tissue according to the scaling relation
discussed in 6.2.
8 Calibration with ionization chambers
Thin fixed-volume parallel plate ionization chambers, with a few millimetres or less fixed depth, can be
used to calibrate beta-particle radiation fields for all energies. Thicker detectors are suitable for the highest
energies only (E > 1 MeV). If calibrated in reference beta-particle radiation fields, fixed-volume ionization
max
chambers can be used as transfer instruments to establish traceability to national standards (see Clause 5).
Measurements should be performed on a phantom if the chamber rear wall is not sufficiently thick (less
than 2 cm) to provide full backscatter.
9 Measurements at non-perpendicular incidence
Measurements at non-perpendicular incidence to determine the absorbed-dose rate as a function of angle
of incidence may be performed both with the extrapolation chamber and with thin thermoluminescence
or exo-electron dosemeters. When using the extrapolation chamber for these measurements, care shall
be taken to account for the angular dependence of some of the correction factors applied to the measured
currents. The most sensitive of these correction factors is the perturbation correction factor, which should
[18]
be determined for each angle of interest separately. In the past, often the method of Böhm was used,
[19]
while nowadays radiation transport simulations, like from Behrens , are used. When thin TLDs are
employed, only the very thinnest detectors are suitable (effective thicknesses less than 25 µm) because of
[20]
the complicated angular-dependent volume effects in thicker dosemeters .
10 Uncertainties
The calibration of a radiation field obtained with an instrument shall be accompanied by a statement
of the uncertainty of the quoted value. In the determination of this value, all the uncertainties of all the
measurements and factors which contribute to the quoted value shall be assessed. The assignment of values
[21]
to these uncertainties may either be based on statistical methods of a series of observations (Type A) or
by other means than the statistical analysis of a series of observations (Type B). Both types of evaluation are
based on probability distributions. Type A is obtained from an observed frequency distribution while a Type
B uncertainty is obtained from an assumed probability density function. For both types of assessment, the
uncertainties are quoted as standard uncertainties. Type A standard uncertainties are estimated from the
standard deviation (σ) of the mean that follows from an averaging procedure or an appropriate regression
analysis.
In general, measurements can be in error in two ways: there can be a constant difference between the
measured quantity and the true quantity (offset) and/or there can be a difference between the measured
quantity and the true quantity which is not constant, but dependent on either the magnitude of the quantity
being measured and/or on other influencing quantities such as time or temperature (gain). For measurements
with the extrapolation chamber which are carried out over a range of chamber depths from which a limiting
slope is determined, the effects of gain errors are particularly significant. The measurements necessary for
determination of absorbed-dose rate with the extrapolation chamber are those associated with setting up
the instrument, and those associated with the collection of the ionization current at the various chamber
depths. The set-up measurements include the following:
y the distance between the source surface and the extrapolation chamber reference point;
z the distance perpendicular to the beam axis between the centre of the extrapolation chamber
and the beam axis, ideally 0;
α the angle between the beam axis and the extrapolation chamber axis, ideally 0°;
d the thickness of the entrance window plus material added to make a thickness equivalent
PET
−2
to 7 mg·cm ;
C the capacitance of the electrometer feedback capacitor;
a the effective area of the collecting electrode.
The measurements associated with the collection of the ionization current are the following:


the chamber depths;
U , U the voltages induced on the feedback capacitor by the collected current;
1 2
t the integration time between the measurement of U and U ;
1 2
T the ambient temperature;
p the ambient atmospheric pressure;
r the ambient relative humidity;
t − t the time between the measurement and the reference time;
m 0
U the polarizing voltage.
Each of these measurements can, in principle, be subject to uncertainties due to both offset and gain, and a
knowledge of these shall be included in the full analysis of uncertainty. Examples of uncertainties associated
with these measurements are shown in Table 6.
In addition, the uncertainties due to the application of the various correction factors discussed in Annex C
shall be considered, and in particular the effect of the uncertainties on the limiting slope. The uncertainties
associated with the various components of Formula (10) (see 7.2) are shown in
...

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ISO/FDIS 6980-2:2023(Een)
Style Definition
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Third edition
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2023-07-0311
Style Definition
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ISO/TC 85/SC 2
Style Definition
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Secretariat: AFNOR
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Corrected version
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2024-02
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Nuclear energy — Reference beta-particle radiation — —
Style Definition
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Part 2:
Style Definition
...
Calibration fundamentals related to basic quantities characterizing
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the radiation field
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...
Énergie nucléaire — RayonnementsRayonnement bêta de référence — —
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Partie 2: Concepts d'étalonnage en relation avec les grandeurs fondamentales caractérisant le champ dude
rayonnement Style Definition
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Style Definition
ISO/FDIS 6980-2:2023(Een)
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or posting on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO
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CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Latin and Asian text, Adjust space between Asian text
Tel.Phone: + 41 22 749 01 11
and numbers
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E-mail: copyright@iso.org
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Formatted: zzCopyright address, Indent: Left: 0 cm,
First line: 0 cm, Right: 0 cm, Adjust space between Latin
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and Asian text, Adjust space between Asian text and
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ii © ISO 2023 – All rights reserved
ii
ISO/FDIS 6980-2:2023(Een)
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Contents
Formatted: Font: Bold
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Foreword . v
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Introduction . vi
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
Not at 0.71 cm
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms and reference and standard test conditions . 4
5 Calibration and traceability of reference radiation fields . 7
6 General principles for calibration of beta-particle radiation fields . 7
6.1 General . 7
6.2 Scaling to derive equivalent thicknesses of various materials . 8
6.3 Characterization of the radiation field in terms of penetrability . 9
7 Calibration procedures using an extrapolation chamber . 10
7.1 General . 10
7.2 Determination of the reference beta-particle absorbed-dose rate . 10
8 Calibration with ionization chambers . 12
9 Measurements at non-perpendicular incidence . 12
10 Uncertainties . 12
Annex A (normative) Reference conditions and standard test conditions . 21
Annex B (informative) Extrapolation chamber measurements . 24
Annex C (informative) Extrapolation chamber measurement correction factors . 28

Foreword viError! Bookmark not defined.
Introduction viiiError! Bookmark not defined.
1 Scope Error! Bookmark not defined.
2 Normative references Error! Bookmark not defined.
3 Terms and definitions Error! Bookmark not defined.
4 Symbols and abbreviated terms and reference and standard test conditions Error! Bookmark not
defined.
5 Calibration and traceability of reference radiation fields Error! Bookmark not defined.
6 General principles for calibration of radionuclide beta-particle fields Error! Bookmark not defined.
6.1 General Error! Bookmark not defined.
6.2 Scaling to derive equivalent thicknesses of various materials Error! Bookmark not defined.
6.3 Characterization of the radiation field in terms of penetrability Error! Bookmark not defined.
7 Calibration procedures using an extrapolation chamber Error! Bookmark not defined.
7.1 General Error! Bookmark not defined.
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iii
ISO/FDIS 6980-2:2023(Een)
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Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
7.2 Determination of the reference beta-particle absorbed-dose rate Error! Bookmark not defined.
Formatted: Font: Bold
8 Calibration with ionization chambers Error! Bookmark not defined.
Formatted: HeaderCentered, Line spacing: single
9 Measurements at non-perpendicular incidence Error! Bookmark not defined.
10 Uncertainties Error! Bookmark not defined.
Annex A (normative) Reference conditions and standard test conditions Error! Bookmark not defined.
Annex B (informative) Extrapolation chamber measurements Error! Bookmark not defined.
Annex C (informative) Extrapolation chamber measurement correction factors Error! Bookmark not
defined.
Annex D (informative) Example of an uncertainty analysis Error! Bookmark not defined.
Bibliography Error! Bookmark not defined.

Formatted: FooterPageRomanNumber
iv © ISO 2023 – All rights reserved
iv
ISO/FDIS 6980-2:2023(Een)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
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Foreword
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ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
Adjust space between Asian text and numbers
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of
ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Formatted: English (United Kingdom)
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights
in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a) patent(s)
which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not
represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents.www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such
patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Formatted: English (United Kingdom)
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
www.iso.org/iso/foreword.htmlwww.iso.org/iso/foreword.html.
Adjust space between Asian text and numbers
Formatted: Default Paragraph Font
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies, and
radiological protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection. Formatted: Default Paragraph Font
Formatted: Default Paragraph Font
This third edition of ISO 6980-2 cancels and replaces ISO 6980-2:2022, of which it constitutes a minor revision.
Formatted: Default Paragraph Font
Formatted: Default Paragraph Font
The main changes are as follows:
Formatted: Default Paragraph Font
— — editorial changes throughout the document.
Formatted: Default Paragraph Font
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
A list of all the parts in the ISO 6980 series can be found on the ISO website.
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
Not at 0.7 cm + 1.4 cm + 2.1 cm + 2.8 cm + 3.5 cm + 4.2
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
cm + 4.9 cm + 5.6 cm + 6.3 cm + 7 cm
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
Formatted: Default Paragraph Font
Formatted: Default Paragraph Font
This corrected version of ISO 6980-2:2022 incorporates the following corrections:
Formatted: Default Paragraph Font
— several wrong values have been corrected in Tables C.7.
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
Formatted: English (United Kingdom)
Field Code Changed
Formatted: FooterPageRomanNumber
v
ISO/FDIS 6980-2:2023(Een)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Introduction
Formatted: Font: Bold
Formatted: HeaderCentered, Line spacing: single
ISO 6980 series covers the production, calibration, and use of reference beta-particle radiation fields for the
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
calibration of dosemeters and dose-rate meters for protection purposes. This document describes the
Adjust space between Asian text and numbers
procedures for the determination of absorbed dose rate to a reference depth of tissue from reference beta
Formatted: Default Paragraph Font
particle radiation fields. ISO 6980-1 describes methods of production and characterization of the reference
Formatted: Default Paragraph Font
radiation. ISO 6980-3 describes procedures for the calibration of dosemeters and dose-rate meters and the
Formatted: Default Paragraph Font
determination of their response as a function of beta-particle energy and angle of beta-particle incidence.
Formatted: Default Paragraph Font
For beta particles, the calibration and the determination of the response of dosemeters and dose--rate meters
Formatted: Default Paragraph Font
is essentially a three-step process. First, the basic field quantity, absorbed dose to tissue at a depth of 0,07 mm
(and optionally also at a depth of 3 mm) in a tissue-equivalent slab geometry is measured at the point of test,
Formatted: Default Paragraph Font
using methods described in this document. Then, the appropriate operational quantity is derived by the
Formatted: Default Paragraph Font
application of a conversion coefficient that relates the quantity measured (reference absorbed dose) to the
Formatted: Default Paragraph Font
selected operational quantity for the selected irradiation geometry. Finally, the reference point of the device
Formatted: Default Paragraph Font
under test is placed at the point of test for the calibration and determination of the response of the dosemeter.
Depending on the type of dosemeter under test, the irradiation is either carried out on a phantom or free-in-
air for personal and area dosemeters, respectively. For individual and area monitoring, this document
describes the methods and the conversion coefficients to be used for the determination of the response of
dosemeters and dose-rate meters in terms of the ICRU operational quantities, i.e., directional dose equivalent,
H′(0,07;Ω) and H′(3;Ω), as well as personal dose equivalent, H (0,07) and H (3).
p p
Formatted: FooterPageRomanNumber
vi © ISO 2023 – All rights reserved
vi
ISO/FDIS 6980-2:2023(E)
FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD

Formatted: Left: 1.5 cm, Right: 1.5 cm, Section start:
New page, Header distance from edge: 1.27 cm, Footer
Nuclear energy — Reference beta-particle radiation — —
distance from edge: 0.5 cm
Formatted: Main Title 2, Space After: 0 pt, Adjust space
Part 2:
between Latin and Asian text, Adjust space between
Asian text and numbers
Calibration fundamentals related to basic quantities characterizing
the radiation field
1 Scope Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
This document specifies methods for the measurement of the absorbed-dose rate in a tissue-equivalent slab
phantom in the ISO 6980 reference beta-particle radiation fields. The energy range of the beta-particle- Formatted: Default Paragraph Font
emitting isotopes covered by these reference radiations is 0,22 MeV to 3,6 MeV maximum beta energy
Formatted: Default Paragraph Font
corresponding to 0,07 MeV to 1,2 MeV mean beta energy. Radiation energies outside this range are beyond
the scope of this document. While measurements in a reference geometry (depth of 0,07 mm or 3 mm at
perpendicular incidence in a tissue--equivalent slab phantom) with an extrapolation chamber used as primary
standard are dealt with in detail, the use of other measurement systems and measurements in other
[5] [5]
geometries are also described, although in less detail. However, as noted in ICRU 56 , , the ambient dose
Formatted: Default Paragraph Font
equivalent, H*(10), used for area monitoring, and the personal dose equivalent, Hp(10), as used for individual
Formatted: Default Paragraph Font
monitoring, of strongly penetrating radiation, are not appropriate quantities for any beta radiation, even that
which penetrates 10 mm of tissue (E > 2 MeV).
max
This document is intended for those organizations wishing to establish primary dosimetry capabilities for beta
particles and serves as a guide to the performance of dosimetry with an extrapolation chamber used as
primary standard for beta--particle dosimetry in other fields. Guidance is also provided on the statement of
measurement uncertainties. Formatted: Default Paragraph Font
Formatted: Default Paragraph Font
2 Normative references
Formatted: Default Paragraph Font
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
Not at 0.7 cm + 1.4 cm + 2.1 cm + 2.8 cm + 3.5 cm + 4.2
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
cm + 4.9 cm + 5.6 cm + 6.3 cm + 7 cm
ISO 29661, Reference radiation fields for radiation protection — Definitions and fundamental Formatted: Default Paragraph Font
concepts
Formatted: Default Paragraph Font
Formatted: Default Paragraph Font
ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated
Formatted: Default Paragraph Font
terms (VIM))
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
3 Terms and definitions
Formatted: Default Paragraph Font
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 29661, ISO/IEC Guide 99 and the
Formatted: Default Paragraph Font
following apply.
Formatted: Default Paragraph Font
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
Formatted: Default Paragraph Font
Formatted: Default Paragraph Font
— — ISO Online browsing platform: available at https://www.iso.org/obphttps://www.iso.org/obp
Formatted: English (United Kingdom)
— — IEC Electropedia: available at https://www.electropedia.org/https://www.electropedia.org/
Formatted: Font: 11 pt, English (United Kingdom)
Formatted: English (United Kingdom)
Formatted: English (United Kingdom)
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Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
3.1
Formatted: Font: Bold
extrapolation curve
Formatted: HeaderCentered, Line spacing: single
curve given by a plot of the corrected ionization current versus the extrapolation chamber depth
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
3.2
ionization chamber
ionizing radiation detector consisting of a chamber filled with a suitable gas (almost always air), in which an
electric field, insufficient to induce gas multiplication, is provided for the collection at the electrodes of charges
associated with the ions and electrons produced in the measuring volume of the detector by ionizing radiation
Note 1 to entry: The ionization chamber includes the measuring volume, the collecting and polarizing electrodes, the
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
guard electrode, if any, the chamber wall, the parts of the insulator adjacent to the sensitive volume and any additional Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
Not at 0.7 cm + 1.4 cm + 2.1 cm + 2.8 cm + 3 cm + 3.5
material placed in front of the ionization chamber to simulate measurement at depth.
cm + 4.2 cm + 4.9 cm + 5.6 cm + 6.3 cm + 7 cm
3.3 Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
extrapolation (ionization) chamber
ionization chamber (3.2)(3.2) capable of having an ionization volume which is continuously variable to a
vanishingly small value by changing the separation of the electrodes and which allows the user to extrapolate
the measured ionization density to zero collecting volume
3.4
ionization density
measured ionization per unit volume of air
3.5
leakage current
Ι
B Formatted: Regular Italic, Font: Bold, Not Italic
ionization chamber (3.2)(3.2) current measured at the operating bias voltage in the absence of radiation
Formatted: Regular Sub, Font: Bold, Not Superscript/
Subscript
3.6
maximum beta energy
Emax Formatted: Regular Italic, Font: Bold, Not Italic
highest value of the energy of beta particles emitted by a particular radionuclide which can emit one or several
Formatted: Regular Sub, Font: Bold, Not Superscript/
continuous spectra of beta particles with different maximum energies
Subscript
3.7
mean beta energy
E Formatted: Regular Italic, Font: Bold, Not Italic
mean
fluence averaged energy of the beta particle spectrum at the calibration distance free in air
Formatted: Regular Sub, Font: Bold, Not Superscript/
Subscript
3.8
parasitic current
Ι
p Formatted: Regular Italic, Font: Bold, Not Italic
negative current produced by beta particles stopped in the collecting portion of the collecting electrode and
Formatted: Regular Sub, Font: Bold, Not Superscript/
diffusing to this electrode and the wire connecting this electrode to the electrometer connector
Subscript
3.9
phantom
artefact constructed to simulate the scattering properties of the human body or parts of the human body such
as the extremities
Formatted: FooterPageRomanNumber
2 © ISO 2023 – All rights reserved
ISO/FDIS 6980-2:2023(Een)
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Note 1 to entry: A phantom can be used for the definition of a quantity and made of artificial material, e.g. ICRU tissue,
Formatted
...
or for the calibration and then be made of physically existing material, see ISO 29661:2012, 6.6.2, for details.
Formatted
...
Note 2 to entry: In principle, the ISO water slab phantom, the ISO rod phantom, the ISO water cylinder phantom, or the
Formatted
...
ISO pillar phantom should be used, see ISO 29661. For the purposes of this document, however, a polymethyl
Formatted
...
methacrylate (PMMA) slab, 20 cm × 20 cm in cross--sectional area by at least 2 cm thickness, is sufficient to simulate the
backscatter properties of the trunk of the human body, while tissue substitutes such as polyethylene terephthalate (PET) Formatted
...
are sufficient to simulate the attenuation properties of human tissue (see 6.2).6.2).
Formatted
...
Formatted
...
[SOURCE: ISO 29661:2012, 3.1.22, modified — Note 2 to entry added.]
Formatted
...
3.10
Formatted
...
reference point of the extrapolation chamber
Formatted
...
point to which the measurement of the distance from the radiation source to the chamber at a given
Formatted
...
orientation refers, i.e., the centre of the back surface of the high--voltage electrode of the chamber
Formatted
...
3.11
Formatted
...
reference absorbed dose
Formatted
...
DR
Formatted
...
absorbed dose to tissue, D (0,07), in a slab phantom (3.9)(3.9) made of ICRU 4--element tissue with an
t
Formatted
orientation of the phantom (3.9)(3.9) in which the normal to the phantom (3.9)(3.9) surface coincides with
...
the (mean) direction of the incident radiation
[4][4]
Note 1 to entry: The absorbed dose to tissue, Dt(0,07), is defined in ICRU 51 as personal absorbed dose, Dp(0,07).
Formatted
...
For the purposes of this document, this definition is extended to a slab phantom.
Formatted
...
Formatted
Note 2 to entry: It is considered that the rear part of the extrapolation chamber approximates a slab phantom with .
sufficient accuracy by the material surrounding the standard instrument (extrapolation chamber) used for the
[7][8] [7][8]
measurement of the beta radiation field . .
Formatted
...
Formatted
...
Note 3 to entry: Hp(0,07) is obtained by the multiplication of the absorbed dose to tissue at 0,07 mm depth, Dt(0,07) = DR,
--1 Formatted
with the conversion coefficient 1 Sv Gy , see ISO 6980--3:2023, 5.2.2.2, Formula (3). .
Formatted
...
3.12
Formatted
...
reference beta--particle absorbed dose
Formatted
...
Dβ
R
Formatted
reference absorbed dose, DR, (3.11)(3.11) at a depth of 0,07 mm only due to beta particles .
Formatted
...
Note 1 to entry: As a first approximation, the ratio DRβ/DR is given by the correction factor for bremsstrahlung, kbr, and
Formatted
...
other photons (see C.3).C.3).
Formatted
...
3.13
Formatted
...
tissue equivalence
Formatted
...
property of a material which approximates the radiation attenuation and scattering properties of ICRU tissue
Formatted
...
Formatted
Note 1 to entry: See ISO 6980--1:2023, Annex A; more tissue substitutes are given by ICRU 44.
...
Formatted
...
Note 2 to entry: Further details are given in 6.2.6.2.
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
ISO/FDIS 6980-2:2023(Een)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted
...
Formatted: HeaderCentered, Line spacing: single
3.14
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
transmission function
Adjust space between Asian text and numbers
T (ρ ·d ; α)
m m m
Formatted
...
ratio of absorbed dose, Dm(ρm·dm; α), in medium m at an area depth, ρm·dm, and angle of radiation incidence, α,
Formatted
...
to absorbed dose, D (0; 0°), at the surface of a phantom (3.9)(3.9)
m
3.15 Formatted
...
tissue transmission function,
Formatted
...
Tt(ρ t·dt; α)
Formatted
...
ratio of absorbed dose, D (ρ ·d ;α), in ICRU tissue at an area depth, ρ ·d , and angle of radiation incidence, α, to
t t t t t
Formatted
...
absorbed dose, Dt(0; 0°), at the surface of an ICRU tissue slab phantom (3.9)(3.9)
3.16 Formatted
...
zero point
reading of the extrapolation chamber depth indicator which corresponds to a chamber depth of zero, or no
Formatted
...
separation of the electrodes
Formatted
4 Symbols and abbreviated terms and reference and standard test conditions .
Formatted
...
A list of symbols and abbreviated terms is given in Table 1.Table 1.
Formatted: Font: Not Bold
Table 1 — Symbols and abbreviated terms
Formatted: Font: Not Bold
Formatted Table
Symbol Meaning
Formatted: Left
a effective area of the extrapolation--chamber collecting electrode
Formatted: Left
BG Bragg--Gray
Formatted: Left
C external feedback capacitance capacitor
Formatted: English (United Kingdom)
Formatted: English (United Kingdom)
Ck extrapolation chamber capacitance
Formatted: Left
ci sensitivity coefficient
Formatted: English (United Kingdom)
dabs thickness of the absorber in front of the extrapolation chamber
Formatted: English (United Kingdom)
dm depth in a medium m
Formatted: Left
d depth in ICRU tissue
t
Formatted: Left
m
dt tissue--equivalent thickness of medium m
Formatted: Left
d reference depth in tissue of 0,07 mm or 3 mm
0 Formatted: Left
Formatted: Left
Dm(dm) absorbed dose at a depth dm in medium m
Formatted: Left
DR reference absorbed dose
Formatted: Left
DRβ reference beta--particle absorbed dose
Formatted: Left
volume--averaged dose in a detector of thickness v, density ρm at depth dm
D d ,,vr
( )
mm
Formatted: Left
¯
𝐷𝐷(𝑑𝑑 ,𝑣𝑣,𝑟𝑟 )
m m
Formatted: Left
E particle energy (photon energy or electron kinetic energy)
Formatted: Left
E1 constant in the saturation correction Formula Formatted: Left
Formatted: Left
E maximum beta energy (kinetic) of a beta--particle spectrum
max
Formatted: Left
e charge of an electron
Formatted: FooterPageRomanNumber
4 © ISO 2023 – All rights reserved
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Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Symbol Meaning
Formatted: Font: Bold
f coefficients used for the calculation of k Formatted: HeaderCentered, Left, Line spacing: single
i pe
Formatted: Font: Not Bold
Hp(d) personal dose equivalent at depth d in ICRU tissue
Formatted: Font: Not Bold
H′(d;Ω) directional dose equivalent at depth d, on a radius having direction Ω
Formatted Table
I ionization current
Formatted: Left
I leakage current, not induced by pre--irradiation of the chamber
L
Formatted: Left
Ibr ionization current caused by bremsstrahlung and other photons
Formatted: Left
Ip parasitic current Formatted: Left
Formatted: Left
I current measured with positive polarity of collecting voltage
+
Formatted: Left
I− current measured with negative polarity of collecting voltage
Formatted: Left
ICRU International Commission on Radiation Units and Measurements
Formatted: Left
ISO International Organization for Standardization
Formatted: Left
k product of the extrapolation chamber correction factors which vary during the extrapolation
Formatted: Left
curve measurement
Formatted: Left
k′ product of the extrapolation chamber correction factors which are constant during the
Formatted: Left
extrapolation curve measurement
Formatted: Left
kabs correction factor for variations in the attenuation and scattering of beta particles between the
Formatted: Left
source and the collecting volume and inside the collection volume due to variations from
reference conditions and for differences of the entrance window to a tissue--equivalent
thickness of 0,07 mm
kad correction factor for the variations of air density in the collecting volume from reference
Formatted: Left
conditions
kba correction factor for the difference in backscatter between tissue and the material of the
Formatted: Left
collecting electrode and guard ring
kbr correction factor for the effect of bremsstrahlung from the beta--particle source and other
Formatted: Left
photons
kde correction factor for radioactive decay of the beta particle source
Formatted: Left
k correction factor for electrostatic attraction of the entrance window due to the collecting
el Formatted: Left
voltage
k ¯
hu Formatted: Left
correction factor for the effect of humidity of the air in the collecting volume on W𝑊𝑊
kih correction factor for the inhomogeneity of the absorbed dose rate inside the collecting volume
Formatted: Left
kin correction factor for interface effects between the air of the collecting volume and the adjacent Formatted: Left
entrance window and collecting electrode
k correction factor for perturbation of the beta--particle flux density by the side walls of the
pe Formatted: Left
extrapolation chamber
k correction factor for the change of the source to chamber distance once absorbers are placed in
ph Formatted: Left
front of the chamber (to increase the phantom depth)
k correction factor for the stopping power ratio of tissue-to-air to use the Spencer-Attix theory
SA Formatted: Left
instead of the Bragg-Gray theory
Formatted: Left
k correction factor for ionization collection losses due to ionic recombination
sat
Formatted: FooterPageRomanNumber
ISO/FDIS 6980-2:2023(Een)
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Symbol Meaning
Formatted
...
k correction factor for the change of the stopping power ratio at different phantom depth Formatted
Sta
...
Formatted
 .
extrapolation chamber depth, the air gap between the collecting electrode and the entrance
ℓ
window
Formatted
...
Formatted Table
 intercept of the extrapolation curve with the chamber depth axis .
ℓ
Formatted
...
m mass of the air in the collecting volume of an extrapolation chamber
a
Formatted
...
p ambient atmospheric pressure
Formatted
...
PMMA polymethyl methacrylate
Formatted
...
PET polyethylene terephthalate Formatted
...
Formatted
...
PTFE polytetrafluoroethylene
Formatted
...
q measured ionization density
m
Formatted
...
(S/ρ)el,m mass--electronic stopping power in medium m
Formatted
...
SA Spencer-Attix
Formatted
...
st,a ratio of mass--electronic stopping powers of ICRU tissue and air
Formatted
...
T ambient air temperature Formatted
...
Formatted
T parameter for transmission functions .
i
Formatted
...
Tm(ρm·dm; α) transmission function Dm(ρm·dm; α)/Dm(0; 0°) in medium m
Formatted
...
T (ρ ·d ; α) transmission function D (ρ ·d ; α)/D (0; 0°) in tissue
t t t t t t t
Formatted
...
t integration time for a current measurement
Formatted
...
t time at which a measurement is performed
m
Formatted
...
t0 reference time to which measurements are corrected to account for radioactive decay Formatted
...
Formatted
t1/2 half-life of a radioisotope .
Formatted
...
U absolute value of the collecting voltage in the extrapolation chamber
Formatted
...
U1, U2 initial and final voltages on the feedback capacitor charged by current from the extrapolation
Formatted
chamber .
Formatted
...
v thickness of a detector
Formatted
...
average energy to produce an ion pair in air under reference conditions
W
0 ¯
𝑊𝑊
Formatted
0 .
xc diameter of the geometric collecting electrode area
Formatted
...
x width of the insulating gap between the collecting and guard electrodes
g Formatted
...
y0 distance from the source to the reference point of the detector
Formatted
...
z distance from the beam axis, perpendicular to that axis
Formatted
...
effective atomic number of medium m
Formatted
Z
...
m ¯
𝑍𝑍
m
Formatted
α angle between the direction of the beam axis and the normal of the surface of the phantom .
Formatted
...
Γ constant in the saturation--correction--factor Formula
Formatted
...
εa dielectric constant for air
Formatted
...
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Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Symbol Meaning
Formatted: Font: Bold
η beta--particle attenuation scaling factor of medium m relative to medium m Formatted: HeaderCentered, Left, Line spacing: single
m1,m2 1 2
Formatted: Font: Not Bold
ρa density of air at ambient conditions
Formatted: Font: Not Bold
ρ density of air at reference conditions
a0
Formatted Table
ρm density of medium m
Formatted: Left
ρ density of ICRU tissue
t
Formatted: Left
σ standard deviation
Formatted: Left
τbr contribution to the dose due to bremsstrahlung and other photons, i.e. τbr = 1-kbr Formatted: Left
Formatted: Left
Φ spectral distribution of beta--particle fluence
E
Formatted: Left
The reference conditions as well as the standard test conditions are given in Annex A.Annex A. All calibrations Formatted: Left
and measurements shall be conducted under standard test conditions in accordance with Tables A.1 and
Formatted: Left
A.2.Tables A.1 and A.2.
Formatted: Space Before: 12 pt, Adjust space between
Latin and Asian text, Adjust space between Asian text
5 Calibration and traceability of reference radiation fields and numbers
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
The reference absorbed--dose rate of a radiation field established for a calibration in accordance with this
Adjust space between Asian text and numbers
document shall be traceable to a recognized national standard. The method used to provide this calibration
link is achieved through utilization of a transfer standard. This may be a radioactive source or an approved
transfer standard instrument. The calibration of the field is valid in exact terms only at the time of the
calibration, and thereafter shall be inferred, for example, from a knowledge of the half--life and isotopic
composition of the radioactive source.
The measurement technique used by a calibration laboratory for calibrating a beta--particle measuring device
shall also be approved as required by national regulations if available. An instrument of the same, or similar,
type to that routinely calibrated by the calibration laboratory shall be calibrated by both a reference
laboratory recognized by a country’s approval body or institution, if available, and the calibration laboratory.
These measurements shall be performed within each laboratory using its own approved calibration methods.
In order to demonstrate that adequate traceability has been achieved, the calibration laboratory should obtain
the same calibration factor, within agreed--upon limits, as that obtained in the reference laboratory. The use
by the calibration laboratory of standardized sources and holders which have been calibrated in a national
reference laboratory is sufficient to demonstrate traceability to the national standard.
The frequency of a field calibration should be such that there is reasonable confidence that its value will not
move outside the limits of its specification between successive calibrations. The calibration of the
laboratory--approved transfer instrument, and the check on the measurement techniques used by the
calibration laboratory should be carried out at least every five years, or whenever there are significant changes
in the laboratory environment or as required by national regulations.
6 General principles for calibration of beta--particle radiation fields
6.1 General
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
Not at 0.71 cm
Area and personal doses from beta--particle radiation are often difficult to measure because of their marked
non--uniformity over the skin and variation with depth. In order to correctly measure the absorbed--dose rate Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
at a point in a phantom in a beta--particle field, a very small detector with very similar absorption and
scattering characteristics as the medium of which the phantom is composed, is needed. Since there is no ideal
Formatted: FooterPageRomanNumber
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Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
detector, recourse shall be made to compromise both in detector size and composition. The concepts of
Formatted: Font: Bold
“scaling factor” and “transmission function” are helpful to account for these compromises.
Formatted: HeaderCentered, Line spacing: single
6.2 Scaling to derive equivalent thicknesses of various materials
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
[9][9]
Scaling factors have been developed by Cross to relate the absorbed dose determined in one material to
Not at 0.71 cm
that in another. These were developed from the observation that, for relatively high--energy beta--particle
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
sources, dose distributions in different media have the same shape, differing only by a scaling factor, which
Adjust space between Asian text and numbers
Cross denoted as η. Originally observed in the comparison of beta ray attenuation curves in different media,
where η , the scaling factor from medium m to air, was determined from the ratios of measured attenuation,
m,a
the concept has been extended such that, for a plane source of infinite lateral extent, whether isotropic or a
parallel beam, the absorbed dose at an area depth ρm1·dm1 in medium m1 is related to the absorbed dose, in
medium m , at the same area depth ρ ·d , but scaled to η ·ρ ·d , by
2 m2 m2 m1,m2 m2 m2
Dd(ρ⋅ )=η ⋅⋅D (ηρ⋅d )=η ⋅⋅D (ηρ⋅d ) (1)
m1 m1 m1 m1,m2 m2 m1,m2 m2 m2 m1,m2 m2 m1,m2 m1 m1
𝐷𝐷  (𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑 ) =𝜂𝜂 ⋅𝐷𝐷  (𝜂𝜂 ⋅𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑 ) =𝜂𝜂 ⋅𝐷𝐷  (𝜂𝜂 ⋅𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑 ) (1)
m1 m1 m1 m1,m2 m2 m1,m2 m2 m2 m1,m2 m2 m1,m2 m1 m1
provided that
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
ρρ⋅=dd⋅ 𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑 =𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑 (2)
m1 m1 m2 m2 m1 m1 m2 m2
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
η is defined as the scaling factor from medium m to medium m . It should be noted that the scaling factors Not at 0.7 cm + 1.4 cm + 2.1 cm + 2.8 cm + 3.5 cm + 4.2
m1,m2 1 2
cm + 4.9 cm + 5.6 cm + 6.3 cm + 7 cm
are ratios, so that η = 1/η and η = η ·η .
m1,m2 m2,m1 m1,m3 m1,m2 m2,m3
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
The user should be cautioned that this concept has been demonstrated only for materials of Z or effective
Adjust space between Asian text and numbers
¯
atomic number, Z ,𝑍𝑍 , less than 18. Values of ηm,t calculated for various materials relative to tissue are shown
m
m
[5][5]
in Table 2.Table 2. The data from Table A.2 in ICRU 56 were multiplied by ηt,w. Formatted: Default Paragraph Font
Formatted: Default Paragraph Font
If m be tissue, and m be a medium m, Formula (1)Formula (1) reduces to
2 1
D (ρ⋅d )= η⋅ D ηρ⋅⋅d (3)
( )
m m m m,t t m,t m m
𝐷𝐷  (𝜌𝜌  ⋅𝑑𝑑 )  =  𝜂𝜂  ⋅  𝐷𝐷  (𝜂𝜂 ⋅𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑 ) (3)
m m m m,t t m,t m m
If another depth, d′m in medium m is considered, a similar formula is obtained Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
(4)
D (ρ⋅d ' )= η⋅ D (ηρ⋅⋅d ' )
m m m m,t t m,t m m
𝐷𝐷  (𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑′ )  =  𝜂𝜂  ⋅  𝐷𝐷  (𝜂𝜂 ⋅𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑′ ) (4)
m m m m,t t m,t m m
The ratio of the absorbed dose at an arbitrary depth to that at the surface (d′ = 0) is defined as the Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
m
Adjust space between Asian text and numbers
transmission function. Thus, making this substitution and dividing Formula (3) by Formula (4),Formula (3)
by Formula (4), the following is obtained
D ηρ⋅⋅d
D (ρ ⋅d ) ( )
t m,t m m
m mm
Tdρ (5)
( )
m mm
DD(0) (0)
mt
𝐷𝐷  (𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑 ) 𝐷𝐷 (𝜂𝜂 ⋅𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑 )
m m m t m,t m m
𝑇𝑇  (𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑 )  =     =   (5)
m m m
𝐷𝐷 (0) 𝐷𝐷 (0)
m t
Formatted: French (France)
or Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
T ρ⋅d T ηρ⋅⋅d (6)
( ) ( )
m mm t m,t mm
Formatted: FooterPageRomanNumber
8 © ISO 2023 – All rights reserved
=
= ⋅=
ISO/FDIS 6980-2:2023(Een)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
Formatted: Font: Bold, English (United Kingdom)
𝑇𝑇  (𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑 )  =  𝑇𝑇  (𝜂𝜂 ⋅𝜌𝜌 ⋅𝑑𝑑 ) (6)
m m m t m,t m m
Formatted: Font: Bold
Formatted: HeaderCentered, Left, Line spacing: single
The transmission through a layer of thickness
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 6980-2
Troisième édition
2023-11
Énergie nucléaire — Rayonnement
bêta de référence —
Partie 2:
Concepts d'étalonnage en relation
avec les grandeurs fondamentales
caractérisant le champ de
rayonnement
Nuclear energy — Reference beta-particle radiation —
Part 2: Calibration fundamentals related to basic quantities
characterizing the radiation field
Numéro de référence
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ISO copyright office
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations; conditions de référence et conditions normales d’essai .4
5 Étalonnage et traçabilité des champs de rayonnement de référence .6
6 Principes généraux relatifs à l’étalonnage de champs de rayonnement bêta .7
6.1 Généralités . 7
6.2 Changement d’échelle pour la déduction des épaisseurs équivalentes de différents
matériaux . 7
6.3 Caractérisation du champ de rayonnement en termes de pénétrabilité . 8
7 Modes opératoires d’étalonnage avec une chambre à extrapolation .9
7.1 Généralités . 9
7.2 Détermination du débit de dose absorbée de référence de particules bêta . 9
8 Étalonnages avec des chambres d’ionisation .11
9 Mesurages sous incidence non perpendiculaire .11
10 Incertitudes .11
Annexe A (normative) Conditions de référence et conditions normales d’essai .21
Annexe B (informative) Mesurages avec une chambre à extrapolation .23
Annexe C (informative) Facteurs de correction des mesures réalisées avec une chambre
à extrapolation .27
Annexe D (informative) Exemple d’une analyse d’incertitude .40
Bibliographie . 44
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n’avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l’adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de brevet.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.
Cette troisième édition de l’ISO 6980-2 annule et remplace l’ISO 6980-2:2022, dont elle constitue une
révision mineure.
Les principales modifications sont les suivantes:
— modifications rédactionnelles dans l’ensemble du document.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 6980 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
La série ISO 6980 traite de la production, de l’étalonnage et de l’utilisation de champs de rayonnement
bêta de référence pour l’étalonnage des dosimètres et des débitmètres de dose à des fins de protection.
Le présent document décrit les modes opératoires de détermination du débit de dose absorbée dans les
tissus à une profondeur de référence, pour les champs de rayonnement bêta de référence. L’ISO 6980-1
décrit les méthodes de production et de caractérisation du rayonnement de référence. L’ISO 6980-3
décrit les modes opératoires pour l’étalonnage des dosimètres et des débitmètres de dose, et la
détermination de leur réponse en fonction de l’énergie des particules bêta et de l’angle d’incidence du
rayonnement.
Pour les particules bêta, l’étalonnage et la détermination de la réponse des dosimètres et des
débitmètres de dose est essentiellement un processus en trois étapes. Tout d’abord, la grandeur
fondamentale caractéristique du champ de rayonnement, à savoir la dose absorbée dans les tissus
à une profondeur de 0,07 mm (et, facultativement, à une profondeur de 3 mm également) dans une
géométrie de «fantôme-plaque» en matériau équivalent tissu, est mesurée au niveau du point de mesure
en utilisant les méthodes décrites dans le présent document. Ensuite, la grandeur opérationnelle
appropriée est obtenue en appliquant un coefficient de conversion qui lie la grandeur mesurée (dose
absorbée de référence) à la grandeur opérationnelle choisie pour la géométrie d’irradiation choisie.
Enfin, le point de référence de l’appareil soumis à essai est placé au point de mesure pour étalonner le
dosimètre et déterminer sa réponse. Selon le type de dosimètre soumis à essai, l’irradiation est réalisée
soit sur un fantôme pour les dosimètres individuels, soit dans l’air en champ non perturbé pour les
dosimètres de zone. Pour les surveillances individuelles et de zone, le présent document décrit les
méthodes et les coefficients de conversion à utiliser pour la détermination de la réponse des dosimètres
et des débitmètres de dose, en termes de grandeurs opérationnelles de l’ICRU, à savoir les équivalents
de dose directionnels H′(0,07;Ω) et H′(3;Ω), et les équivalents de dose individuels H (0,07) et H (3).
p p
v
NORME INTERNATIONALE ISO 6980-2:2023(F)
Énergie nucléaire — Rayonnement bêta de référence —
Partie 2:
Concepts d'étalonnage en relation avec les grandeurs
fondamentales caractérisant le champ de rayonnement
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les méthodes de mesurage du débit de dose absorbée dans un fantôme-
plaque en matériau équivalent tissu dans les champs de rayonnement bêta de référence traités
dans la série ISO 6980. La plage d’énergie des isotopes émetteurs de particules bêta couverte par
ces rayonnements de référence est comprise entre 0,22 MeV et 3,6 MeV en énergie bêta maximale,
soit 0,07 MeV à 1,2 MeV en énergie bêta moyenne. Les énergies de rayonnement situées hors de cette
plage ne relèvent pas du domaine d’application du présent document. Alors que les mesures dans
une géométrie de référence (profondeur de 0,07 mm ou de 3 mm à une incidence perpendiculaire
dans un fantôme-plaque équivalent aux tissus) avec une chambre à extrapolation en tant qu’étalon
primaire sont traitées en détail, l’utilisation d’autres systèmes de mesure et la réalisation de mesures
dans d’autres géométries sont également décrites, mais de façon moins détaillée. Comme le souligne
[5]
toutefois le rapport ICRU 56 de l'ICRU (de l’anglais «International Commission on Radiation Units
and Measurements», Commission internationale des unités et mesures radiologiques), l’équivalent
de dose ambiant, H*(10), et l’équivalent de dose individuel, H (10), utilisés respectivement pour la
p
surveillance de zone et pour la surveillance individuelle dans le cas de rayonnements fortement
pénétrants ne sont pas des grandeurs appropriées pour un rayonnement bêta, même pour un
rayonnement capable de traverser une épaisseur de tissu de 10 mm (E > 2 MeV).
max
Le présent document est destiné aux organisations qui souhaitent développer des compétences en
dosimétrie primaire pour les particules bêta et il constitue un guide pour la dosimétrie avec chambre à
extrapolation en tant qu’étalon primaire s’appliquant à la dosimétrie des particules bêta dans d’autres
domaines. Des recommandations relatives à l’expression des incertitudes de mesure sont également
fournies.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 29661, Champs de rayonnement de référence pour la radioprotection — Définitions et concepts
fondamentaux
Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et
termes associés (VIM)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 29661 et du Guide ISO/IEC 99
ainsi que les suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
courbe d’extrapolation
courbe donnée par un tracé du courant d’ionisation corrigé en fonction de la profondeur de la chambre
à extrapolation
3.2
chambre d’ionisation
détecteur de rayonnements ionisants constitué d’une chambre remplie d’un gaz approprié (le plus
souvent de l’air) dans laquelle un champ électrique d’intensité insuffisante pour provoquer une
multiplication gazeuse est généré, permettant la collection, sur les électrodes, des charges associées
aux ions et aux électrons produits par le rayonnement ionisant dans le volume de mesure du détecteur
Note 1 à l'article: La chambre d’ionisation comprend le volume de mesure, les électrodes de collection et de
polarisation, le cas échéant l’électrode de garde, la paroi de la chambre, les parties de l’isolant adjacentes au
volume sensible et tout matériau supplémentaire placé devant la chambre d’ionisation pour simuler une mesure
en profondeur.
3.3
chambre (d’ionisation) à extrapolation
chambre d’ionisation (3.2) dans laquelle il est possible de faire varier en continu le volume d’ionisation,
jusqu’à obtention d’une valeur infinitésimalement petite, en modifiant la distance interélectrodes et qui
permet à l’utilisateur d’extrapoler la densité d’ionisation mesurée dans un volume de collection nul
3.4
densité d’ionisation
ionisation mesurée par unité de volume d’air
3.5
courant de fuite
Ι
B
courant de la chambre d’ionisation (3.2) mesuré à sa tension de polarisation de fonctionnement en
l’absence de rayonnement
3.6
énergie bêta maximale
E
max
valeur la plus élevée de l’énergie de particules bêta émises par un radionucléide particulier qui peut
émettre un ou plusieurs spectres continus de particules bêta d’énergies maximales différentes
3.7
énergie bêta moyenne
E
moy
énergie moyenne en fluence du spectre de particules bêta à la distance d’étalonnage dans l’air en champ
non perturbé
3.8
courant parasite
Ι
p
courant négatif produit par des particules bêta arrêtées dans la partie collectrice de l’électrode de
collection et diffusant vers cette électrode et vers le fil reliant celle-ci au connecteur de l’électromètre
3.9
fantôme
artefact conçu pour simuler les propriétés de diffusion du corps humain ou de parties du corps humain
telles que les extrémités
Note 1 à l'article: Un fantôme peut être utilisé pour la définition d’une grandeur et être constitué d’un matériau
artificiel, par exemple le tissu ICRU, ou être utilisé pour l’étalonnage et être constitué, dans ce cas, d’un matériau
physiquement existant. Pour de plus amples informations, voir l’ISO 29661:2012, 6.6.2.
Note 2 à l'article: En principe, il convient d’utiliser un fantôme-plaque ISO rempli d’eau, un fantôme-rondin ISO,
un fantôme-cylindre ISO rempli d’eau ou un fantôme-colonne ISO; voir l’ISO 29661. Pour les besoins du
présent document, cependant, une plaque en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) de section transversale de
(20 × 20) cm et d’une épaisseur d’au moins 2 cm est suffisante pour simuler les propriétés de rétrodiffusion du
tronc du corps humain, alors que des substituts de tissus, tel le polyéthylène téréphtalate (PET), sont suffisants
pour simuler les propriétés d’atténuation des tissus humains (voir 6.2).
[SOURCE: ISO 29661:2012, 3.1.22, modifié — Dans la Note 1 à l’article, les expressions «être dans un
matériau artificiel» et «être dans un matériau physiquement existant» ont été remplacées par «être
constitué d’un matériau artificiel» et par «être constitué, dans ce cas, d’un matériau physiquement
existant»; et la formule «Voir 6.6.2 pour plus de détails» a été remplacée par «Pour de plus amples
informations, voir l’ISO 29661:2012, 6.6.2». La Note 2 à l’article a été ajoutée.]
3.10
point de référence de la chambre à extrapolation
point auquel se réfère la mesure de la distance de la source de rayonnement à la chambre, pour une
orientation donnée, c’est-à-dire le centre de la surface arrière de l’électrode haute tension de la chambre
3.11
dose absorbée de référence
D
R
dose absorbée dans les tissus, D (0,07), dans un fantôme (3.9)-plaque de tissu ICRU 4-éléments, le
t
fantôme (3.9) étant orienté de sorte que la normale à sa surface coïncide avec la direction (moyenne) du
rayonnement incident
[4]
Note 1 à l'article: La dose absorbée dans les tissus, D (0,07), est définie dans le rapport ICRU 51 comme la dose
t
absorbée individuelle, D (0,07). Pour les besoins du présent document, cette définition est étendue à un fantôme-
p
plaque.
Note 2 à l'article: Il est considéré que le matériau constituant la partie arrière de la chambre à extrapolation
utilisé pour le mesurage du champ de rayonnement bêta approxime avec une exactitude suffisante le fantôme-
[7][8]
plaque .
Note 3 à l'article: H (0,07) est obtenu en multipliant la dose absorbée dans les tissus à une profondeur
p
−1
de 0,07 mm, D (0,07) = D , par le coefficient de conversion 1 Sv Gy , voir l’ISO 6980-3:2023, 5.2.2.2 [Formule (3)].
t R
3.12
dose absorbée de référence due aux particules bêta
D
Rβ
dose absorbée de référence, D (3.11), à une profondeur de 0,07 mm, uniquement due à des particules
R
bêta
Note 1 à l'article: En première approximation, le rapport D /D est donné par le facteur de correction du
Rβ R
rayonnement de freinage, k , et d'autres photons (voir C.3).
br
3.13
équivalence aux tissus
propriété d’un matériau qui s’apparente aux propriétés d’atténuation et de diffusion de rayonnement
d’un tissu ICRU
Note 1 à l'article: Voir l’ISO 6980-1:2023, Annexe A; davantage d’exemples de matériaux équivalents aux tissus
sont donnés dans le rapport ICRU 44.
Note 2 à l'article: Des informations supplémentaires sont données en 6.2.
3.14
fonction de transmission
T (ρ ·d ; α)
m m m
rapport de la dose absorbée, D (ρ ·d ; α), dans un milieu m à une masse surfacique, ρ ·d , et à un
m m m m m
angle d’incidence de rayonnement, α, à la dose absorbée, D (0; 0°), à la surface d’un fantôme (3.9)
m
3.15
fonction de transmission dans le tissu
T (ρ ·d ; α)
t t t
rapport de la dose absorbée, D (ρ ·d ; α), dans le tissu ICRU à une masse surfacique, ρ ·d , et à un angle
t t t t t
d’incidence de rayonnement, α, à la dose absorbée, D (0; 0°), à la surface d’un fantôme (3.9)-plaque en
t
matériau tissu ICRU
3.16
point zéro
lecture de l’indicateur de profondeur de la chambre à extrapolation qui correspond à une profondeur de
chambre nulle, ou distance interélectrodes nulle
4 Symboles et abréviations; conditions de référence et conditions normales
d’essai
Une liste de symboles et d’abréviations est donnée dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Symboles et abréviations
Symbole Signification
a surface effective de l’électrode de collection de la chambre à extrapolation
BG Bragg-Gray
C condensateur de capacité de contre-réaction externe
C capacité de la chambre à extrapolation
k
c coefficient de sensibilité
i
d épaisseur de l’absorbeur devant la chambre à extrapolation
abs
d profondeur dans un milieu m
m
d profondeur dans le tissu ICRU
t
m
d épaisseur équivalente de tissu d’un milieu m
t
d profondeur de référence de 0,07 mm ou de 3 mm dans le tissu
D (d ) dose absorbée à une profondeur d dans un milieu m
m m m
D dose absorbée de référence
R
D dose absorbée de référence due aux particules bêta
Rβ
dose moyennée par unité de volume dans un détecteur d’épaisseur v, de masse
Dd(),,vr
mm
volumique ρ , à une profondeur d
m m
E énergie des particules (énergie des photons ou énergie cinétique des électrons)
E constante dans la formule de correction de la saturation
E énergie (cinétique) bêta maximale d’un spectre de particules bêta
max
e charge d’un électron
f coefficients utilisés pour le calcul de k
i pe
H (d) équivalent de dose individuel à une profondeur d dans le tissu ICRU
p
H′(d;Ω) équivalent de dose directionnel à une profondeur d, sur un rayon de direction Ω
I courant d’ionisation
I courant de fuite, non induit par une pré-irradiation de la chambre
L
I courant d’ionisation provoqué par un rayonnement de freinage et d'autres photons
br
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Symbole Signification
I courant parasite
p
I courant mesuré sous polarité positive de la tension de collection
+
I courant mesuré sous polarité négative de la tension de collection
−
ICRU Commission internationale des unités et mesures radiologiques
ISO Organisation internationale de normalisation
k produit des facteurs de correction de la chambre à extrapolation qui varient pendant la
réalisation des mesures de tracé de la courbe d’extrapolation
k′ produit des facteurs de correction de la chambre à extrapolation qui sont constants
pendant la réalisation des mesures de tracé de la courbe d’extrapolation
k facteur de correction des variations d’atténuation et de diffusion des particules bêta entre
abs
la source et le volume de collection, ainsi qu’à l’intérieur du volume de collection, dues à des
variations par rapport aux conditions de référence, et des différences de la fenêtre d’entrée
par rapport à une épaisseur équivalente de tissu de 0,07 mm
k facteur de correction des variations de masse volumique de l’air dans le volume de
ad
collection par rapport aux conditions de référence
k facteur de correction de la différence de rétrodiffusion entre le tissu et le matériau de
ba
l’électrode de collection et l’anneau de garde
k facteur de correction d’effet du rayonnement de freinage émanant de la source de
br
particules bêta et d'autres photons
k facteur de correction de la décroissance radioactive de la source de particules bêta
de
k facteur de correction de l’attraction électrostatique de la fenêtre d’entrée due à la tension
el
de collection
k
facteur de correction de l’effet de l’humidité de l’air dans le volume de collection sur W
hu
k facteur de correction de l’inhomogénéité du débit de dose absorbée à l’intérieur du volume
ih
de collection
k facteur de correction des effets d’interface entre l’air du volume de collection et la fenêtre
in
d’entrée ainsi que l’électrode de collection adjacentes
k facteur de correction de la perturbation de la densité de flux de particules bêta par les
pe
parois latérales de la chambre à extrapolation
k facteur de correction de la modification de la distance source-chambre après la mise en
ph
place d’absorbeurs devant la chambre (pour augmenter la profondeur dans le fantôme)
k facteur de correction du rapport des pouvoirs d’arrêt dans le tissu et dans l’air pour
SA
utilisation de la théorie de Spencer-Attix à la place de la théorie de Bragg-Gray
k facteur de correction des pertes de collection d’ions dues à la recombinaison ionique
sat
k facteur de correction de la variation du rapport des pouvoirs d’arrêt à différentes
Sta
profondeurs dans le fantôme
 profondeur de la chambre à extrapolation, c’est-à-dire la couche d’air entre l’électrode de
collection et la fenêtre d’entrée
ordonnée à l’origine de la courbe d’extrapolation avec l’axe de profondeur de la chambre

m masse de l’air dans le volume de collection d’une chambre à extrapolation
a
p pression atmosphérique ambiante
PMMA polyméthacrylate de méthyle
PET polyéthylène téréphtalate
PTFE polytétrafluoroéthylène
q densité d’ionisation mesurée
m
(S/ρ) pouvoir d’arrêt massique électronique dans un milieu m
el,m
SA Spencer-Attix
s rapport des pouvoirs d’arrêt massiques électroniques dans le tissu ICRU et dans l’air
t,a
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Symbole Signification
T température de l’air ambiant
T paramètres des fonctions de transmission
i
T (ρ ·d ; α) fonction de transmission D (ρ ·d ; α)/D (0; 0°) dans un milieu m
m m m m m m m
Tt(ρ ·d ; α) fonction de transmission D (ρ ·d ; α)/D (0; 0°) dans le tissu
t t t t t t
t durée d’intégration pour une mesure de courant
t instant auquel une mesure est réalisée
m
t instant de référence auquel les mesures sont corrigées pour tenir compte de
la décroissance radioactive
t période d’un radio-isotope
1/2
U valeur absolue de la tension de collection dans la chambre à extrapolation
U , U tensions initiale et finale appliquées au condensateur de contre-réaction chargé par
1 2
le courant de la chambre à extrapolation
v épaisseur de fenêtre d’un détecteur
énergie moyenne requise pour produire une paire d’ions dans l’air dans les conditions de
W
référence
x diamètre de la surface géométrique de l’électrode de collection
c
x largeur de la couche d’isolant entre l’électrode de collection et l’électrode de garde
g
y distance de la source au point de référence du détecteur
z distance à l’axe du faisceau, perpendiculairement à cet axe
numéro atomique effectif du milieu m
Z
m
α angle compris entre la direction de l’axe du faisceau et la normale à la surface du fantôme
Γ constante dans la formule du facteur de correction de saturation
ε constante diélectrique de l’air
a
η facteur d’échelle d’atténuation des particules bêta d’un milieu m par rapport à un
m1,m2 1
milieu m
ρ masse volumique de l’air dans les conditions ambiantes
a
ρ masse volumique de l’air dans les conditions de référence
a0
ρ masse volumique du milieu m
m
ρ masse volumique du tissu ICRU
t
σ écart-type
τ contribution du rayonnement de freinage à la dose et d'autres photons, c’est-à-dire
br
τ = 1-k
br br
Φ distribution spectrale de la fluence des particules bêta
E
Les conditions de référence et les conditions normales d’essai sont indiquées à l’Annexe A. Tous les
étalonnages et mesurages doivent être effectués dans les conditions normales d’essai, conformément
aux Tableaux A.1 et A.2.
5 Étalonnage et traçabilité des champs de rayonnement de référence
Le débit de dose absorbée de référence d’un champ de rayonnement établi pour un étalonnage
conformément au présent document doit être traçable par rapport à un étalon national reconnu. Ce
lien d’étalonnage est obtenu en utilisant un étalon de transfert. Ce dernier peut être une source
radioactive ou un instrument étalon de transfert approuvé. L’étalonnage du champ est valable, stricto
sensu, uniquement au moment de l’étalonnage. Il doit être ensuite déduit, par exemple, à partir de la
connaissance de la période et de la composition isotopique de la source radioactive.
La technique de mesure utilisée par un laboratoire d’étalonnage pour étalonner un appareil de mesure
de particules bêta doit également être approuvée conformément aux réglementations nationales si elles
existent. Un instrument du même type ou de type similaire à celui qui est étalonné en routine par le
laboratoire d’étalonnage doit être étalonné à la fois par un laboratoire de référence, reconnu par un
organisme ou une institution d’accréditation national, le cas échéant, et par le laboratoire d’étalonnage.
Ces mesures doivent être réalisées par chaque laboratoire au moyen de ses propres méthodes
d’étalonnage approuvées. Pour démontrer qu’une traçabilité adéquate a été obtenue, il convient que le
laboratoire d’étalonnage obtienne le même coefficient d’étalonnage, dans des limites convenues, que
celui obtenu par le laboratoire de référence. L’utilisation par le laboratoire d’étalonnage de sources et de
porte-sources normalisés qui ont été étalonnés dans un laboratoire national de référence est suffisante
pour garantir la traçabilité par rapport à l’étalon national.
Il convient que la fréquence d’étalonnage d’un champ soit telle qu’il existe un degré de confiance
raisonnable que sa valeur n’excède pas les limites de sa spécification entre des étalonnages successifs.
Il convient de réaliser l’étalonnage de l’instrument de transfert approuvé en laboratoire ainsi que la
vérification des techniques de mesure utilisées par le laboratoire d’étalonnage au moins tous les
cinq ans ou chaque fois que des modifications significatives sont apportées dans l’environnement du
laboratoire, ou selon les prescriptions des réglementations nationales.
6 Principes généraux relatifs à l’étalonnage de champs de rayonnement bêta
6.1 Généralités
Les mesures de la dose due au rayonnement bêta pour le suivi de zone et individuel sont souvent
difficiles en raison de leur non-uniformité marquée au niveau de la peau et de leur variation en fonction
de la profondeur. Pour mesurer correctement le débit de dose absorbée en un point d’un fantôme
dans un champ de particules bêta, il est nécessaire de disposer d’un très petit détecteur ayant des
caractéristiques d’absorption et de diffusion très similaires à celles du milieu constitutif du fantôme.
Dans la mesure où il n’existe pas de détecteur idéal, un compromis doit être trouvé entre la taille
du détecteur et la composition du fantôme. Les concepts de «facteur d’échelle» et de «fonction de
transmission» aident à réaliser ces compromis.
6.2 Changement d’échelle pour la déduction des épaisseurs équivalentes de différents
matériaux
[9]
Les facteurs d’échelle ont été développés par Cross pour établir le lien entre la dose absorbée dans un
matériau à celle absorbée dans un autre. Ces facteurs sont fondés sur l’observation selon laquelle, pour
des sources de particules bêta d’énergies relativement élevées, les distributions de dose dans différents
milieux ont la même forme et ne diffèrent que par un facteur d’échelle, que Cross nomme «η». Utilisé à
l’origine pour la comparaison des courbes d’atténuation de rayons bêta dans différents milieux, où η ,
m,a
le facteur d’échelle du milieu m à l’air, était déterminé à partir des rapports d’atténuation mesurés, le
concept a été étendu de sorte que, pour une source plane d’étendue latérale infinie, qu’il s’agisse d’un
faisceau isotopique ou parallèle, la dose absorbée à une masse surfacique ρ ·d dans un milieu m
m1 m1 1
est liée à la dose absorbée dans le milieu m à la même masse surfacique ρ ·d , mais ramenée à
2 m2 m2
l’échelle η ·ρ ·d par:
m1,m2 m2 m2
Ddρη⋅ =⋅Ddηρ⋅⋅ =⋅ηηD ⋅ρ ⋅d (1)
() () ()
m1 m1 m1 m1,m2m2m1,m2 m2 m2 m1,m2m2m1,m2 mm1 m1
à condition que:
ρρ⋅=dd⋅ (2)
m1 m1 m2 m2
η est défini comme le facteur d’échelle du milieu m au milieu m . Il convient de noter que les
m1,m2 1 2
facteurs d’échelle sont des rapports, de sorte que η = 1/η et η = η ·η .
m1,m2 m2,m1 m1,m3 m1,m2 m2,m3
Il convient d’avertir l’utilisateur du fait que ce concept n’a été démontré que pour des matériaux de
numéro atomique Z ou de numéro atomique effectif, Z , inférieur à 18. Les valeurs de η calculées
m m,t
pour différents matériaux par rapport au tissu sont présentées dans le Tableau 2. Les données du
[5]
Tableau A.2 du rapport ICRU 56 ont été multipliées par η .
t,w
Soit m un tissu et m un milieu m; la Formule (1) se réduit à:
2 1
Dd()ρη⋅ =⋅Ddηρ⋅⋅ (3)
()
mm mm,t tm,t mm
En considérant une autre profondeur, d′ , dans le milieu m, une formule similaire est obtenue:
m
Dd()ρη⋅ ''=⋅Ddηρ⋅⋅ (4)
()
mm mm,t tm,t mm
Le rapport de la dose absorbée à une profondeur arbitraire à la dose absorbée à la surface, (d′ = 0),
m
est défini comme la fonction de transmission. Ainsi, en effectuant cette substitution et en divisant
la Formule (3) par la Formule (4), la formule suivante est obtenue:
Ddηρ⋅⋅
Dd()ρ ⋅ ()
tm,t mm
mm m
Td()ρ ⋅ = = (5)
mm m
D 00D
() ()
m t
ou
Td()ρη⋅ =⋅Tdρ ⋅ (6)
()
mm mt m,tm m
La transmission à travers une couche de tissu d’épaisseur η ·ρ ·d , dans le tissu est égale à
m,t m m
la transmission à travers une couche de milieu m d’épaisseur ρ ·d , dans un milieu m. Ainsi,
m m
l’épaisseur ρ ·d est dite équivalente au tissu d’une épaisseur de η ·ρ ·d puisque les transmissions
m m m,t m m
m
sont égales. L’épaisseur équivalente de tissu d peut être définie comme suit:
t
m −1
dd=⋅ηρ ⋅⋅ρ (7)
t m,tm mt
En général, la dose et les fonctions de transmission sont fonction à la fois de la profondeur et de l’angle
d’incidence dans un milieu. Quand ils sont exprimés comme ci-dessus, sans aucune indication d’angle,
la valeur de l’angle doit être considérée égale à 0°. Des matériaux présentant une équivalence aux tissus
sont indiqués dans l’ISO 6980-1:2023, Annexe A.
6.3 Caractérisation du champ de rayonnement en termes de pénétrabilité
La fonction de transmission dans le tissu, T (ρ ·d; α), est un paramètre important du champ de
t t
rayonnement bêta de référence. En raison de l’épaisseur finie de tous les détecteurs utilisés pour
mesurer le débit de dose absorbée, le champ de rayonnement doit être caractérisé en termes de
pénétrabilité avant de pouvoir être étalonné correctement. Étant donné que la fluence énergétique
des particules bêta dans un champ varie à mesure de la pénétration de ces dernières dans le milieu,
la dose relative en fonction de la profondeur dans un milieu (ou fonction dose-profondeur) doit être
déterminée au moyen d’un détecteur insensible aux variations de fluence énergétique. C’est pourquoi
la fonction dose-profondeur doit être déterminée au moyen d’une chambre d’ionisation remplie d’air
équipée d’une fenêtre mince (2 mm maximum). Une méthode recommandée de détermination avec la
chambre à extrapolation est indiquée dans les Références [10][11]. Les fonctions dose-profondeur sont
ensuite utilisées pour construire les fonctions de transmission, dont des exemples sont illustrés dans
[11][12][13][14]
les Figures 1 et 2 . Les fonctions de transmission établies, conjointement avec les épaisseurs
équivalentes aux tissus calculées (voir descriptions ci-dessus), peuvent être utilisées pour déterminer
les corrections à apporter au débit de dose absorbée mesuré pour tenir compte d’une profondeur
différente de 0,07 mm dans le fantôme (par exemple, 3 mm), ainsi que de la taille finie du détecteur et
de la non-équivalence au milieu du matériau du détecteur. Elles peuvent également être utilisées pour
rendre compte des variations du débit de dose absorbée au point de référence résultant des variations
de la masse volumique de l’air entre la source et le point de référence, ainsi que de l’atténuation dans
un matériau différent des tissus devant le détecteur. Des informations supplémentaires sont données
ci-après (voir Article 7).
Pour les détecteurs à fenêtre épaisse, il faut tenir compte du fait que le débit de dose absorbée est
moyenné sur le volume d’un détecteur. Compte non tenu des variations du débit de dose absorbée dans
le plan transversal à la direction normale du champ, le débit de dose absorbée moyen d’un détecteur
caractérisé par une fenêtre d’épaisseur v et une masse volumique de l’air ρ, dont la surface avant est
située à une profondeur d dans un fantôme de masse volumique unitaire ρ , est donné par:
t
ρρ⋅+dv⋅ ρρ⋅+dv⋅
t t
D ()δδ⋅d DT()0 ⋅ ()δ ⋅⋅dδ
mm
∫∫
ρ ⋅d ρ ⋅d
t t
Dd(),,v ρ = = =DT()0,⋅ ()dv,ρ (8)
m m
ρ⋅v ρ⋅v
où Td ,,v ρ est la fonction de transmission moyennée sur le volume du détecteur. Pour les détecteurs
()
à fenêtre épaisse (v > 0,1 mm), cet effet peut être compensé en décalant le point de référence vers la
source.
7 Modes opératoires d’étalonnage avec une chambre à extrapolation
7.1 Généralités
La chambre à extrapolation est un appareil de mesure primaire permettant de déterminer le débit
de dose dans des champs de particules bêta. Il s’agit d’une chambre d’ionisation à plaques parallèles
qui comprend des éléments permettant d’obtenir un volume variable d’ionisation par déplacement de
[15]
l’une des plaques vers l’autre plaque. Un modèle type , comprenant une fenêtre d’entrée fixe et une
électrode de collection mobile, est illustré à la Figure 3. La fenêtre d’entrée sert également d’électrode
haute tension; elle est constituée d’une feuille très mince de plastique conducteur. La fenêtre doit être
suffisamment mince pour ne pas atténuer excessivement le rayonnement bêta, mais suffisamment
solide pour ne pas être déformée sous l’effet de l’attraction exercée par l’électrode de collection reliée à
la terre. Les appareils disponibles dans le commerce sont désormais couramment équipés de feuilles en
–2
PET carbonisé de masse surfacique d’environ 0,7 mg ⋅ cm . L’électrode de collection est maintenue au
potentiel de terre et définit l’aire de la section droite du volume de collection de la chambre d’ionisation.
Elle doit être constituée d’un matériau conducteur ou être pourvue d’un revêtement en matériau
conducteur; elle doit être entourée par une zone de garde et isolée électriquement vis-à-vis de celle-ci.
Cette isolation doit être suffisamment mince pour ne pas perturber les lignes de champ électrique à
l’intérieur de la chambre, celles-ci étant, dans l’idéal, uniformes et en tout point perpendiculaires aux
deux électrodes. L’électrode de collection du modèle illustré à la Figure 3 est en polyméthacrylate de
méthyle (PMMA); elle est revêtue d’une couche mince de matériau conducteur qui comporte une étroite
rainure, laquelle délimite la zone de collection. L’appareil doit être équipé d’un dispositif permettant
de déterminer avec exactitude les modifications incrémentales de la distance interélectrodes, ci-après
appelée «profondeur de chambre»; il est généralement fait usage d’un micromètre fixé au piston qui
entraîne l’électrode de collection. Une source d’alimentation à courant continu bipolaire et à tension
variable est utilisée pour appliquer la haute tension à la fenêtre d’entrée, l’électrode de collection
étant reliée à la terre; et un électromètre à faible bruit est utilisé pour mesurer le courant collecté par
l’électrode de collection. L’Annexe B fournit des informations détaillées sur le mesurage du courant
d’ionisation.
7.2 Détermination du débit de dose absorbée de référence de particules bêta
Le débit de dose absorbée dans les tissus lié à des particules bêta, mesuré avec une chambre à
extrapolation, est dérivé de la relation générale suivante:
W
 ΔΙ 

D =⋅s ⋅ (9)
Rtβ ,a  
e Δm
 a 
BG
où ΔI est l’incrément du courant d’ionisation et Δm est l’incrément de la masse d’air dans le volume
a
de collection dans les conditions de Bragg-Gray (BG). Malheureusement, le mesurage des champs de
rayonnement bêta de référence n’est généralement pas effectué dans les conditions de Bragg-Gray;
pour surmonter cette difficulté, diverses corrections sont appliquées et le débit de dose absorbée de
référence de particules bêta est évalué comme suit:
W /es⋅
()
d
0 t,a  

D = {}kk⋅⋅' Ι () (10)
Rβ
 
ρ ⋅a d
 
a0 =0
où
We/ est le quotient de l’énergie moyenne requise pour produire une paire d’ions
()
dans l’air dans des conditions de référence (voir Annexe A) et de la charge
–1[6]
élémentaire e, qui a une valeur recommandée de (33,88 ± 0,12) J·C (l’uti-
lisation de cette valeur dans des conditions normales d’essai, sans correction,
est admise);
NOTE Cette valeur est obtenue en multipliant la valeur recommandée pour l’air
–1
sec, 33,97 J·C , par un facteur de correction de l’humidité de 0,997 à une humidité
relative de 65 %.
ρ est la masse volumique de l’air dans les conditions de référence de température,
a0
de pression et d’humidité relative (voir Annexe A);
a est la surface effective de l’électrode de collection;
d
est la valeur limite de la pente de la fonction représentant le courant corrigé
 
′
{}kk⋅ ⋅Ι ()
 
en fonction de la profondeur de chambre  ;
d 
=0
s est le rapport des pouvoirs d’arrêt massiques électroniques moyens dans le
t,a
tissu et dans l’air;
k′ est le produit des facteurs de correction qui sont indépendants de la profon-
deur de chambre;
k est le produit des facteurs de correction qui varient en fonction de la profon-
deur de chambre.
Les différents facteurs de correction sont décrits dans les Tableaux 2, 3 et 4; les méthodes permettant
de les déterminer sont données à l’Annexe C. Les méthodes de détermination de la valeur limite de la
pente à = 0 (appelée «pente limite» dans la suite de cette norme) sont indiquées en B.10. La grandeur s
t,a
est donnée par:
E
max
()Φ ⋅()SE/ρ ⋅d
E
tel,t
∫
s = (11)
t,a
E
max
()Φ ⋅()SE/ρ ⋅d
E
tel,a
∫
où (Φ ) est le spectre d’électrons (fluence différentielle en énergie des électrons) au point de référence
E t
de la chambre à extrapolation, (S/ρ) est le pouvoir d’arrêt massique électronique pour un électron
el,t
d’énergie cinétique E dans un matériau équivalent au tissu et (S/ρ) est la grandeur correspondante
el,a
pour l’air. Il est supposé que des électrons secondaires (rayons delta) déposent leur énergie à l’endroit
où ils sont générés, de sorte qu’ils ne contribuent pas à la fluence des électrons. La limite supérieure des
intégrales est donnée par l’énergie bêta maximale, E , des particules bêta dans le spectre de fluence
max
et la limite inférieure correspond à la plus faible énergie dans le spectre, indiquée ici par un zéro. En
principe, ce spectre inclut également des électrons mis en mouvement par des photons du rayonnement
de freinage mais ils sont généralement d’importance négligeable.
[15]
Les valeurs de s ont été calculées au moyen de la Formule (11) pour plusieurs radio-isotopes
t,a
émetteurs de particules bêta, en s’appuyant sur l’hypothèse idéale selon laquelle les particules bêta
[6][16]
dissipent continuellement leur énergie. Des mesures de (Φ ) ont été effectuées au moyen de
E t
[6][16]
spectromètres d’électrons . Ces données n’ont pas été corrigées des pertes de rétrodiffusion
(moins de 10 % des particules bêta incidentes ne sont pas détectées en raison de la rétrodiffusion
depuis la surface du détecteur) ou de la résolution du détecteur. Toutefois, elles peuvent être utilisées
pour calculer s avec une approximation suffisamment bonne puisque (S/ρ) ne dépend que très
t,a el,m
légèrement de l’énergie des particules bêta. Pour le «moyennage», les valeurs de (S/ρ) de Berger et al.
el,m
[17]
ont été utilisées;
...

Norme
internationale
ISO 6980-2
Troisième édition
Énergie nucléaire — Rayonnement
2023-11
bêta de référence —
Version corrigée
Partie 2:
2024-03
Concepts d'étalonnage en relation
avec les grandeurs fondamentales
caractérisant le champ de
rayonnement
Nuclear energy — Reference beta-particle radiation —
Part 2: Calibration fundamentals related to basic quantities
characterizing the radiation field
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations; conditions de référence et conditions normales d’essai . 4
5 Étalonnage et traçabilité des champs de rayonnement de référence . 6
6 Principes généraux relatifs à l’étalonnage de champs de rayonnement bêta . 7
6.1 Généralités .7
6.2 Changement d’échelle pour la déduction des épaisseurs équivalentes de différents
matériaux .7
6.3 Caractérisation du champ de rayonnement en termes de pénétrabilité .8
7 Modes opératoires d’étalonnage avec une chambre à extrapolation . 9
7.1 Généralités .9
7.2 Détermination du débit de dose absorbée de référence de particules bêta .9
8 Étalonnages avec des chambres d’ionisation .11
9 Mesurages sous incidence non perpendiculaire .11
10 Incertitudes .11
Annexe A (normative) Conditions de référence et conditions normales d’essai .20
Annexe B (informative) Mesurages avec une chambre à extrapolation .22
Annexe C (informative) Facteurs de correction des mesures réalisées avec une chambre
à extrapolation .26
Annexe D (informative) Exemple d’une analyse d’incertitude .39
Bibliographie .43

iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n’avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l’adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de brevet.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.
Cette troisième édition de l’ISO 6980-2 annule et remplace l’ISO 6980-2:2022, dont elle constitue une révision
mineure.
Les principales modifications sont les suivantes:
— modifications rédactionnelles dans l’ensemble du document.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 6980 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
La présente version corrigée de l'ISO 6980-2:2023 inclut les corrections suivantes:
— plusieurs valeurs erronées ont été corrigées dans le Tableau C.7.

iv
Introduction
La série ISO 6980 traite de la production, de l’étalonnage et de l’utilisation de champs de rayonnement
bêta de référence pour l’étalonnage des dosimètres et des débitmètres de dose à des fins de protection. Le
présent document décrit les modes opératoires de détermination du débit de dose absorbée dans les tissus
à une profondeur de référence, pour les champs de rayonnement bêta de référence. L’ISO 6980-1 décrit les
méthodes de production et de caractérisation du rayonnement de référence. L’ISO 6980-3 décrit les modes
opératoires pour l’étalonnage des dosimètres et des débitmètres de dose, et la détermination de leur réponse
en fonction de l’énergie des particules bêta et de l’angle d’incidence du rayonnement.
Pour les particules bêta, l’étalonnage et la détermination de la réponse des dosimètres et des débitmètres de
dose est essentiellement un processus en trois étapes. Tout d’abord, la grandeur fondamentale caractéristique
du champ de rayonnement, à savoir la dose absorbée dans les tissus à une profondeur de 0,07 mm (et,
facultativement, à une profondeur de 3 mm également) dans une géométrie de «fantôme-plaque» en matériau
équivalent tissu, est mesurée au niveau du point de mesure en utilisant les méthodes décrites dans le
présent document. Ensuite, la grandeur opérationnelle appropriée est obtenue en appliquant un coefficient
de conversion qui lie la grandeur mesurée (dose absorbée de référence) à la grandeur opérationnelle choisie
pour la géométrie d’irradiation choisie. Enfin, le point de référence de l’appareil soumis à essai est placé au
point de mesure pour étalonner le dosimètre et déterminer sa réponse. Selon le type de dosimètre soumis
à essai, l’irradiation est réalisée soit sur un fantôme pour les dosimètres individuels, soit dans l’air en
champ non perturbé pour les dosimètres de zone. Pour les surveillances individuelles et de zone, le présent
document décrit les méthodes et les coefficients de conversion à utiliser pour la détermination de la réponse
des dosimètres et des débitmètres de dose, en termes de grandeurs opérationnelles de l’ICRU, à savoir les
équivalents de dose directionnels H′(0,07;Ω) et H′(3;Ω), et les équivalents de dose individuels H (0,07) et H (3).
p p
v
Norme internationale ISO 6980-2:2023(fr)
Énergie nucléaire — Rayonnement bêta de référence —
Partie 2:
Concepts d'étalonnage en relation avec les grandeurs
fondamentales caractérisant le champ de rayonnement
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les méthodes de mesurage du débit de dose absorbée dans un fantôme-
plaque en matériau équivalent tissu dans les champs de rayonnement bêta de référence traités dans la série
ISO 6980. La plage d’énergie des isotopes émetteurs de particules bêta couverte par ces rayonnements de
référence est comprise entre 0,22 MeV et 3,6 MeV en énergie bêta maximale, soit 0,07 MeV à 1,2 MeV en
énergie bêta moyenne. Les énergies de rayonnement situées hors de cette plage ne relèvent pas du domaine
d’application du présent document. Alors que les mesures dans une géométrie de référence (profondeur
de 0,07 mm ou de 3 mm à une incidence perpendiculaire dans un fantôme-plaque équivalent aux tissus)
avec une chambre à extrapolation en tant qu’étalon primaire sont traitées en détail, l’utilisation d’autres
systèmes de mesure et la réalisation de mesures dans d’autres géométries sont également décrites, mais de
[5]
façon moins détaillée. Comme le souligne toutefois le rapport ICRU 56 de l'ICRU (de l’anglais «International
Commission on Radiation Units and Measurements», Commission internationale des unités et mesures
radiologiques), l’équivalent de dose ambiant, H*(10), et l’équivalent de dose individuel, H (10), utilisés
p
respectivement pour la surveillance de zone et pour la surveillance individuelle dans le cas de rayonnements
fortement pénétrants ne sont pas des grandeurs appropriées pour un rayonnement bêta, même pour un
rayonnement capable de traverser une épaisseur de tissu de 10 mm (E > 2 MeV).
max
Le présent document est destiné aux organisations qui souhaitent développer des compétences en dosimétrie
primaire pour les particules bêta et il constitue un guide pour la dosimétrie avec chambre à extrapolation
en tant qu’étalon primaire s’appliquant à la dosimétrie des particules bêta dans d’autres domaines. Des
recommandations relatives à l’expression des incertitudes de mesure sont également fournies.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 29661, Champs de rayonnement de référence pour la radioprotection — Définitions et concepts
fondamentaux
Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et termes
associés (VIM)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 29661 et du Guide ISO/IEC 99
ainsi que les suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
courbe d’extrapolation
courbe donnée par un tracé du courant d’ionisation corrigé en fonction de la profondeur de la chambre à
extrapolation
3.2
chambre d’ionisation
détecteur de rayonnements ionisants constitué d’une chambre remplie d’un gaz approprié (le plus souvent de
l’air) dans laquelle un champ électrique d’intensité insuffisante pour provoquer une multiplication gazeuse
est généré, permettant la collection, sur les électrodes, des charges associées aux ions et aux électrons
produits par le rayonnement ionisant dans le volume de mesure du détecteur
Note 1 à l'article: La chambre d’ionisation comprend le volume de mesure, les électrodes de collection et de polarisation,
le cas échéant l’électrode de garde, la paroi de la chambre, les parties de l’isolant adjacentes au volume sensible et tout
matériau supplémentaire placé devant la chambre d’ionisation pour simuler une mesure en profondeur.
3.3
chambre (d’ionisation) à extrapolation
chambre d’ionisation (3.2) dans laquelle il est possible de faire varier en continu le volume d’ionisation,
jusqu’à obtention d’une valeur infinitésimalement petite, en modifiant la distance interélectrodes et qui
permet à l’utilisateur d’extrapoler la densité d’ionisation mesurée dans un volume de collection nul
3.4
densité d’ionisation
ionisation mesurée par unité de volume d’air
3.5
courant de fuite
Ι
B
courant de la chambre d’ionisation (3.2) mesuré à sa tension de polarisation de fonctionnement en l’absence
de rayonnement
3.6
énergie bêta maximale
E
max
valeur la plus élevée de l’énergie de particules bêta émises par un radionucléide particulier qui peut émettre
un ou plusieurs spectres continus de particules bêta d’énergies maximales différentes
3.7
énergie bêta moyenne
E
moy
énergie moyenne en fluence du spectre de particules bêta à la distance d’étalonnage dans l’air en champ non
perturbé
3.8
courant parasite
Ι
p
courant négatif produit par des particules bêta arrêtées dans la partie collectrice de l’électrode de collection
et diffusant vers cette électrode et vers le fil reliant celle-ci au connecteur de l’électromètre
3.9
fantôme
artefact conçu pour simuler les propriétés de diffusion du corps humain ou de parties du corps humain telles
que les extrémités
Note 1 à l'article: Un fantôme peut être utilisé pour la définition d’une grandeur et être constitué d’un matériau
artificiel, par exemple le tissu ICRU, ou être utilisé pour l’étalonnage et être constitué, dans ce cas, d’un matériau
physiquement existant. Pour de plus amples informations, voir l’ISO 29661:2012, 6.6.2.

Note 2 à l'article: En principe, il convient d’utiliser un fantôme-plaque ISO rempli d’eau, un fantôme-rondin ISO, un
fantôme-cylindre ISO rempli d’eau ou un fantôme-colonne ISO; voir l’ISO 29661. Pour les besoins du présent document,
cependant, une plaque en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) de section transversale de (20 × 20) cm et d’une
épaisseur d’au moins 2 cm est suffisante pour simuler les propriétés de rétrodiffusion du tronc du corps humain,
alors que des substituts de tissus, tel le polyéthylène téréphtalate (PET), sont suffisants pour simuler les propriétés
d’atténuation des tissus humains (voir 6.2).
[SOURCE: ISO 29661:2012, 3.1.22, modifié — Dans la Note 1 à l’article, les expressions «être dans un
matériau artificiel» et «être dans un matériau physiquement existant» ont été remplacées par «être
constitué d’un matériau artificiel» et par «être constitué, dans ce cas, d’un matériau physiquement existant»;
et la formule «Voir 6.6.2 pour plus de détails» a été remplacée par «Pour de plus amples informations,
voir l’ISO 29661:2012, 6.6.2». La Note 2 à l’article a été ajoutée.]
3.10
point de référence de la chambre à extrapolation
point auquel se réfère la mesure de la distance de la source de rayonnement à la chambre, pour une
orientation donnée, c’est-à-dire le centre de la surface arrière de l’électrode haute tension de la chambre
3.11
dose absorbée de référence
D
R
dose absorbée dans les tissus, D (0,07), dans un fantôme (3.9)-plaque de tissu ICRU 4-éléments, le fantôme
t
(3.9) étant orienté de sorte que la normale à sa surface coïncide avec la direction (moyenne) du rayonnement
incident
[4]
Note 1 à l'article: La dose absorbée dans les tissus, D (0,07), est définie dans le rapport ICRU 51 comme la dose
t
absorbée individuelle, D (0,07). Pour les besoins du présent document, cette définition est étendue à un fantôme-plaque.
p
Note 2 à l'article: Il est considéré que le matériau constituant la partie arrière de la chambre à extrapolation utilisé
[7][8]
pour le mesurage du champ de rayonnement bêta approxime avec une exactitude suffisante le fantôme-plaque .
Note 3 à l'article: H (0,07) est obtenu en multipliant la dose absorbée dans les tissus à une profondeur
p
−1
de 0,07 mm, D (0,07) = D , par le coefficient de conversion 1 Sv Gy , voir l’ISO 6980-3:2023, 5.2.2.2 [Formule (3)].
t R
3.12
dose absorbée de référence due aux particules bêta
D
Rβ
dose absorbée de référence, D (3.11), à une profondeur de 0,07 mm, uniquement due à des particules bêta
R
Note 1 à l'article: En première approximation, le rapport D /D est donné par le facteur de correction du rayonnement
Rβ R
de freinage, k , et d'autres photons (voir C.3).
br
3.13
équivalence aux tissus
propriété d’un matériau qui s’apparente aux propriétés d’atténuation et de diffusion de rayonnement d’un
tissu ICRU
Note 1 à l'article: Voir l’ISO 6980-1:2023, Annexe A; davantage d’exemples de matériaux équivalents aux tissus sont
donnés dans le rapport ICRU 44.
Note 2 à l'article: Des informations supplémentaires sont données en 6.2.
3.14
fonction de transmission
T (ρ ·d ; α)
m m m
rapport de la dose absorbée, D (ρ ·d ; α), dans un milieu m à une masse surfacique, ρ ·d , et à un angle
m m m m m
d’incidence de rayonnement, α, à la dose absorbée, D (0; 0°), à la surface d’un fantôme (3.9)
m
3.15
fonction de transmission dans le tissu
T (ρ ·d ; α)
t t t
rapport de la dose absorbée, D (ρ ·d ; α), dans le tissu ICRU à une masse surfacique, ρ ·d , et à un angle
t t t t t
d’incidence de rayonnement, α, à la dose absorbée, D (0; 0°), à la surface d’un fantôme (3.9)-plaque en
t
matériau tissu ICRU
3.16
point zéro
lecture de l’indicateur de profondeur de la chambre à extrapolation qui correspond à une profondeur de
chambre nulle, ou distance interélectrodes nulle
4 Symboles et abréviations; conditions de référence et conditions normales d’essai
Une liste de symboles et d’abréviations est donnée dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Symboles et abréviations
Symbole Signification
a surface effective de l’électrode de collection de la chambre à extrapolation
BG Bragg-Gray
C condensateur de capacité de contre-réaction externe
C capacité de la chambre à extrapolation
k
c coefficient de sensibilité
i
d épaisseur de l’absorbeur devant la chambre à extrapolation
abs
d profondeur dans un milieu m
m
d profondeur dans le tissu ICRU
t
m
d épaisseur équivalente de tissu d’un milieu m
t
d profondeur de référence de 0,07 mm ou de 3 mm dans le tissu
D (d ) dose absorbée à une profondeur d dans un milieu m
m m m
D dose absorbée de référence
R
D dose absorbée de référence due aux particules bêta
Rβ
dose moyennée par unité de volume dans un détecteur d’épaisseur v, de masse
Dd(),,vr
mm
volumique ρ , à une profondeur d
m m
E énergie des particules (énergie des photons ou énergie cinétique des électrons)
E constante dans la formule de correction de la saturation
E énergie (cinétique) bêta maximale d’un spectre de particules bêta
max
e charge d’un électron
f coefficients utilisés pour le calcul de k
i pe
H (d) équivalent de dose individuel à une profondeur d dans le tissu ICRU
p
H′(d;Ω) équivalent de dose directionnel à une profondeur d, sur un rayon de direction Ω
I courant d’ionisation
I courant de fuite, non induit par une pré-irradiation de la chambre
L
I courant d’ionisation provoqué par un rayonnement de freinage et d'autres photons
br
I courant parasite
p
I courant mesuré sous polarité positive de la tension de collection
+
I courant mesuré sous polarité négative de la tension de collection
−
ICRU Commission internationale des unités et mesures radiologiques
ISO Organisation internationale de normalisation

TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Symbole Signification
k produit des facteurs de correction de la chambre à extrapolation qui varient pendant la réalisa-
tion des mesures de tracé de la courbe d’extrapolation
k′ produit des facteurs de correction de la chambre à extrapolation qui sont constants
pendant la réalisation des mesures de tracé de la courbe d’extrapolation
k facteur de correction des variations d’atténuation et de diffusion des particules bêta entre
abs
la source et le volume de collection, ainsi qu’à l’intérieur du volume de collection, dues à des
variations par rapport aux conditions de référence, et des différences de la fenêtre d’entrée par
rapport à une épaisseur équivalente de tissu de 0,07 mm
k facteur de correction des variations de masse volumique de l’air dans le volume de
ad
collection par rapport aux conditions de référence
k facteur de correction de la différence de rétrodiffusion entre le tissu et le matériau de l’élec-
ba
trode de collection et l’anneau de garde
k facteur de correction d’effet du rayonnement de freinage émanant de la source de
br
particules bêta et d'autres photons
k facteur de correction de la décroissance radioactive de la source de particules bêta
de
k facteur de correction de l’attraction électrostatique de la fenêtre d’entrée due à la tension de
el
collection
k
facteur de correction de l’effet de l’humidité de l’air dans le volume de collection sur W
hu
k facteur de correction de l’inhomogénéité du débit de dose absorbée à l’intérieur du volume de
ih
collection
k facteur de correction des effets d’interface entre l’air du volume de collection et la fenêtre
in
d’entrée ainsi que l’électrode de collection adjacentes
k facteur de correction de la perturbation de la densité de flux de particules bêta par les parois
pe
latérales de la chambre à extrapolation
k facteur de correction de la modification de la distance source-chambre après la mise en place
ph
d’absorbeurs devant la chambre (pour augmenter la profondeur dans le fantôme)
k facteur de correction du rapport des pouvoirs d’arrêt dans le tissu et dans l’air pour
SA
utilisation de la théorie de Spencer-Attix à la place de la théorie de Bragg-Gray
k facteur de correction des pertes de collection d’ions dues à la recombinaison ionique
sat
k facteur de correction de la variation du rapport des pouvoirs d’arrêt à différentes
Sta
profondeurs dans le fantôme

profondeur de la chambre à extrapolation, c’est-à-dire la couche d’air entre l’électrode de collec-
tion et la fenêtre d’entrée
ordonnée à l’origine de la courbe d’extrapolation avec l’axe de profondeur de la chambre

m masse de l’air dans le volume de collection d’une chambre à extrapolation
a
p pression atmosphérique ambiante
PMMA polyméthacrylate de méthyle
PET polyéthylène téréphtalate
PTFE polytétrafluoroéthylène
q densité d’ionisation mesurée
m
(S/ρ) pouvoir d’arrêt massique électronique dans un milieu m
el,m
SA Spencer-Attix
s rapport des pouvoirs d’arrêt massiques électroniques dans le tissu ICRU et dans l’air
t,a
T température de l’air ambiant
T paramètres des fonctions de transmission
i
T (ρ ·d ; α) fonction de transmission D (ρ ·d ; α)/D (0; 0°) dans un milieu m
m m m m m m m
Tt(ρ ·d ; α) fonction de transmission D (ρ ·d ; α)/D (0; 0°) dans le tissu
t t t t t t
t durée d’intégration pour une mesure de courant

TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Symbole Signification
t instant auquel une mesure est réalisée
m
t instant de référence auquel les mesures sont corrigées pour tenir compte de
la décroissance radioactive
t période d’un radio-isotope
1/2
U valeur absolue de la tension de collection dans la chambre à extrapolation
U , U tensions initiale et finale appliquées au condensateur de contre-réaction chargé par
1 2
le courant de la chambre à extrapolation
v épaisseur de fenêtre d’un détecteur
énergie moyenne requise pour produire une paire d’ions dans l’air dans les conditions de réfé-
W
rence
x diamètre de la surface géométrique de l’électrode de collection
c
x largeur de la couche d’isolant entre l’électrode de collection et l’électrode de garde
g
y distance de la source au point de référence du détecteur
z distance à l’axe du faisceau, perpendiculairement à cet axe
numéro atomique effectif du milieu m
Z
m
α angle compris entre la direction de l’axe du faisceau et la normale à la surface du fantôme
Γ constante dans la formule du facteur de correction de saturation
ε constante diélectrique de l’air
a
η facteur d’échelle d’atténuation des particules bêta d’un milieu m par rapport à un milieu m
m1,m2 1 2
ρ masse volumique de l’air dans les conditions ambiantes
a
ρ masse volumique de l’air dans les conditions de référence
a0
ρ masse volumique du milieu m
m
ρ masse volumique du tissu ICRU
t
σ écart-type
τ contribution du rayonnement de freinage à la dose et d'autres photons, c’est-à-dire τ = 1-k
br br br
Φ distribution spectrale de la fluence des particules bêta
E
Les conditions de référence et les conditions normales d’essai sont indiquées à l’Annexe A. Tous les
étalonnages et mesurages doivent être effectués dans les conditions normales d’essai, conformément
aux Tableaux A.1 et A.2.
5 Étalonnage et traçabilité des champs de rayonnement de référence
Le débit de dose absorbée de référence d’un champ de rayonnement établi pour un étalonnage conformément
au présent document doit être traçable par rapport à un étalon national reconnu. Ce lien d’étalonnage est
obtenu en utilisant un étalon de transfert. Ce dernier peut être une source radioactive ou un instrument
étalon de transfert approuvé. L’étalonnage du champ est valable, stricto sensu, uniquement au moment
de l’étalonnage. Il doit être ensuite déduit, par exemple, à partir de la connaissance de la période et de la
composition isotopique de la source radioactive.
La technique de mesure utilisée par un laboratoire d’étalonnage pour étalonner un appareil de mesure de
particules bêta doit également être approuvée conformément aux réglementations nationales si elles existent.
Un instrument du même type ou de type similaire à celui qui est étalonné en routine par le laboratoire
d’étalonnage doit être étalonné à la fois par un laboratoire de référence, reconnu par un organisme ou une
institution d’accréditation national, le cas échéant, et par le laboratoire d’étalonnage. Ces mesures doivent
être réalisées par chaque laboratoire au moyen de ses propres méthodes d’étalonnage approuvées. Pour
démontrer qu’une traçabilité adéquate a été obtenue, il convient que le laboratoire d’étalonnage obtienne le
même coefficient d’étalonnage, dans des limites convenues, que celui obtenu par le laboratoire de référence.
L’utilisation par le laboratoire d’étalonnage de sources et de porte-sources normalisés qui ont été étalonnés

dans un laboratoire national de référence est suffisante pour garantir la traçabilité par rapport à l’étalon
national.
Il convient que la fréquence d’étalonnage d’un champ soit telle qu’il existe un degré de confiance raisonnable
que sa valeur n’excède pas les limites de sa spécification entre des étalonnages successifs. Il convient de
réaliser l’étalonnage de l’instrument de transfert approuvé en laboratoire ainsi que la vérification des
techniques de mesure utilisées par le laboratoire d’étalonnage au moins tous les cinq ans ou chaque fois
que des modifications significatives sont apportées dans l’environnement du laboratoire, ou selon les
prescriptions des réglementations nationales.
6 Principes généraux relatifs à l’étalonnage de champs de rayonnement bêta
6.1 Généralités
Les mesures de la dose due au rayonnement bêta pour le suivi de zone et individuel sont souvent difficiles en
raison de leur non-uniformité marquée au niveau de la peau et de leur variation en fonction de la profondeur.
Pour mesurer correctement le débit de dose absorbée en un point d’un fantôme dans un champ de particules
bêta, il est nécessaire de disposer d’un très petit détecteur ayant des caractéristiques d’absorption et de
diffusion très similaires à celles du milieu constitutif du fantôme. Dans la mesure où il n’existe pas de
détecteur idéal, un compromis doit être trouvé entre la taille du détecteur et la composition du fantôme. Les
concepts de «facteur d’échelle» et de «fonction de transmission» aident à réaliser ces compromis.
6.2 Changement d’échelle pour la déduction des épaisseurs équivalentes de différents
matériaux
[9]
Les facteurs d’échelle ont été développés par Cross pour établir le lien entre la dose absorbée dans un
matériau à celle absorbée dans un autre. Ces facteurs sont fondés sur l’observation selon laquelle, pour des
sources de particules bêta d’énergies relativement élevées, les distributions de dose dans différents milieux
ont la même forme et ne diffèrent que par un facteur d’échelle, que Cross nomme «η». Utilisé à l’origine
pour la comparaison des courbes d’atténuation de rayons bêta dans différents milieux, où η , le facteur
m,a
d’échelle du milieu m à l’air, était déterminé à partir des rapports d’atténuation mesurés, le concept a été
étendu de sorte que, pour une source plane d’étendue latérale infinie, qu’il s’agisse d’un faisceau isotopique
ou parallèle, la dose absorbée à une masse surfacique ρ ·d dans un milieu m est liée à la dose absorbée
m1 m1 1
dans le milieu m à la même masse surfacique ρ ·d , mais ramenée à l’échelle η ·ρ ·d par:
2 m2 m2 m1,m2 m2 m2
Dd()ρη⋅ =⋅Ddηρ⋅⋅ =⋅ηηD ⋅ρ ⋅d (1)
() ()
m1 m1 m1 m1,m2m2m1,m2 m2 m2 m1,m2m2m1,m2 mm1 m1
à condition que:
ρρ⋅=dd⋅ (2)
m1 m1 m2 m2
η est défini comme le facteur d’échelle du milieu m au milieu m . Il convient de noter que les facteurs
m1,m2 1 2
d’échelle sont des rapports, de sorte que η = 1/η et η = η ·η .
m1,m2 m2,m1 m1,m3 m1,m2 m2,m3
Il convient d’avertir l’utilisateur du fait que ce concept n’a été démontré que pour des matériaux de numéro
atomique Z ou de numéro atomique effectif, Z , inférieur à 18. Les valeurs de η calculées pour différents
m m,t
matériaux par rapport au tissu sont présentées dans le Tableau 2. Les données du Tableau A.2 du rapport
[5]
ICRU 56 ont été multipliées par η .
t,w
Soit m un tissu et m un milieu m; la Formule (1) se réduit à:
2 1
Dd()ρη⋅ =⋅Ddηρ⋅⋅ (3)
()
mm mm,t tm,t mm
En considérant une autre profondeur, d′ , dans le milieu m, une formule similaire est obtenue:
m
Dd()ρη⋅ ''=⋅Dd()ηρ⋅⋅ (4)
mm mm,t tm,t mm
Le rapport de la dose absorbée à une profondeur arbitraire à la dose absorbée à la surface, (d′ = 0), est défini
m
comme la fonction de transmission. Ainsi, en effectuant cette substitution et en divisant la Formule (3) par
la Formule (4), la formule suivante est obtenue:
Ddηρ⋅⋅
Dd()ρ ⋅ ()
tm,t mm
mm m
Td()ρ ⋅ = = (5)
mm m
D 00D
() ()
m t
ou
Tdρη⋅ =⋅Tdρ ⋅ (6)
() ()
mm mt m,tm m
La transmission à travers une couche de tissu d’épaisseur η ·ρ ·d , dans le tissu est égale à la transmission
m,t m m
à travers une couche de milieu m d’épaisseur ρ ·d , dans un milieu m. Ainsi, l’épaisseur ρ ·d est dite
m m m m
équivalente au tissu d’une épaisseur de η ·ρ ·d puisque les transmissions sont égales. L’épaisseur
m,t m m
m
équivalente de tissu d peut être définie comme suit:
t
m −1
dd=⋅ηρ ⋅⋅ρ (7)
t m,tm mt
En général, la dose et les fonctions de transmission sont fonction à la fois de la profondeur et de l’angle
d’incidence dans un milieu. Quand ils sont exprimés comme ci-dessus, sans aucune indication d’angle, la
valeur de l’angle doit être considérée égale à 0°. Des matériaux présentant une équivalence aux tissus sont
indiqués dans l’ISO 6980-1:2023, Annexe A.
6.3 Caractérisation du champ de rayonnement en termes de pénétrabilité
La fonction de transmission dans le tissu, T (ρ ·d; α), est un paramètre important du champ de rayonnement
t t
bêta de référence. En raison de l’épaisseur finie de tous les détecteurs utilisés pour mesurer le débit de dose
absorbée, le champ de rayonnement doit être caractérisé en termes de pénétrabilité avant de pouvoir être
étalonné correctement. Étant donné que la fluence énergétique des particules bêta dans un champ varie
à mesure de la pénétration de ces dernières dans le milieu, la dose relative en fonction de la profondeur
dans un milieu (ou fonction dose-profondeur) doit être déterminée au moyen d’un détecteur insensible aux
variations de fluence énergétique. C’est pourquoi la fonction dose-profondeur doit être déterminée au moyen
d’une chambre d’ionisation remplie d’air équipée d’une fenêtre mince (2 mm maximum). Une méthode
recommandée de détermination avec la chambre à extrapolation est indiquée dans les Références [10]
[11]. Les fonctions dose-profondeur sont ensuite utilisées pour construire les fonctions de transmission,
[11][12][13][14]
dont des exemples sont illustrés dans les Figures 1 et 2 . Les fonctions de transmission établies,
conjointement avec les épaisseurs équivalentes aux tissus calculées (voir descriptions ci-dessus), peuvent
être utilisées pour déterminer les corrections à apporter au débit de dose absorbée mesuré pour tenir
compte d’une profondeur différente de 0,07 mm dans le fantôme (par exemple, 3 mm), ainsi que de la taille
finie du détecteur et de la non-équivalence au milieu du matériau du détecteur. Elles peuvent également être
utilisées pour rendre compte des variations du débit de dose absorbée au point de référence résultant des
variations de la masse volumique de l’air entre la source et le point de référence, ainsi que de l’atténuation
dans un matériau différent des tissus devant le détecteur. Des informations supplémentaires sont données
ci-après (voir Article 7).
Pour les détecteurs à fenêtre épaisse, il faut tenir compte du fait que le débit de dose absorbée est moyenné
sur le volume d’un détecteur. Compte non tenu des variations du débit de dose absorbée dans le plan
transversal à la direction normale du champ, le débit de dose absorbée moyen d’un détecteur caractérisé par

une fenêtre d’épaisseur v et une masse volumique de l’air ρ, dont la surface avant est située à une profondeur d
dans un fantôme de masse volumique unitaire ρ , est donné par:
t
ρρ⋅+dv⋅ ρρ⋅+dv⋅
t t
D ()δδ⋅d DT()0 ⋅ ()δ ⋅⋅dδ
mm
∫∫
ρ ⋅d ρ ⋅d
t t
Dd(),,v ρ = = =DT()0,⋅ ()dv,ρ (8)
m m
ρ⋅v ρ⋅v
où Td ,,v ρ est la fonction de transmission moyennée sur le volume du détecteur. Pour les détecteurs à
()
fenêtre épaisse (v > 0,1 mm), cet effet peut être compensé en décalant le point de référence vers la source.
7 Modes opératoires d’étalonnage avec une chambre à extrapolation
7.1 Généralités
La chambre à extrapolation est un appareil de mesure primaire permettant de déterminer le débit de dose
dans des champs de particules bêta. Il s’agit d’une chambre d’ionisation à plaques parallèles qui comprend
des éléments permettant d’obtenir un volume variable d’ionisation par déplacement de l’une des plaques
[15]
vers l’autre plaque. Un modèle type , comprenant une fenêtre d’entrée fixe et une électrode de collection
mobile, est illustré à la Figure 3. La fenêtre d’entrée sert également d’électrode haute tension; elle est
constituée d’une feuille très mince de plastique conducteur. La fenêtre doit être suffisamment mince pour
ne pas atténuer excessivement le rayonnement bêta, mais suffisamment solide pour ne pas être déformée
sous l’effet de l’attraction exercée par l’électrode de collection reliée à la terre. Les appareils disponibles
dans le commerce sont désormais couramment équipés de feuilles en PET carbonisé de masse surfacique
–2
d’environ 0,7 mg ⋅ cm . L’électrode de collection est maintenue au potentiel de terre et définit l’aire de la
section droite du volume de collection de la chambre d’ionisation. Elle doit être constituée d’un matériau
conducteur ou être pourvue d’un revêtement en matériau conducteur; elle doit être entourée par une zone
de garde et isolée électriquement vis-à-vis de celle-ci. Cette isolation doit être suffisamment mince pour
ne pas perturber les lignes de champ électrique à l’intérieur de la chambre, celles-ci étant, dans l’idéal,
uniformes et en tout point perpendiculaires aux deux électrodes. L’électrode de collection du modèle
illustré à la Figure 3 est en polyméthacrylate de méthyle (PMMA); elle est revêtue d’une couche mince de
matériau conducteur qui comporte une étroite rainure, laquelle délimite la zone de collection. L’appareil doit
être équipé d’un dispositif permettant de déterminer avec exactitude les modifications incrémentales de
la distance interélectrodes, ci-après appelée «profondeur de chambre»; il est généralement fait usage d’un
micromètre fixé au piston qui entraîne l’électrode de collection. Une source d’alimentation à courant continu
bipolaire et à tension variable est utilisée pour appliquer la haute tension à la fenêtre d’entrée, l’électrode de
collection étant reliée à la terre; et un électromètre à faible bruit est utilisé pour mesurer le courant collecté
par l’électrode de collection. L’Annexe B fournit des informations détaillées sur le mesurage du courant
d’ionisation.
7.2 Détermination du débit de dose absorbée de référence de particules bêta
Le débit de dose absorbée dans les tissus lié à des particules bêta, mesuré avec une chambre à extrapolation,
est dérivé de la relation générale suivante:
W  ΔΙ 

D =⋅s ⋅ (9)
Rtβ ,a
 
e Δm
 
a
BG
où ΔI est l’incrément du courant d’ionisation et Δm est l’incrément de la masse d’air dans le volume
a
de collection dans les conditions de Bragg-Gray (BG). Malheureusement, le mesurage des champs de
rayonnement bêta de référence n’est généralement pas effectué dans les conditions de Bragg-Gray; pour
surmonter cette difficulté, diverses corrections sont appliquées et le débit de dose absorbée de référence de
particules bêta est évalué comme suit:
W /es⋅
()
d
0 t,a  

D = {}kk⋅⋅' Ι () (10)
Rβ
 
ρ ⋅a d
 
a0 =0
où
We/ est le quotient de l’énergie moyenne requise pour produire une paire d’ions dans
()
l’air dans des conditions de référence (voir Annexe A) et de la charge élémen-
–1[6]
taire e, qui a une valeur recommandée de (33,88 ± 0,12) J·C (l’utilisation de
cette valeur dans des conditions normales d’essai, sans correction, est admise);
NOTE Cette valeur est obtenue en multipliant la valeur recommandée pour l’air
–1
sec, 33,97 J·C , par un facteur de correction de l’humidité de 0,997 à une humidité
relative de 65 %.
ρ est la masse volumique de l’air dans les conditions de référence de température,
a0
de pression et d’humidité relative (voir Annexe A);
a est la surface effective de l’électrode de collection;
d est la valeur limite de la pente de la fonction représentant le courant corrigé en
 
kk⋅ ′⋅Ι 
{}()
 
fonction de la profondeur de chambre  ;
d
 
=0
s est le rapport des pouvoirs d’arrêt massiques électroniques moyens dans le tissu
t,a
et dans l’air;
k′ est le produit des facteurs de correction qui sont indépendants de la profondeur
de chambre;
k est le produit des facteurs de correction qui varient en fonction de la profondeur
de chambre.
Les différents facteurs de correction sont décrits dans les Tableaux 2, 3 et 4; les méthodes permettant de les
déterminer sont données à l’Annexe C. Les méthodes de détermination de la valeur limite de la pente à = 0
(appelée «pente limite» dans la suite de cette norme) sont indiquées en B.10. La grandeur s est donnée par:
t,a
E
max
()Φ ⋅()SE/ρ ⋅d
E
tel,t
∫
s = (11)
t,a
E
max
Φ ⋅ SE/ρ ⋅d
() ()
E
∫ tel,a
où (Φ ) est le spectre d’électrons (fluence différentielle en énergie des électrons) au point de référence de
E t
la chambre à extrapolation, (S/ρ) est le pouvoir d’arrêt massique électronique pour un électron d’énergie
el,t
cinétique E dans un matériau équivalent au tissu et (S/ρ) est la grandeur correspondante pour l’air. Il est
el,a
supposé que des électrons secondaires (rayons delta) déposent leur énergie à l’endroit où ils sont générés,
de sorte qu’ils ne contribuent pas à la fluence des électrons. La limite supérieure des intégrales est donnée
par l’énergie bêta maximale, E , des particules bêta dans le spectre de fluence et la limite inférieure
max
correspond à la plus faible énergie dans le spectre, indiquée ici par un zéro. En principe, ce spectre inclut
également des électrons mis en mouvement par des photons du rayonnement de freinage mais ils sont
généralement d’importance négligeable.
[15]
Les valeurs de s ont été calculées au moyen de la Formule (11) pour plusieurs radio-isotopes émetteurs
t,a
de particules bêta, en s’appuyant sur l’hypothèse idéale selon laquelle les particules bêta dissipent
[6][16]
continuellement leur énergie. Des mesures de (Φ ) ont été effectuées au moyen de spectromètres
E t
[6][16]
d’électrons . Ces données n’ont pas été corrigées des pertes de rétrodiffusion (moins de 10 % des
particules bêta incidentes ne sont pas détectées en raison de la rétrodiffusion depui
...

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...
2023-09-22
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...
ISO/FDIS 6980--2:2023(Ffr) Style Definition
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ISO/TC 85/SC 2
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...
Secrétariat: AFNOR
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...
Troisième édition
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...
2023-11
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...
Version corrigée
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...
2024-02-27
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...
Énergie nucléaire — Rayonnement bêta de référence —
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Partie 2: .
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Concepts d’étalonnaged'étalonnage en relation avec les grandeurs
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...
fondamentales caractérisant le champ de rayonnement
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...
Nuclear energy — Reference beta-particle radiation — Style Definition
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Part 2: Calibration fundamentals related to basic quantities characterizing the radiation field
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ICS: 17.240
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Type du document:  Norme internationale .
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Sous-type du document:  Style Definition
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Stade du document:  (50) Approbation
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Langue du document:  F
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ISO/FDIS 6980-2:2023(Ffr)
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Sommaire Page
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Avant-propos . v
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
Not at 0.71 cm + 16.37 cm
Introduction . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Symboles et abréviations; conditions de référence et conditions normales d’essai . 4
5 Étalonnage et traçabilité des champs de rayonnement de référence . 8
6 Principes généraux relatifs à l’étalonnage de champs de rayonnement bêta . 8
6.1 Généralités . 8
6.2 Changement d’échelle pour la déduction des épaisseurs équivalentes de différents matériaux 8
6.3 Caractérisation du champ de rayonnement en termes de pénétrabilité . 10
7 Modes opératoires d’étalonnage avec une chambre à extrapolation . 10
7.1 Généralités . 10
7.2 Détermination du débit de dose absorbée de référence de particules bêta . 11
8 Étalonnages avec des chambres d’ionisation. 13
9 Mesurages sous incidence non perpendiculaire . 13
10 Incertitudes . 13
Annex A (normative) Conditions de référence et conditions normales d’essai . 23
Annex B (informative) Mesurages avec une chambre à extrapolation . 25
Annex C (informative) Facteurs de correction des mesures réalisées avec une chambre
à extrapolation . 30
Annex D (informative) Exemple d’une analyse d’incertitude . 45
Bibliographie . 52

Avant-propos iv
Introduction v
1 Domaine d’application 6
2 Références normatives 6
3 Termes et définitions 6
4 Symboles et abréviations ; conditions de référence et conditions normales d’essai 9
5 Étalonnage et traçabilité des champs de rayonnement de référence 12
6 Principes généraux relatifs à l’étalonnage de champs de particules bêta émises par des radionucléides
6.1 Généralités 13
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iii
iii
ISO/FDIS 6980-2:2023(Ffr)
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Formatted: Font: Bold
6.2 Changement d’échelle pour la déduction des épaisseurs équivalentes de différents matériaux
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6.3 Caractérisation du champ de rayonnement en termes de pénétrabilité 14
7 Modes opératoires d’étalonnage avec une chambre à extrapolation 15
7.1 Généralités 15
7.2 Détermination du débit de dose absorbée de référence de particules bêta 15
8 Étalonnages avec des chambres d’ionisation 17
9 Mesurages sous incidence non perpendiculaire 17
10 Incertitudes 17
Annexe A (normative) Conditions de référence et conditions normales d’essai 25
Annexe B (informative) Mesurages avec une chambre à extrapolation 27
Annexe C (informative) Facteurs de correction des mesures réalisées avec une chambre à extrapolation
Annexe D (informative) Exemple d’une analyse d’incertitude 45
Bibliographie 49
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iv
iv
ISO/FDIS 6980-2:2023(Ffr)
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Avant-propos
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L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
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normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée
Adjust space between Asian text and numbers
aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont décrites
dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents critères
d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été rédigé
conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
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d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
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tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n’avait pas
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reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois, il
y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations plus Formatted: French (France)
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Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
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nucléaires, et radioprotection, sous-comité SC 2, Radioprotection.
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Cette troisième édition de l’ISO 6980-2 annule et remplace l’ISO 6980-2:2022, dont elle constitue une révision
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mineure.
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Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
Les principales modifications sont les suivantes:
Not at 0.7 cm + 1.4 cm + 2.1 cm + 2.8 cm + 3.5 cm + 4.2
cm + 4.9 cm + 5.6 cm + 6.3 cm + 7 cm
— — modifications rédactionnelles dans l’ensemble du document.
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Une liste de toutes les parties de la série ISO 6980 se trouve sur le site web de l’ISO.
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document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
Adjust space between Asian text and numbers
Field Code Changed
La présente version corrigée de l'ISO 6980-2:2022 inclut les corrections suivantes:
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— plusieurs valeurs erronées ont été corrigées dans le Tableau C.7.
Formatted: FooterPageRomanNumber, Left
v
v
ISO/FDIS 6980-2:2023(Ffr)
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Formatted: Font: Bold
Formatted: Font: Bold
Introduction
Formatted: HeaderCentered
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La série ISO 6980 traite de la production, de l’étalonnage et de l’utilisation de champs de rayonnement bêta
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
de référence pour l’étalonnage des dosimètres et des débitmètres de dose à des fins de protection. Le présent
Adjust space between Asian text and numbers
document décrit les modes opératoires de détermination du débit de dose absorbée dans les tissus à une
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
profondeur de référence, pour les champs de rayonnement bêta de référence. L’ISO 6980-1 décrit les
Formatted: French (France)
méthodes de production et de caractérisation du rayonnement de référence. L’ISO 6980-3 décrit les modes
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
opératoires pour l’étalonnage des dosimètres et des débitmètres de dose, et la détermination de leur réponse
en fonction de l’énergie des particules bêta et de l’angle d’incidence du rayonnement.
Formatted: French (France)
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
Pour les particules bêta, l’étalonnage et la détermination de la réponse des dosimètres et des débitmètres de
dose est essentiellement un processus en trois étapes. Tout d’abord, la grandeur fondamentale caractéristique
Formatted: French (France)
du champ de rayonnement, à savoir la dose absorbée dans les tissus à une profondeur de 0,07 mm (et,
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
facultativement, à une profondeur de 3 mm également) dans une géométrie de «fantôme-plaque» en matériau
Formatted: French (France)
équivalent tissu, est mesurée au niveau du point de mesure en utilisant les méthodes décrites dans le présent
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
document. Ensuite, la grandeur opérationnelle appropriée est obtenue en appliquant un coefficient de
conversion qui lie la grandeur mesurée (dose absorbée de référence) à la grandeur opérationnelle choisie
Formatted: French (France)
pour la géométrie d’irradiation choisie. Enfin, le point de référence de l’appareil soumis à essai est placé au
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
point de mesure pour étalonner le dosimètre et déterminer sa réponse. Selon le type de dosimètre soumis à
Formatted: French (France)
essai, l’irradiation est réalisée soit sur un fantôme pour les dosimètres individuels, soit dans l’air en champ
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
non perturbé pour les dosimètres de zone. Pour les surveillances individuelles et de zone, le présent document
décrit les méthodes et les coefficients de conversion à utiliser pour la détermination de la réponse des Formatted: French (France)
dosimètres et des débitmètres de dose, en termes de grandeurs opérationnelles de l’ICRU, à savoir les
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
équivalents de dose directionnels H′(0,07;Ω) et H′(3;Ω), et les équivalents de dose individuels H (0,07) et
p
Formatted: French (France)
Hp(3).
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: Font: 11 pt
Formatted: FooterPageRomanNumber
vi
vi
PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 6980-2:2023(F)

Formatted: Right: 1.5 cm, Gutter: 0 cm, Section start:
New page, Header distance from edge: 1.27 cm, Footer
Énergie nucléaire — Rayonnement bêta de référence —
distance from edge: 0.5 cm
Formatted: Main Title 2, Adjust space between Latin and
Partie 2:
Asian text, Adjust space between Asian text and numbers
Concepts d’étalonnaged'étalonnage en relation avec les grandeurs
fondamentales caractérisant le champ de rayonnement
1 Domaine d’application Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
Not at 0.76 cm
Le présent document spécifie les méthodes de mesurage du débit de dose absorbée dans un fantôme-plaque
Formatted: French (France)
en matériau équivalent tissu dans les champs de rayonnement bêta de référence traités dans la série ISO 6980.
La plage d’énergie des isotopes émetteurs de particules bêta couverte par ces rayonnements de référence est
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
comprise entre 0,22 MeV et 3,6 MeV en énergie bêta maximale, soit 0,07 MeV à 1,2 MeV en énergie bêta Adjust space between Asian text and numbers
moyenne. Les énergies de rayonnement situées hors de cette plage ne relèvent pas du domaine d’application
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
du présent document. Alors que les mesures dans une géométrie de référence (profondeur de 0,07 mm
Formatted: French (France)
ou de 3 mm à une incidence perpendiculaire dans un fantôme-plaque équivalent aux tissus) avec une chambre
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
à extrapolation en tant qu’étalon primaire sont traitées en détail, l’utilisation d’autres systèmes de mesure et
Formatted: French (France)
la réalisation de mesures dans d’autres géométries sont également décrites, mais de façon moins détaillée.
[5][5]
Comme le souligne toutefois le rapport ICRU 56 de l'ICRU (de l’anglais «International Commission on
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
Radiation Units and Measurements», Commission internationale des unités et mesures radiologiques),
Formatted: French (France)
l’équivalent de dose ambiant, H*(10), et l’équivalent de dose individuel, H (10), utilisés respectivement pour
p
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
la surveillance de zone et pour la surveillance individuelle dans le cas de rayonnements fortement pénétrants
Formatted: French (France)
ne sont pas des grandeurs appropriées pour un rayonnement bêta, même pour un rayonnement capable de
traverser une épaisseur de tissu de 10 mm (E > 2 MeV).
max
Le présent document est destiné aux organisations qui souhaitent développer des compétences en dosimétrie
primaire pour les particules bêta et il constitue un guide pour la dosimétrie avec chambre à extrapolation en
tant qu’étalon primaire s’appliquant à la dosimétrie des particules bêta dans d’autres domaines. Des
recommandations relatives à l’expression des incertitudes de mesure sont également fournies.
2 Références normatives Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
Not at 0.76 cm
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur contenu,
Formatted: French (France)
des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
amendements).
ISO 29661, Champs de rayonnement de référence pour la radioprotection — Définitions et concepts
fondamentaux
Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et
termes associés (VIM)
ISO 29661, Champs de rayonnement de référence pour la radioprotection — Définitions et concepts
fondamentaux
Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et termes Formatted: Font: 11 pt
associés (VIM)
Formatted: Footer, Left
Formatted: Font: Bold
Formatted: HeaderCentered
3 Termes et définitions Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
Not at 0.76 cm
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 29661 et du Guide ISO/IEC 99 ainsi
Formatted: French (France)
que les suivants s’appliquent.
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes: Formatted: French (France)
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
— — ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse
Formatted: French (France)
https://www.iso.org/obphttps://www.iso.org/obp
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
— — IEC Electropedia: disponible à l’adresse
Formatted: French (France)
https://www.electropedia.org/https://www.electropedia.org/
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
3.1 Formatted: French (France)
courbe d’extrapolation
Formatted: Default Paragraph Font, French (France)
courbe donnée par un tracé du courant d’ionisation corrigé en fonction de la profondeur de la chambre à
Formatted: French (France)
extrapolation
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Adjust space between Asian text and numbers
3.2
Formatted: French (France)
chambre d’ionisation
détecteur de rayonnements ionisants constitué d’une chambre remplie d’un gaz approprié (le plus souvent de
Formatted: French (France)
l’air) dans laquelle un champ électrique d’intensité insuffisante pour provoquer une multiplication gazeuse
Formatted: French (France)
est généré, permettant la collection, sur les électrodes, des charges associées aux ions et aux électrons produits
Formatted: French (France)
par le rayonnement ionisant dans le volume de mesure du détecteur
Note 1 à l’article: à l'article: La chambre d’ionisation comprend le volume de mesure, les électrodes de collection et de Formatted: French (France)
polarisation, le cas échéant l’électrode de garde, la paroi de la chambre, les parties de l’isolant adjacentes au volume
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
sensible et tout matériau supplémentaire placé devant la chambre d’ionisation pour simuler une mesure en profondeur.
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
Not at 0.7 cm + 1.4 cm + 2.1 cm + 2.8 cm + 3 cm + 3.5
3.3 cm + 4.2 cm + 4.9 cm + 5.6 cm + 6.3 cm + 7 cm
chambre (d’ionisation) à extrapolation
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
chambre d’ionisation (3.2) (3.2) dans laquelle il est possible de faire varier en continu le volume d’ionisation,
Adjust space between Asian text and numbers
jusqu’à obtention d’une valeur infinitésimalement petite, en modifiant la distance interélectrodes et qui
Formatted: French (France)
permet à l’utilisateur d’extrapoler la densité d’ionisation mesurée dans un volume de collection nul
3.4
densité d’ionisation
ionisation mesurée par unité de volume d’air
Formatted: Regular Italic, Font: Bold, Not Italic
3.5
Formatted: Regular Sub, Font: Bold, French (France),
courant de fuite
Not Superscript/ Subscript
ΙB
Formatted: French (France)
courant de la chambre d’ionisation (3.2) (3.2) mesuré à sa tension de polarisation de fonctionnement en
Formatted: French (France)
l’absence de rayonnement
Formatted: Regular Italic, Font: Bold, Not Italic, French
(France)
3.6
énergie bêta maximale
Formatted: Regular Sub, Font: Bold, French (France),
E Not Superscript/ Subscript
max
valeur la plus élevée de l’énergie de particules bêta émises par un radionucléide particulier qui peut émettre
Formatted: French (France)
un ou plusieurs spectres continus de particules bêta d’énergies maximales différentes
Formatted: Font: 11 pt
Formatted: FooterPageRomanNumber
Formatted: Font: Bold
Formatted: HeaderCentered
3.7
énergie bêta moyenne
E Formatted
moy
...
énergie moyenne en fluence du spectre de particules bêta à la distance d’étalonnage dans l’air en champ non
perturbé
3.8 Formatted: Don't keep lines together, Adjust space
between Latin and Asian text, Adjust space between
courant parasite
Asian text and numbers
Ιp
Formatted: Regular Italic, Font: Bold, Not Italic
courant négatif produit par des particules bêta arrêtées dans la partie collectrice de l’électrode de collection
et diffusant vers cette électrode et vers le fil reliant celle-ci au connecteur de l’électromètre
Formatted
...
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
3.9
Adjust space between Asian text and numbers
fantôme
artefact conçu pour simuler les propriétés de diffusion du corps humain ou de parties du corps humain telles
que les extrémités
Note 1 à l’article: l'article: Un fantôme peut être utilisé pour la définition d’une grandeur et être constitué d’un matériau
Formatted
...
artificiel, par exemple le tissu ICRU, ou être utilisé pour l’étalonnage et être constitué, dans ce cas, d’un matériau
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
physiquement existant. Pour de plus amples informations, voir l’ISO 29661:2012, 6.6.2.
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
Not at 0.7 cm + 1.4 cm + 2.1 cm + 2.8 cm + 3.5 cm + 4.2
Note 2 à l’article: l'article: En principe, il convient d’utiliser un fantôme-plaque ISO rempli d’eau, un fantôme-rondin ISO,
cm + 4.9 cm + 5.6 cm + 6.3 cm + 7 cm
un fantôme-cylindre ISO rempli d’eau ou un fantôme-colonne ISO; voir l’ISO 29661. Pour les besoins du présent
Formatted
...
document, cependant, une plaque en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) de section transversale de (20 × 20) cm et
d’une épaisseur d’au moins 2 cm est suffisante pour simuler les propriétés de rétrodiffusion du tronc du corps humain,
alors que des substituts de tissus, tel le polyéthylène téréphtalate (PET), sont suffisants pour simuler les propriétés
d’atténuation des tissus humains (voir 6.2).6.2).
Formatted: French (France)
[SOURCE: ISO 29661:2012, 3.1.22, modifié — Dans la Note 1 à l’article, les expressions «être dans un matériau Formatted
...
artificiel» et «être dans un matériau physiquement existant» ont été remplacées par «être constitué d’un
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
matériau artificiel» et par «être constitué, dans ce cas, d’un matériau physiquement existant»; et la formule Adjust space between Asian text and numbers
«Voir 6.6.2 pour plus de détails» a été remplacée par «Pour de plus amples informations,
voir l’ISO 29661:2012, 6.6.2». La Note 2 à l’article a été ajoutée.]
3.10
point de référence de la chambre à extrapolation
point auquel se réfère la mesure de la distance de la source de rayonnement à la chambre, pour une orientation
donnée, c’est-à-dire le centre de la surface arrière de l’électrode haute tension de la chambre
3.11
dose absorbée de référence Formatted
...
D
R
Formatted: French (France)
dose absorbée dans les tissus, D (0,07), dans un fantôme (3.9)- (3.9)-plaque de tissu ICRU 4-éléments, le
t
Formatted: French (France)
fantôme (3.9) (3.9) étant orienté de sorte que la normale à sa surface coïncide avec la direction (moyenne) du
Formatted
...
rayonnement incident
Formatted: French (France)
[4][4]
Note 1 à l’article: l'article: La dose absorbée dans les tissus, Dt(0,07), est définie dans le rapport ICRU 51 comme la
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
dose absorbée individuelle, D (0,07). Pour les besoins du présent document, cette définition est étendue à un fantôme-
p
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
plaque.
Not at 0.7 cm + 1.4 cm + 2.1 cm + 2.8 cm + 3.5 cm + 4.2
cm + 4.9 cm + 5.6 cm + 6.3 cm + 7 cm
Formatted: Font: 11 pt
Formatted: FooterPageRomanNumber, Left
Formatted
...
...
Formatted
...
Formatted
...
Note 2 à l’article: l'article: Il est considéré que le matériau constituant la partie arrière de la chambre à extrapolation
Formatted
...
utilisé pour le mesurage du champ de rayonnement bêta approxime avec une exactitude suffisante le fantôme-
[7][8] [7][8] Formatted
plaque . . .
Formatted
...
Note 3 à l’article: l'article: Hp(0,07) est obtenu en multipliant la dose absorbée dans les tissus à une profondeur
Formatted
...
−1
de 0,07 mm, Dt(0,07) = DR, par le coefficient de conversion 1 Sv Gy , voir l’ISO 6980-3:2023, 5.2.2.2 [Formule (3)].
Formatted
...
3.12
Formatted
...
dose absorbée de référence due aux particules bêta
Formatted
...
Dβ
R
Formatted
...
dose absorbée de référence, DR (3.11), (3.11), à une profondeur de 0,07 mm, uniquement due à des particules
Formatted
bêta .
Formatted
...
Note 1 à l’article: l'article: En première approximation, le rapport D /D est donné par le facteur de correction du
Rβ R
Formatted
...
rayonnement de freinage, kbr, et d'autres photons (voir C.3).C.3).
Formatted
...
3.13
Formatted
...
équivalence aux tissus
Formatted
...
propriété d’un matériau qui s’apparente aux propriétés d’atténuation et de diffusion de rayonnement d’un
Formatted
...
tissu ICRU
Formatted
...
Note 1 à l’article: l'article: Voir l’ISO 6980-1:2023, Annexe A; davantage d’exemples de matériaux équivalents aux tissus
Formatted
...
sont donnés dans le rapport ICRU 44.
Formatted
...
Formatted
Note 2 à l’article: l'article: Des informations supplémentaires sont données en 6.2.6.2.
...
Formatted
...
3.14
Formatted
...
fonction de transmission
Formatted
...
T (ρ ·d ; α)
m m m
rapport de la dose absorbée, D (ρ ·d ; α), dans un milieu m à une masse surfacique, ρ ·d , et à un angle Formatted
m m m m m .
d’incidence de rayonnement, α, à la dose absorbée, Dm(0; 0°), à la surface d’un fantôme (3.9) (3.9)
Formatted
...
Formatted
...
3.15
Formatted
...
fonction de transmission dans le tissu
T (ρ ·d ; α) Formatted
t t t
...
rapport de la dose absorbée, Dt(ρt·dt; α), dans le tissu ICRU à une masse surfacique, ρ t·dt, et à un angle
Formatted
...
d’incidence de rayonnement, α, à la dose absorbée, D (0; 0°), à la surface d’un fantôme (3.9)- (3.9)-plaque en
t
Formatted
...
matériau tissu ICRU
Formatted
...
Formatted
3.16
...
point zéro
Formatted
...
lecture de l’indicateur de profondeur de la chambre à extrapolation qui correspond à une profondeur de
Formatted
...
chambre nulle, ou distance interélectrodes nulle
Formatted
...
Formatted
4 Symboles et abréviations; conditions de référence et conditions normales d’essai .
Formatted Table
...
Une liste de symboles et d’abréviations est donnée dans le Tableau 1.Tableau 1.
Formatted
...
Tableau 1 — Symboles et abréviations
Formatted
...
Formatted
...
Symbole Signification
Formatted
...
a surface effective de l’électrode de collection de la chambre à extrapolation
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
...
Formatted
...
Formatted
...
Symbole Signification
Formatted Table
...
Formatted
BG Bragg-Gray
...
Formatted
...
C condensateur de capacité de contre-réaction externe
Formatted
...
C capacité de la chambre à extrapolation
k
Formatted
...
ci coefficient de sensibilité
Formatted
...
d épaisseur de l’absorbeur devant la chambre à extrapolation
abs
Formatted
...
dm profondeur dans un milieu m
Formatted
...
Formatted
dt profondeur dans le tissu ICRU
...
Formatted
m .
d épaisseur équivalente de tissu d’un milieu m
t
Formatted
...
d0 profondeur de référence de 0,07 mm ou de 3 mm dans le tissu
Formatted
...
D (d ) dose absorbée à une profondeur d dans un milieu m
m m m
Formatted
...
DR dose absorbée de référence
Formatted
...
DRβ dose absorbée de référence due aux particules bêta
Formatted
...
Formatted
dose moyennée par unité de volume dans un détecteur d’épaisseur v, de masse
D(d ,,vr ) .
mm
volumique ρm, à une profondeur dm
¯
𝐷𝐷(𝑑𝑑 ,𝑣𝑣,𝑟𝑟 ) Formatted
m m .
Formatted
...
E énergie des particules (énergie des photons ou énergie cinétique des électrons)
Formatted
...
E1 constante dans la formule de correction de la saturation
Formatted
...
E énergie (cinétique) bêta maximale d’un spectre de particules bêta
max
Formatted
...
e charge d’un électron
Formatted
...
f coefficients utilisés pour le calcul de k
i pe
Formatted
...
Hp(d) équivalent de dose individuel à une profondeur d dans le tissu ICRU Formatted
...
Formatted
H′(d;Ω) équivalent de dose directionnel à une profondeur d, sur un rayon de direction Ω .
Formatted
...
I courant d’ionisation
Formatted
...
IL courant de fuite, non induit par une pré-irradiation de la chambre
Formatted
...
I courant d’ionisation provoqué par un rayonnement de freinage et d'autres photons
br
Formatted
...
Ip courant parasite
Formatted
...
I courant mesuré sous polarité positive de la tension de collection
+ Formatted
...
Formatted
I− courant mesuré sous polarité négative de la tension de collection .
Formatted
...
ICRU Commission internationale des unités et mesures radiologiques
Formatted
...
ISO Organisation internationale de normalisation
Formatted
...
k produit des facteurs de correction de la chambre à extrapolation qui varient pendant la
Formatted
...
réalisation des mesures de tracé de la courbe d’extrapolation
Formatted
...
k′ produit des facteurs de correction de la chambre à extrapolation qui sont constants
Formatted
pendant la réalisation des mesures de tracé de la courbe d’extrapolation .
Formatted
...
kabs facteur de correction des variations d’atténuation et de diffusion des particules bêta entre la
Formatted
source et le volume de collection, ainsi qu’à l’intérieur du volume de collection, dues à des
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
Formatted
...
Formatted
...
...
Formatted
...
Formatted
...
Symbole Signification
Formatted Table
...
variations par rapport aux conditions de référence, et des différences de la fenêtre d’entrée par
Formatted
...
rapport à une épaisseur équivalente de tissu de 0,07 mm
Formatted
...
k facteur de correction des variations de masse volumique de l’air dans le volume de
ad
Formatted
...
collection par rapport aux conditions de référence
Formatted
...
kba facteur de correction de la différence de rétrodiffusion entre le tissu et le matériau de
Formatted
...
l’électrode de collection et l’anneau de garde
Formatted
...
kbr facteur de correction d’effet du rayonnement de freinage émanant de la source de
Formatted
...
particules bêta et d'autres photons
Formatted
...
kde facteur de correction de la décroissance radioactive de la source de particules bêta
Formatted
...
k facteur de correction de l’attraction électrostatique de la fenêtre d’entrée due à la tension de
el
Formatted
...
collection
Formatted
...
k ¯
hu facteur de correction de l’effet de l’humidité de l’air dans le volume de collection sur 𝑊𝑊
W
0 0
Formatted
...
kih facteur de correction de l’inhomogénéité du débit de dose absorbée à l’intérieur du volume de Formatted
...
collection
Formatted
...
kin facteur de correction des effets d’interface entre l’air du volume de collection et la fenêtre
Formatted
...
d’entrée ainsi que l’électrode de collection adjacentes
Formatted
...
kpe facteur de correction de la perturbation de la densité de flux de particules bêta par les parois
Formatted
...
latérales de la chambre à extrapolation
Formatted
...
kph facteur de correction de la modification de la distance source-chambre après la mise en place
Formatted
...
d’absorbeurs devant la chambre (pour augmenter la profondeur dans le fantôme)
Formatted
...
kSA facteur de correction du rapport des pouvoirs d’arrêt dans le tissu et dans l’air pour
Formatted
...
utilisation de la théorie de Spencer-Attix à la place de la théorie de Bragg-Gray
Formatted
...
k facteur de correction des pertes de collection d’ions dues à la recombinaison ionique
sat
Formatted
...
kSta facteur de correction de la variation du rapport des pouvoirs d’arrêt à différentes
Formatted
...
profondeurs dans le fantôme
Formatted
...

profondeur de la chambre à extrapolation, c’est-à-dire la couche d’air entre l’électrode de
ℓ
Formatted
...
collection et la fenêtre d’entrée
Formatted
...
 ordonnée à l’origine de la courbe d’extrapolation avec l’axe de profondeur de la chambre
ℓ
Formatted
...
ma masse de l’air dans le volume de collection d’une chambre à extrapolation
Formatted
...
p pression atmosphérique ambiante Formatted
...
Formatted
PMMA polyméthacrylate de méthyle .
Formatted
...
PET polyéthylène téréphtalate
Formatted
...
PTFE polytétrafluoroéthylène
Formatted
...
qm densité d’ionisation mesurée
Formatted
...
(S/ρ) pouvoir d’arrêt massique électronique dans un milieu m
el,m
Formatted
...
SA Spencer-Attix Formatted
...
Formatted
st,a rapport des pouvoirs d’arrêt massiques électroniques dans le tissu ICRU et dans l’air .
Formatted
...
T température de l’air ambiant
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
...
Formatted
...
Formatted
...
Symbole Signification
Formatted Table
...
Formatted
T paramètres des fonctions de transmission
i .
Formatted
...
Tm(ρm·dm; α) fonction de transmission Dm(ρm·dm; α)/Dm(0; 0°) dans un milieu m
Formatted
...
Tt(ρ ·d ; α) fonction de transmission D (ρ ·d ; α)/D (0; 0°) dans le tissu
t t t t t t
Formatted
...
t durée d’intégration pour une mesure de courant
Formatted
...
t instant auquel une mesure est réalisée
m
Formatted
...
t0 instant de référence auquel les mesures sont corrigées pour tenir compte de
Formatted
...
la décroissance radioactive
Formatted
...
t période d’un radio-isotope
1/2
Formatted
...
U valeur absolue de la tension de collection dans la chambre à extrapolation
Formatted
...
Formatted
U , U tensions initiale et finale appliquées au condensateur de contre-réaction chargé par
1 2 .
le courant de la chambre à extrapolation
Formatted
...
v épaisseur de fenêtre d’un détecteur Formatted
...
Formatted
¯ .
énergie moyenne requise pour produire une paire d’ions dans l’air dans les conditions de
W𝑊𝑊
référence
Formatted
...
Formatted
xc diamètre de la surface géométrique de l’électrode de collection
...
Formatted
...
xg largeur de la couche d’isolant entre l’électrode de collection et l’électrode de garde
Formatted
...
y distance de la source au point de référence du détecteur
Formatted
...
z distance à l’axe du faisceau, perpendiculairement à cet axe
Formatted
...
numéro atomique effectif du milieu m
Z
m ¯
Formatted
𝑍𝑍 .
m
Formatted
...
α angle compris entre la direction de l’axe du faisceau et la normale à la surface du fantôme
Formatted
...
Γ0 constante dans la formule du facteur de correction de saturation
Formatted
...
ε constante diélectrique de l’air
a
Formatted
...
ηm1,m2 facteur d’échelle d’atténuation des particules bêta d’un milieu m1 par rapport à un milieu m2
Formatted
...
ρa masse volumique de l’air dans les conditions ambiantes
Formatted
...
ρ masse volumique de l’air dans les conditions de référence Formatted
a0
...
Formatted
...
ρm masse volumique du milieu m
Formatted
...
ρ masse volumique du tissu ICRU
t
Formatted
...
σ écart-type
Formatted
...
τ contribution du rayonnement de freinage à la dose et d'autres photons, c’est-à-dire τ = 1-k
br br br
Formatted
...
ΦE distribution spectrale de la fluence des particules bêta
Formatted
...
Formatted
...
Les conditions de référence et les conditions normales d’essai sont indiquées à l’Annexe A.l’Annexe A. Tous les
Formatted
...
étalonnages et mesurages doivent être effectués dans les conditions normales d’essai, conformément
Formatted
...
aux Tableaux A.1 et A.2.Tableaux A.1 et A.2.
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
...
Formatted
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Formatted: Font: Bold
Formatted: HeaderCentered
5 Étalonnage et traçabilité des champs de rayonnement de référence Formatted: Dutch (Netherlands)
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
Le débit de dose absorbée de référence d’un champ de rayonnement établi pour un étalonnage conformément
Adjust space between Asian text and numbers, Tab stops:
au présent document doit être traçable par rapport à un étalon national reconnu. Ce lien d’étalonnage est Not at 0.76 cm
obtenu en utilisant un étalon de transfert. Ce dernier peut être une source radioactive ou un instrument étalon
Formatted: French (France)
de transfert approuvé. L’étalonnage du champ est valable, stricto sensu, uniquement au moment de
Formatted: Adjust space between Latin and Asian text,
l’étalonnage. Il doit être ensuite déduit, par exemple, à partir de la connaissance de la période et de la
Adjust space between Asian text and numbers
composition isotopique de la source radioactive.
La technique de mesure utilisée par un laboratoire d’étalonnage pour étalonner un appareil de mesure de
particules bêta doit également être approuvée conformément aux réglementations nationales si elles existent.
Un instrument du même type ou de type similaire à celui qui est étalonné en routine par le laboratoire
d’étalonnage doit être étalonné à la fois par un laboratoire de référence, reconnu par un organisme ou une
institution d’accréditation national, le cas échéant, et par le laboratoire d’étalonnage. Ces mesures doivent être
réalisées par chaque laboratoire au moyen de ses propres méthodes d’étalonnage approuvées. Pour
démontrer qu’une traçabilité adéquate a été obtenue, il convient que le laboratoire d’étalonnage
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