ISO 11932:1996
(Main)Activity measurements of solid materials considered for recycling, re-use or disposal as non-radioactive waste
Activity measurements of solid materials considered for recycling, re-use or disposal as non-radioactive waste
Guidance and methods for activity measurements of materials to be released for recycling, re-use or disposal as non-radioactive waste arising from the operation of nuclear facilities.
Mesures d'activité de matériaux solides considérés comme déchets non radioactifs destinés à un recyclage, une réutilisation ou une mise au rebut
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
STANDARD
First edition
1996-l 2-l 5
Activity measurements of solid materials
considered for recycling, re-use, or
disposal as non-radioactive waste
Mesures d ’activitk de matkaux solides consid&& comme dkchets non
radioactifs destin& P un recyclage, une r&tilisation, ou une mise au rebut
Reference number
IS0 11932:1996(E)
IS0 11932:1996(E)
Page
Contents
1 Scope . .
2 Normative references . .
Definitions. . . 2
4 Requirements for radioactivity measurements related to
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
unrestricted release . . . .
4.1 General . .
..................................... 3
4.2 Surface contamination measurements
................................ 3
4.2.1 Radionuclides to be considered .
4.2.2 Methods to determine surface contamination . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Specific activity measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1 General . . .
4.3.2 Measurement techniques .
.................................................................. 9
4.4 Sampling strategy.
Annexes
...... 10
A Figures for measurements of beta surface contamination.
...................
B Low-level activity measurements of 55Fe and 63Ni
Bibliography. .
C
0 IS0 1996
no part of this publication may be
All rights reserved. Unless otherwise specified,
reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including
photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
@ IS0 IS0 11932:1996(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(I EC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 11932 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 85, Nuclear energy, Working Group WG2, Radioactivity
measurements.
An nexes A and B form an integra I part of this International Standard.
.
An nex C s for information on
IY
IS0 11932:1996(E) @ IS0
Introduction
During the TC 85 Plenary Meeting in Paris (1988-l O-l 3), it was decided to
set up a new ad hoc working group “Radioactivity Measurements” to deal
with, among other topics, the task to investigate in which areas
measurements, in particular regarding low-level radioactivity, can be
carried out and to what extent international standardization in this area is
desirable. In view of the topics treated in other Technical Committees, for
example radioactivity measurements in soil and water, a need exists for a
standard on “Determination of the Decision Threshold and the Detection
Limit for Ionizing Radiation Measurements ”. Moreover, a need for an
International Standard directly related to the field of nuclear energy and, in
particular, to the problem of recycling, re-use or disposal of materials from
the dismantling of nuclear installations as inactive materials, was
identified. Primarily, major nuclear installations for electricity production
and to a lesser extent, installations like particle accelerators and
reprocessing plants may be over thirty years old and therefore reaching
the end of their scheduled lifetime. It is estimated that 51 commercial
nuclear power plants were decommissioned in OECD countries between
1981 and 1995 and another 237 should be decommissioned during the
following 15 years (reference [I] in annex C). Of the contaminated and
activated metals arising from decommissioning, it has been calculated
(reference [2] in annex C) that about 4 800 t of steel from a 1 000 MW(e)
pressurized water reactor (PWR) would have a specific activity at, or
below, 1 Bq.g- 1. This specific activity limit is proposed as a possible limit
for unrestricted recycling of steel scrap in the CEC. Consequently, in view
of the quantities of scrap concerned and the fact that material released in
one country for unrestricted use may enter other countries as ordinary
scrap, international standardization of the radioactivity measurement
procedures used to show compliance with release criteria is urgently
needed.
Until now, the recycling or re-use of materials from nuclear installations is
handled in individual countries using ad hoc criteria based on existing
national legislations. However, international criteria for release of materials
have been developed and are waiting to be adopted formally. For instance,
a CEC Group of Experts recommended the following clearance levels for
recycling of contaminated or activated steel (reference [2] in annex C) as
mentioned above, and they are given here only as an example.
IV
@ IS0 IS0 11932:1996(E)
For beta/gamma activity:
- a specific activity I imit of 1 *g-l averaged over a maximum mass
Bq
of 1 tonne with no single pie ce exceeding IO Bq.g-
- a surface activity limit of 0 ’4 Bq. cm-* for non-fixed contamination on
accessible surfaces, averaged over 300 cm2 or over the whole area if
it is less than 300 cm2;
- for fixed contamination, the specific activity limit is assumed to be
applied.
For alpha emitters:
- a surface activity limit of 0 ’04 Bq. cm-2 averaged over an area of
300 cm?
Other examples may be found in references 1 and [4] in annex C. In
]3
addition, release criteria a re someti mes based on total activity.
This International Standard concerns radioactivity measurements in
materials, to show compliance with release criteria as mentioned above or
criteria of similar magnitude, as defined by national or international
authorities. A review of experience in this field is given in reference [5] in
annex C.
This page intentionally left blank
IS0 11932:1996(E)
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0
Activity measurements of solid materials considered for
recycling, re-use, or disposal as non-radioactive waste
1 Scope
This International Standard specifies basic guidance and methods for activity measurements of materials to be
released for recycling, re-use or disposal as non-radioactive waste arising from the operation and decommissioning
of nuclear facilities, in order to show compliance with established criteria for unrestricted release. It does not apply
to ordinary radioactive waste.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and IS0
maintain registers of currently valid International Standards.
IS0 4037:1979, X and y reference radiations for calibrating dosemeters and doseratemeters and for determining
their response as a function of photon energy.
IS0 6980: 1984, Reference beta radiations for calibrating dosemeters and doseratemeters and for determining their
response as a function of beta radiation energy.
IS0 7503-I : 1988, Evaluation of surface contamination - Part I: Beta-emitters (maximum beta energy greater than
0,7 5 MeV) and alpha-emitters.
IS0 7503-2: 1988, Evaluation of surface contamination - Part 2: Tritium surface contamination.
IS0 7503-3: 1996, Evaluation of surface contamination - Part 3: Isomer-k transition and electron capture emitters,
low energy beta emitters (maximum beta energy less than 0,15 MeV,L
IS0 8769:1988, Reference sources for the calibration of surface contamination monitors - Beta-emitters
(maximum beta energy greater than 0,75 Me V, and alpha-emitters.
IS0 1 1929-l :I 996, Determination of the lower limits of detection and decision for ionizing radiation
measurements - Part 1: Fundamentals and applications to counting measurements without the influence of
sample treatment.
@ IS0
IS0 11932:1996(E)
Determination of the lower limits of detection and decision for ionizing radiation
IS0 11929-2:-y
measurements - Part 2: Fundamentals and applications to counting measurements with the influence of sample .
treatment.
IS0 11929-3:-l), Determination of the lower limits of detection and decision for ionizing radiation
Part 3: Fundamentals and applications to counting measurements by high-resolution gamma
measurements -
spectrometry without the influence of sample treatment.
IEC 325:1981, Alpha, beta and alpha-beta contamination meters and monitors.
I EC 846: 1989, Beta, X and gamma radiation dose equivalent and dose equivalent rate meters for use in radiation
protection.
IEC 1017-I :I 991, Portable, transportable or installed X or gamma radiation ratemeters for environmental
monitoring - Part I: Ra teme ters.
3 Definitions
For the purposes of this lnternationa I Standard, the fo Ilowing definitions apply.
3.1 activity (of an amount of a radionuclide in a particular energy state at a given time): Quotient of the
expectation value of the number of spontaneous nuclear transitions, dN, from that energy state and the time
interval, dt.
The special name for the SI unit of activity is the becquerel (Bq) (1 Bq = 1 s-1).
3.2 specific activity: Activity of a specified material divided by its mass.
It is expressed in becquerels grams to the power of minus one (Bqeg-1).
publications (see reference 121 in annex C) but
NOTE - The term “mass activity concentration” is used sometimes in other
IS0 terminology is used throughout this International Standard.
33 . surface contamination: Contamination of surfaces with radioactive substances.
3.4 surface activity: Ratio between the activity of the radionuclides present on a surface and the area of that
surface.
It is expressed in becquerels centimetres to the power of minus two (Bq. cm-z).
3.5 directly measurable surface contamination: Fraction of the surface contamination available for direct
measurement.
3.6 removable surface contamination: Fraction of surface contamination which is removable or transferable
under normal working conditions.
3.7 indirect evaluation of removable surface contamination: Evaluation of the removable activity on a
surface by means of a smear sample.
smear test: Taking of a sample of removable activity by wiping the surface with dry or wet material and the
3.8
subsequent evaluation of the activity transferred to the material used to wipe the surface.
3.9 removal factor, P ’: Ratio of the activity removed from the surface by one smear sample to the activity of the
removable surface contamination prior to the sampling.
1) To be published.
@ IS0
IS0 11932:1996(E)
3.10 instrument efficiency, 4: Ratio between the instrument net reading (counts per unit time) and the surface
emission rate of the source (particles or photons emitted per unit time) in a specified geometry relative to the
source.
NOTE - The instrument efficiency depends on the energy of the radiations emitted by the source.
3 . Em: Ratio betwee n th e surface emission
11 con tamination source efficiency, rate and the number of particles
or photons of the same type created or rel eased wi thin the sou rce per unit time.
NOTE -
According to this definition, the efficiency of a source would be expected to be less t han 0,5, since emission
occurs from the front face only; however, a contribution due to back-scatte red particles may enhance this value.
3.12 surface emission rate of a source: Number of particles or photons of a given type above a given e
nergy
emerging from the face of the source or its window per unit time.
4 Requirements for activity measurements related to unrestricted release
4.1 General
Radioactivity measurements related to unrestricted release of solid materials to be treated in this standard deal
with
surface contamination measurements;
specific activity measurements;
- dose-rate measurements;
- total activity estimates.
These release criteria could be, for instance:
surface
between 0,4 Bq. cm-2 and 4,O Bq. cm-2 for beta/gamma emitters or between 0'04 Bq. cm-2 and
contamination:
0'4 Bq . cm-2 for alpha emitters (averaged over areas between 100 cm2 and 1 m2);
specific activity: range from 0 ’1 Bq. g-1 to 104 Bq . g-1 (limitations set also to local and average values);
dose rate: from 0 ’05 pGy. h-1 to 1 pGy* h-l(above local background, dose rate near surface).
Criteria for unrestricted use of solids to be released for recycling, re-use or disposal and the combination rules in
their applicabilities are set by national authorities.
4.2 Surface contamination measurements
42.1 Radionuclides to be considered
The radionuclides of concern encountered during operation and decommissioning will depend strongly on the type
of nuclear installation (e.g. power reactor, enrichment plant, accelerator, fuel fabrication plant) and will differ from
one nuclear installation to another. Whatever the installation, the radionuclide mixture must be known before
starting a large-scale programme of surface contamination monitoring, since the response of the survey
instrument depends on the radionuclide mixture. Therefore, the mixture of contaminating radionuclides shall be
determined for each part of the plant, unless it concerns an installation with one known single contaminant [e.g.
natural uranium oxide (UO,)]. Such laboratory measurements are an essential precursor to provide “fingerprint”
information for field measurements.
IS0 11932:1996(E)
4.2.1 .I Determination of radionuclide mixture
The composition of the radionuclide mixture can be determined by one or both of the following methods:
- High-resolution gamma and X-ray spectrometry using, for example, Ge(Li) or high-purity germanium detectors
for gamma radiation and Si(Li) or high-purity planar germanium detectors for X and soft gamma radiations for
the energy range of 5 keV to 50 keV.
- Radioana lysis for lo w-activity samples usi n g methods
such as fixation on “carriers ”, radiochemical separation
to isolate in particu lar, radionuclides whit h cannot be meas ured by gamm a-ray spectrometry (see annex B).
I
Calculations may be used to supplement the measurements, but only when the accuracy of the calculation has
been confirmed by spot measurements and only in situations where activity from bulk activation dominates the
activity inventory. They cannot be used whenever contamination is important.
4.2.2 Methods to determine surface contamination
4.2.2.1 General
Surface contamination can be determined by direct or indirect measurements (see also IS0 7503-1, IS0 7503-Z
and IS0 7503-3). Direct measurements are carried out with contamination meters and monitors. These detectors
measure both fixed and removable surface contamination. Indirect measurements are carried out using smear
tests to determine the removable surface contamination.
Direct measurements may sometimes be difficult, or impossible, if inactive solid or liquid deposits are present on
the surface, or if the measurements are influenced by high background-radiation levels due to, for example,
activation of the objects to be checked, or if the surface to be checked is not accessible for an instrument.
Indirect methods (smear tests) can only be used to determine the non-fixed contamination level with an
uncertainty in the removal fraction. Certain exemption-criteria proposals (reference [2] in annex C) recommend,
however, clearance levels for non-fixed contamination only on accessible surfaces. In this case, direct
measurements may result in an overestimation and smear tests are therefore more appropriate. In many cases, a
combination of both methods will lead to the most reliable results. Smear tests may be ineffective for the
determination of tritium (see also 4.2.2.5).
4.2.2.2 Direct measurements of surface contamination
4.2.2.2.1 Measuring instruments
The characteristics and performance of the measuring instruments shall be in accordance with IEC 325. The
instruments shall be capable of detecting activities below the level of the surface-contamination release criteria as
defined by international or national regulations. Guidance on the detection limit may be obtained from IS0 11929-1,
IS0 11929-2 and IS0 11929-3.
4.2.2.2.2 Detection procedure
The detector is moved as close as practicable over a surface. Once a contaminated area is detected, the detector
shall be positioned over this area and held stationary for a sufficient length of time to confirm the measured value
of the contamination. The speed of movement shall be commensurate with the contamination limit and the
performance characteristics of the detector.
4.2.2.2.3 Measurement procedure
When making a measurement, the operating instructions relating to the measuring instrument used and the
following requirements shall be complied with.
The background count rate shall be determined at a place representative of the area to be surveyed.
a)
b) The background count rate shall be checked regularly.
@ IS0
IS0 11932:1996(E)
c) The correct functioning of the instrument should be verified using a suitable check source (daily for
instruments used frequently). Deviations of more than 25 % from the agreed value shall give rise to a
recalibration of the instrument.
d) Removable spacers may be required to keep the distance between the detector and surface as small as
possible.
e) The detector shall be kept in position for at least three times the response time of the instrument (indication
95 %).
f) The instrument efficiency for the radionuclides to be measured shall be known over the anticipated range of
environmental conditions.
e of the objects to be checked
The effect of the shape of the surfac on the ins trument efficiency shall be
9)
evaluated, in case the surface is not fla t (examp es can be found in refe rence [6 ] in annex C .
h) The effect on the contamination source efficiency, ES, of visible layers of dirt and/or oxidation on the surface of
the objects to be checked shall be taken into account, in case these layers cannot be removed. Correction
factors are given in annex A for various radionuclides, as a function of surface density of the absorbent layer.
According to IS0 7503- 1 the surface ity, alpha or beta, As, of the fixed and n
activ on-fixed contamination in
Bq. cm-2 is given by the following equa tion:
As _ bB)
-
. . .
(1)
Ei X Es X W
?I is the total count rate, in reciprocal seconds;
is the background count rate, in reciprocal seconds;
is the instrument efficiency for alpha or beta radiation;
Ei
W is the surface of the detector window, in square centimetres;
is the efficiency of the contamination source.
r,
In the absence of known values, es can be taken as
&s = 0,5 [beta emitters (Ep 2 0,4 MeV)]
&s = 0,25 [beta emitters (0,15 MeV < I$ < 0,4 MeV) and alpha emitters]
where EP is the maximum beta particle energy.
The possibility of underestimating the alpha contamination is discussed in IS0 7503-I.
4.2.2.3 Indirect measurements of surface contamination
4.2.2.3.1 Measuring instruments
Smear samples should preferably be measured with well-shielded fixed counting equipment, such as alpha/beta
proportional counters, gamma spectroscopy systems and liquid scintillation counting systems. If portable
contamination monitors and meters are used, they shall be in agreement with IEC 325. The instruments shall be
able to determine the activity removed, such that surface activity can be easily determined as being below the
clearance criteria for surface activity concentration, as defined by national or international regulations.
NOTE - Most instruments are capable of detecting less than 0,4 Bq for alpha contamination and less than 4 Bq for beta
contamination. This implies that for a smear sample covering 100 cm? and assuming a removal factor F = 0,l , it is possible to
measure a non-fixed contamination of less than 0,04 Bqcm-2 for alpha emitters and of less than 0,4 Bqcm-2 for beta
emitters, these being, for example, the CEC proposed clearance levels for surface activity concentrations.
@ IS0
IS0 11932:1996(E)
4.2.2.3.2 Measurement procedure
After taking a smear sample according to the guidelines given in IS0 7503-1, for a surface usually of 100 cm2 but,
where regulations permit larger areas to be smeared (e.g. the CEC proposal is 300 cmz), the surface activity, As! is
determined as follows:
(n-nB)
As = . . .
(2)
EiXEsXFXS
n is the total count rate, in reciprocal seconds;
nB is the background count rate, in reciprocal seconds;
is the detection efficiency of the instrument for alpha or beta radiation;
Ei
F is the removal factor;
s is the area smeared, in square centimetres;
is the contamination source efficiency.
%
F shall be determined experimentally for the variety of surfaces encountered in decommissioning activities.
Otherwise, a value of F = 0,l shall be used.
4.2.2.4 Calibration of instrument efficiency
All measuring instruments used in contamination measurements shall be calibrated using reference sources, as
defined in IS0 6980 and IS0 8769, following the procedure given in IS0 7503-I.
4.2.2.5 Tritium surface contamination
Tritium contamination is usually of no concern during the decommissioning of nuclear installations. Moreover, it is
of low radiotoxicity. It may be present in, for example, reinforced concrete of power reactors as an activation
product, or in fusion plants. Whenever tritium surface contamination is of concern, it shall be evaluated according
to the procedures specified in IS0 7503-2.
4.2.2.6 Documentation of contamin
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
Première édition
1996-l 2-l 5
Mesures d’activité de matériaux solides
considérés comme déchets non radioactifs
destinés à un recyclage, une réutilisation,
ou une mise au rebut
Activity measurements of solid materials considered for recycling, re-use,
or disposa1 as non-radioactive waste
Numéro de référence
Sommaire Page
Domaine d’application . . . 1
Références normatives . . . 1
Définitions . . . . 2
Exigences pour les mesures d’activité relatives à une
autorisation d’utilisation sans restriction de matériaux . 3
4.1 Généralités . . .
4.2 Mesures de contamination de surface . .
4.2.1 Radio-isotopes à considérer .
4.2.2 Méthodes de détermination de la contamination de
................................. ..................
surface . 4
.................................................
4.3 Mesures d’activité spécifique. 7
4.3.1 Généralités . . . 7
4.3.2 Techniques de mesure. . 7
4.4 Méthodologie d’échantillonnage. . 9
Annexes
A Abaques pour les mesures de la contamination bêta de surface 11
B Mesures du 55Fe et du 63Ni à de faibles niveaux d’activité . . . . . . .
C Bibliographie . . . 19
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de
l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
@ ISO ISO 11932:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par
une étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet.
internationales, gouvernementales et non
Les organisations
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux
travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 11932 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 85, Energie nuckaire, groupe de travail GT 2, Mesurages de la
radioactivité.
partie intégrante de la présente Nor *me
Les annexes A et B font
inter nationale. L’annexe C est donnée un tqueme nt à titre d’information.
Introduction
Pendant la réunion plénière du comité technique lSO/TC 85 à Paris (1988-
10-13), il fut décidé de constituer un nouveau groupe de travail ad hoc
relatif aux u Mesurages de la radioactivité)), afin de mener à bien, entre
autres, la tâche de déterminer dans quelles zones peuvent être effectués
de tels mesurages, en particulier en ce qui concerne les faibles niveaux de
radioactivité, et dans quelle mesure est souhaitable une normalisation
internationale dans ce domaine. Au vu des sujets traités au sein d’autres
comités techniques, comme ceux concernant les mesures de radioactivité
dans le sol et l’eau, est apparue la nécessité de définir une norme de
((Détermination du seuil de décision et de la limite de détection pour les
mesures de radiations ionisantes). En outre, est apparue la nécessité
d’une Norme internationale directement liée au domaine de l’énergie
nucléaire et, en particulier, au problème de recyclage, de réutilisation ou
de mise au rebut de matériaux provenant du démantèlement
d’installations nucléaires, en tant que matériaux inactifs. Les principales
installations nucléaires de production d’électricité, pour l’essentiel, et,
dans une moindre mesure, les installations telles que les accélérateurs de
particules et les usines de retraitement, existent depuis plus de 30 ans et
atteignent donc la fin de leur durée de vie planifiée. On estime à 51 le
nombre d’usines commerciales d’énergie nucléaire qui doivent être mises
hors service dans les pays de l’Organisation de coopération et de
développement économiques entre 1981 et 1995; 237 autres usines
devront être mises hors service durant les 15 années suivantes (référence
[1] de l’annexe C). Parmi les métaux contaminés et activés issus de la
mise hors service, on a calculé (référence [2] de l’annexe C) que 4 800 t
environ provenant d’un réacteur à eau sous pression de 1 000 MW(e)
présenteraient une activité spécifique inférieure ou égale à 1 Bq - g-1.
Cette limite d’activité spécifique est proposée en tant que limite
éventuelle de recyclage sans restriction de rebuts en acier dans la CCE.
Par conséquent, au vu des quantités de rebuts concernées et du fait que
des matériaux autorisés dans un pays en vue d’une utilisation sans
restriction peuvent pénétrer dans d’autres pays en tant que rebuts
ordinaires, la nécessité d’une normalisation internationale des procédures
de mesures de radioactivité utilisées pour faire apparaître un respect des
critères d’autorisation revêt une urgence particulière.
Jusqu’à présent, le recyclage ou la réutilisation de matériaux provenant
d’installations nucléaires est géré dans les pays individuels suivant des
critères adéquats basés sur les législations nationales existantes.
Toutefois, des critères internationaux d’autorisation de réutilisation des
matériaux ont été établis et attendent une adoption formelle. Par exemple,
un groupe d’experts de la CCE a recommandé les niveaux d’autorisation
ci-après pour le recyclage d’acier contaminé ou activé (référence 121 de
l’annexe C), comme indiqué précédemment, et ils ne sont cités qu’à titre
d’exemples.
iv
@ ISO ISO 11932:1996(F)
Pour l’activité bêta/gamma:
- une limite d’activité spécifique de 1 Bq. g-1 calculée par une moyenne
sur une masse maximale de 1 tonne, sans qu’aucun élément
spécifique n’excède 10 Bq *g-l;
- une limite d’activité de surface de 0,4 Bqcm-2 pour une contami-
nation non fixée sur des surfaces accessibles, calculée par une
moyenne sur 300 cm2 ou sur la totalité de la surface si celle-ci est
inférieure à 300 cm2;
- dans le cas d’une contamination fixée, la limite d’activité spécifique
est supposée appliquée.
Pour les émetteurs alpha:
- une limite d’activité de surface 0,04 Bq. cm-2 calculée par une
moyenne sur une surface de 300 cm?
D’autres exemples peuvent être trouvés dans les références [3] et [4] de
l’annexe C. Aussi, occasionnellement, des critères d’élimination sont
basés sur l’activité totale.
La présente Norme internationale concerne les mesures de radioactivité
au sein de matériaux, afin de faire apparaître un respect des critères
d’autorisation précédemment mentionnés ou des critères d’un ordre de
grandeur similaire, tels que définis par les autorités nationales ou
internationales. Un examen de l’expérience dans ce domaine est donné
dans la référence [51 de l’annexe C.
Page blanche
NORME INTERNATIONALE @ ISO
Mesures d’activité de matériaux solides considérés comme
déchets non radioactifs destinés à un recyclage,
une réutilisation, ou une mise au rebut
1 Domaine d’application
La présente Norme Internationale prescrit des lignes directrices et des méthodes fondamentales pour les mesures
d’activité de matériaux en vue d’un recyclage, d’une réutilisation ou d’une mise au rebut en tant que déchets non
radioactifs issus de l’opération et de la mise hors service d’installations nucléaires, afin de faire apparaître un
respect des critères établis d’autorisation sans restriction. Elle n’est pas applicable aux déchets radioactifs
ordinaires.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en
vigueur à un moment donné.
ISO 4037:1979, Rayonnements X et y de référence pour l’étalonnage des dosimètres et débitmètres et pour la
détermination de leur réponse en fonction de l’énergie des photons.
ISO 6980:1984, Rayonnements bêta de référence pour l’étalonnage des dosimètres et débitmètres et la
détermination de leur réponse en fonction de l’énergie bêta.
ISO 7503-I :1988, Évaluation de la contamination de surface - Partie 1: Émetteurs bêta (énergie bêta maximale
supérieure à 0,15 MeV) et émetteurs alpha.
ISO 7503-2: 1988, Évaluation de la contamination de surface - Partie 2: Contamination de surface par le tritium.
ISO 7503-3:1996, Évaluation de la contamination de surface - Partie 3: Émetteurs à transition isomérique et
attachement d’un électron, émetteurs de faible énergie bêta (énergie bêta maximale inférieure à O,i5 MeV).
ISO 8769:1988, Sources de référence pour l’étalonnage des moniteurs de contamination de surface - Émetteurs
bêta (énergie bêta maximale supérieure à 0,15 MeV) et émetteurs alpha.
@ ISO
ISO 11929-I : -11, Détermination des limites inférieures de détection et de décision de mesures des rayonnements
- Partie 7: Principes fondamentaux et application aux mesures de comptage, sans l’influence du
ionisan ts
traitement d’échantillon.
-1), Détermination des limites inférieures de détection et de décision de mesures des rayonnements
KO 11929-2:
ionisan ts - Partie 2: Principes fondamentaux et application aux mesures de comptage, avec l’influence du
traitement d’échantillon.
ISO 11929-3: -11, Détermination des limites inférieures de détection et de décision de mesures des rayonnements
ionisan ts - Partie 3: Principes fondamentaux et application aux mesures de comptage, par spectrométrie gamma
haute résolution, sans l’influence du traitement d’échantillon.
CEI 325: 1981, Contaminamètres et moniteurs de contamination alpha, bêta, alpha-bêta.
CEI 846: 1989, Mesureurs d’équivalent de dose, bêta, X et gamma, utilisables en radioprotection.
CEI 1017-I :1991, Appareils portables, mobiles ou à poste fixe de mesure de rayonnements X ou gamma pour la
surveillance de l’environnement - Partie 7: Débitmètres.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s’appliquent.
3.1 activité (d’une quantité d’un radio-isotope dans un état d’énergie spécifique à un moment donné): Quotient
de la valeur prévue du nombre de transitions nucléaires spontanées dN, à partir de cet état d’énergie et de
l’intervalle de temps.
Le nom spécial de l’unité SI d’activité est le becquerel (Bq) (1 Bq = 1 s-l).
32 . activité spécifique: Activité d’un matériau spécifié divisé par sa masse.
Elle est exprimée en becquerels grammes à la puissance moins un (Bq. g-1).
s (voir référence [Z] de
NOTE - Le terme ((concentration d’activi té de masse» est parfois utilisé dans d’autres publication
lisée dans la totalité de la présen te Norme Internationale.
l’annexe C ), mais la terminologie ISO est uti
33 . contamination de surface: Contamination des surfaces par des substances radioactives.
activité de surface: Rapport de l’activité des radio-isotopes présents sur une surface à la surface elle-même.
34 .
Elle est exprimée en becquerels centimètres à la puissance moins deux (Bq . cm-*)
3.5 contamination de surface directement mesurable: Fraction de la contamination de surface disponible
pour une mesure directe.
36 contamin ation de surfa ,ce non fixée: Fraction de la contamination de surface qui peut être éliminée ou
:ondi tions de travail normales.
trans férée dans des c
fixée: Évaluation de l’activité pouvant être
37 évaluation indirecte de la contamination surface
éiimi née d’une su rface, au moyen d’un frottis.
3.8 frottis: Estimation de l’activité labile d’un échantillon par frottement de la surface avec un matériau sec ou
humide et par évaluation ultérieure de l’activité transférée sur le matériau utilisé pour frotter la surface.
1) À publier.
@ ISO
3.9 facteur de séparation, F: Rapport de l’activité enlevée de la surface par un frottis à l’activité non fixée de
cette surface avant le frottis.
3.10 rendement des instruments, 4: Rapport de la lecture nette des instruments (comptes par unité de temps)
au débit de surface de la source (particules ou photons émis par unité de temps) dans une géométrie spécifiée par
rapport à la source.
Le rendement des instruments dépend de l’énergie des rayonnements émis par la source.
NOTE -
3.11 rendement de la source de contamination, es: Rapport du débit de surface au nombre de particules ou
de photons de même type créés ou libérés au sein de la source par unité de temps.
NOTE - Conformément à cette définition, on peut escompter que le rendement d’une source soit inférieur à 0,5, car
l’émission n’intervient qu’à partir de la face avant; cependant, une contribution due aux particules rétrodiffusées peut
augmenter cette valeur.
3.12 débit de surface d’une source: Nombre de particules ou de photons d’un type donné au-dessus d’une
énergie donnée issus de la face avant de la source ou de sa fenêtre par unité de temps.
4 Exigences pour les mesures d’activité relatives à une autorisation d’utilisation sans
restriction de matériaux
4.1 Généralités
Les mesures de radioactivité relatives à une utilisation sans restriction de matériaux solides ont trait
- aux mesures de contamination de surface;
- aux mesures d’activité spécifique;
aux mesures de débit de dose;
- à l’évaluation de l’activité totale.
Ces critères d’autorisation peuvent être, par exemple:
contamination de surface: comprise entre 0,4 Bq. cm-* et 4,0 Bq. cm-* pour les émetteurs bêta/gamma, et
entre 0,04 Bqcm-2 et 0,4 Bqcm-2 pour les émetteurs alpha (valeurs moyennes
pour des surfaces comprises entre 100 cm* et 1 m*);
g-1 à 104 Bq - g-1 (limites définies aussi par des
activité spécifique: dans l’étendue 0,l Bq. valeurs
locales et moyennes);
débit de dose: de 0,05 pGy* h-1 à 1 pGy* h-1 (au-delà du bruit de fond local, débit de dose près de
la surface).
Les critères d’utilisation sans restriction de solides en vue d’un recyclage, d’une réutilisation, ou d’une mise au
rebut et l’association des règles dans leur applicabilité sont définis par les autorités nationales.
4.2 Mesures de contamination de surface
42.1 Radio-isotopes à considérer
Les radio-isotopes considérés pendant l’opération et lors d’une mise hors service dépendront fortement du type
d’installation nucléaire (par exemple, réacteur de puissance, usine d’enrichissement, accélérateur, usine de
fabrication de combustible) et différeront d’une installation nucléaire à l’autre. Quelle que soit l’installation, le
mélange de radio-isotopes doit être connu avant de débuter un programme de surveillance de contamination de
surface à grande échelle, car la réponse des instruments de surveillance dépend du mélange de radio-isotopes.
Ainsi, le mélange de radio-isotopes contaminants devra être déterminé pour chaque partie de l’usine, à moins qu’il
ne concerne qu’une installation n’impliquant qu’un unique contaminant connu [par exemple, l’oxyde d’uranium
(UO2) naturel]. Pour procurer dans le domaine des mesures une information d’«empreinte initiale)), de telles
déterminations du laboratoire sont essentielles.
4.2.1.1 Détermination du mélange de radio-isotopes
La composition du mélange de radio-isotopes peut être déterminée au moyen d’une ou deux des méthodes ci-
après:
- Spectrométrie des rayons X et gamma à haute résolution utilisant, par exemple, des détecteurs Ge(Li) ou des
détecteurs au germanium de haute pureté pour le rayonnement gamma, et des détecteurs Si(Li) ou des
détecteurs au germanium planaire de haute pureté pour les rayonnements X et les rayonnements gamma
mous, pour la plage d’énergie de 5 keV à 50 keV.
- Radioanalyse d’échantillons de faible activité au moyen de méthodes telles la fixation sur des ((entraîneurs)), la
séparation radiochimique pour isoler, plus particulièrement, des radio-isotopes qui ne peuvent être mesurés au
moyen de la spectrométrie gamma, par exemple (voir annexe B).
Des calculs peuvent être utilisés pour compléter les mesures, mais uniquement dans le cas où la précision du
calcul a été confirmée par des mesures ponctuelles et où l’activité issue de l’activation globale domine l’inventaire
de l’activité. Ils ne peuvent être utilisés dans le cas où la contamination est importante.
Méthodes de détermination de la contamination de surface
4.2.2
4.2.2.1 Généralités
La contamination de surface peut être déterminée au moyen de mesures directes ou indirectes (voir également
ISO 7503-1, ISO 7503-2 et ISO 7503-3). Les mesures directes sont exécutées au moyen de contaminamètres et
de moniteurs. Ces détecteurs mesurent la contamination de surface fixée et la contamination de surface non fixée.
Les mesures indirectes sont effectuées à l’aide de frottis afin de déterminer la contamination de surface
éliminable.
Les mesures directes peuvent parfois s’avérer difficiles, voire impossibles, si des dépôts inactifs, solides ou
liquides, sont présents sur la surface, ou si les mesures sont influencées par de forts niveaux de bruit de fond de
rayonnements dus, par exemple, à l’activation des objets à contrôler, ou si la surface à contrôler n’est pas
accessible à l’instrument.
Les méthodes indirectes (frottis) peuvent uniquement être utilisés pour déterminer le niveau de contamination non
fixée, avec une incertitude concernant la fraction d’enlèvement. Certaines propositions de critères d’exemption
(référence [2] de l’annexe C) préconisent cependant des niveaux d’autorisation de contamination non fixée,
uniquement sur les surfaces accessibles. Dans ce cas, les mesures directes peuvent avoir pour résultat une
surestimation, et les frottis sont donc plus appropriés. Dans de nombreux cas, une combinaison des deux
méthodes fournira les résultats les plus fiables. La détermination du tritium par frottis peut être ineffectif (voir
aussi 4.2.2.5).
4.2.2.2 Mesures directes de contamination de surface
4.2.2.2.1 Instruments de mesure
Les caractéristiques et les performances des instruments de mesure doivent être conformes à la CEI 325. Les
instruments doivent pouvoir détecter des activités inférieures au niveau des critères d’autorisation de
contamination de surface, tels que définis dans les réglementations internationales ou nationales. Des lignes
directrices concernant la limite de détection peuvent être obtenues dans I’ISO 11929-1, I’ISO 11929-2 et
I’ISO Il 929-3.
@ ISO ISO 11932:1996(F)
4.2.2.2.2 Procédure de détection
Le détecteur est placé aussi près que possible au-dessus d’une surface. Lorsqu’une zone contaminée est
détectée, le détecteur doit être positionné au-dessus de cette zone, puis doit demeurer dans une position
stationnaire pendant une durée suffisante pour confirmer la valeur mesurée de contamination. La vitesse de
déplacement doit être adaptée au niveau de contamination et aux caractéristiques du détecteur.
4.2.2.2.3 Procédure de mesure
Lors de l’exécution d’une mesure, les instructions opérationnelles relatives à l’instrument de mesure utilisé ainsi
que les exigences ci-après doivent être respectées.
a) Le taux de comptage du bruit de fond doit être déterminé sur un emplacement représentatif de la zone à
surveiller.
Le taux de comptage du bruit de fond doit être régulièrement vérifié.
b)
c) Le fonctionnement correct de l’instrument devrait être vérifié au moyen d’une source de contrôle adéquate
(une vérification par jour pour les instruments fréquemment utilisés). Les écarts excédant 25 % par rapport à
la valeur indiquée de la source doivent donner lieu à un réétalonnage de l’instrument.
d) Des entretoises amovibles peuvent être nécessaires pour maintenir une distance aussi restreinte que possible
entre le détecteur et la surface.
e) Le détecteur doit être maintenu en position pendant au moins une durée égale à trois fois le délai de réponse
de l’instrument (indication 95 %).
La précision de l’instrument en ce qui concerne les radio-isotopes à mesurer doit être connue, dans le
f 1
do maine prévu d es conditions de l’environnement.
g) L’effet de la forme de la surface des objets à vérifier sur la sensibilité de l’instrument doit être évalué dans le
cas où la surface n’est pas plate (des exemples sont indiqués dans la référence [6] de l’annexe C).
h) L’effet sur le rendement de la source de contamination, ~s de couches visibles de salissure et/ou d’oxydation
sur la surface des objets à vérifier doit être pris en compte dans le cas où ces couches ne peuvent pas être
éliminées. Des facteurs de correction sont précisés dans l’annexe A, pour divers radio-isotopes, en fonction
de la masse surfacique de la couche absorbante.
Conformément à I’ISO 7503-1, l’activité de surface, alpha ou bêta, As, de la contamination fixée et non fixée,
exprimée en becquerels centimètres à la puissance moins deux, est donnée par l’équation suivante:
As _ (n-nB>
-
. . .
(1)
Ei X Es X W
où
n est le taux de comptage total, en secondes à la puissance moins un;
nB est le taux de comptage du bruit de fond, en secondes à la puissance moins un;
est le rendement de détection de l’instrument pour les rayonnements alpha ou bêta;
Ei
W est la surface de la fenêtre du détecteur, en centimètres carrés;
est le rendement de la source de contamination.
En l’absence de valeurs connues, ~~ peut être considéré comme
&s = 0,5 [émetteurs bêta (Ep 3 0,4 MeV)]
&s = 0,25 [émetteurs bêta (0,15 MeV < ED < 0,4 MeV) et émetteurs alpha]
où EB est l’énergie bêta maximale.
La possibilité de sous-estimer la contamination alpha est évaluée dans I’ISO 7503-I.
@ ISO
4.2.2.3 Mesures indirectes de contamination de surface
4.2.2.3.1 Instruments de mesure
Les frottis devraient de préférence être mesurés au moyen d’équipements de comptages fixes correctement
blindés comme des compteurs proportionnels alpha/bêta, des systèmes de spectrométrie gamma et des
systèmes de comptage par scintillation liquide.
Si des moniteurs et des ensembles de mesure portables de contamination sont utilisés, ils doivent être en accord
avec la CEI 325. Les instruments doivent pouvoir mesurer l’activité éliminée telle l’activité de surface pouvant être
facilement déterminée comme étant inférieure aux critères d’autorisation de concentration d’activité de surface,
tels que définis par les réglementations internationales ou nationales.
La plupart des instruments sont capables de détecter moins de 0,4 E3q alpha et moins de 4 Bq bêta. Ceci implique
NOTE -
que, pour un frottis couvrant 100 cm* et pour un facteur de séparation F = O,l, il est possible de mesurer une contamination
non fixée inférieure à 0,04 Bqcm-* pour les émetteurs alpha, et inférieure à 0,4 Bqcm-* pour les émetteurs bêta, ce qui
correspond, par exemple, aux niveaux d’autorisation proposés par la CCE pour les concentrations d’activité de surface.
4.2.2.3.2 Procédure de mesure
Après le prélèvement d’un frottis, conformément aux lignes directrices données dans I’ISO 7503-1, pour une
surface généralement égale à 100 cm*, mais, dans le cas où les réglementations autorisent des surfaces de frottis
plus importantes (par exemple, la proposition de la CCE est de 300 cm*), l’activité de surface, As, est déterminée
comme suit:
(n-nB)
AS = . . .
(2)
EiXEsXFXS
où
n est le taux de comptage total, en secondes à la puissance moins un;
taux de comptage du bruit de fond, en secondes à la puissance moins un;
nB est le
est le rendement de détection de l’instrument pour les rayonnements alpha ou bêta;
ri
F est le facteur de séparation;
S est la surface de frottis, en centimètres carrés;
rendement de la source de contamination.
est le
%
Le facteur de séparat ion F doit être déterminé de façon expé rimentale pour les diverses surfaces rencontrées lors
hors servi ce. Dans le cas contraire, valeur de F = 0,l doit être utilisée.
d’opérations de mise une
4.2.2.4 Étalonnage du rendement des instruments
Tous les instruments de mesure utilisés lors de mesures de contamination doivent être étalonnés à l’aide de
sources de référence, telles que définies dans I’ISO 6980 et I’ISO 8769, en adoptant la procédure décrite dans
I’ISO 7503-I.
4.2.2.5 Contamination de surface par le tritium
La contamination par le tritium ne pose généralement aucun problème lors de la mise hors service d’installations
nucléaires. En outre, sa radiotoxicité est faible. II peut être présent, par exemple, dans le béton armé des réacteurs
de puissance, en tant que produit d’activation, ou des installations de fusion thermonucléaires. Dans le cas où la
contamination de surface par le tritium pose un problème, elle peut être évaluée conformément aux procédures
décrites dans I’ISO 7503-2.
@ ISO ISO 11932:1996(F)
4.2.2.6 Présentation des résultats de mesure de contamination
Dans le but de l’obtention d’une autorisation sans restriction d’un recyclage, d’une réutilisation ou d’une mise au
rebut de matériaux issus d’un démantèlement d
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
Première édition
1996-l 2-l 5
Mesures d’activité de matériaux solides
considérés comme déchets non radioactifs
destinés à un recyclage, une réutilisation,
ou une mise au rebut
Activity measurements of solid materials considered for recycling, re-use,
or disposa1 as non-radioactive waste
Numéro de référence
Sommaire Page
Domaine d’application . . . 1
Références normatives . . . 1
Définitions . . . . 2
Exigences pour les mesures d’activité relatives à une
autorisation d’utilisation sans restriction de matériaux . 3
4.1 Généralités . . .
4.2 Mesures de contamination de surface . .
4.2.1 Radio-isotopes à considérer .
4.2.2 Méthodes de détermination de la contamination de
................................. ..................
surface . 4
.................................................
4.3 Mesures d’activité spécifique. 7
4.3.1 Généralités . . . 7
4.3.2 Techniques de mesure. . 7
4.4 Méthodologie d’échantillonnage. . 9
Annexes
A Abaques pour les mesures de la contamination bêta de surface 11
B Mesures du 55Fe et du 63Ni à de faibles niveaux d’activité . . . . . . .
C Bibliographie . . . 19
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de
l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
@ ISO ISO 11932:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par
une étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet.
internationales, gouvernementales et non
Les organisations
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux
travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 11932 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 85, Energie nuckaire, groupe de travail GT 2, Mesurages de la
radioactivité.
partie intégrante de la présente Nor *me
Les annexes A et B font
inter nationale. L’annexe C est donnée un tqueme nt à titre d’information.
Introduction
Pendant la réunion plénière du comité technique lSO/TC 85 à Paris (1988-
10-13), il fut décidé de constituer un nouveau groupe de travail ad hoc
relatif aux u Mesurages de la radioactivité)), afin de mener à bien, entre
autres, la tâche de déterminer dans quelles zones peuvent être effectués
de tels mesurages, en particulier en ce qui concerne les faibles niveaux de
radioactivité, et dans quelle mesure est souhaitable une normalisation
internationale dans ce domaine. Au vu des sujets traités au sein d’autres
comités techniques, comme ceux concernant les mesures de radioactivité
dans le sol et l’eau, est apparue la nécessité de définir une norme de
((Détermination du seuil de décision et de la limite de détection pour les
mesures de radiations ionisantes). En outre, est apparue la nécessité
d’une Norme internationale directement liée au domaine de l’énergie
nucléaire et, en particulier, au problème de recyclage, de réutilisation ou
de mise au rebut de matériaux provenant du démantèlement
d’installations nucléaires, en tant que matériaux inactifs. Les principales
installations nucléaires de production d’électricité, pour l’essentiel, et,
dans une moindre mesure, les installations telles que les accélérateurs de
particules et les usines de retraitement, existent depuis plus de 30 ans et
atteignent donc la fin de leur durée de vie planifiée. On estime à 51 le
nombre d’usines commerciales d’énergie nucléaire qui doivent être mises
hors service dans les pays de l’Organisation de coopération et de
développement économiques entre 1981 et 1995; 237 autres usines
devront être mises hors service durant les 15 années suivantes (référence
[1] de l’annexe C). Parmi les métaux contaminés et activés issus de la
mise hors service, on a calculé (référence [2] de l’annexe C) que 4 800 t
environ provenant d’un réacteur à eau sous pression de 1 000 MW(e)
présenteraient une activité spécifique inférieure ou égale à 1 Bq - g-1.
Cette limite d’activité spécifique est proposée en tant que limite
éventuelle de recyclage sans restriction de rebuts en acier dans la CCE.
Par conséquent, au vu des quantités de rebuts concernées et du fait que
des matériaux autorisés dans un pays en vue d’une utilisation sans
restriction peuvent pénétrer dans d’autres pays en tant que rebuts
ordinaires, la nécessité d’une normalisation internationale des procédures
de mesures de radioactivité utilisées pour faire apparaître un respect des
critères d’autorisation revêt une urgence particulière.
Jusqu’à présent, le recyclage ou la réutilisation de matériaux provenant
d’installations nucléaires est géré dans les pays individuels suivant des
critères adéquats basés sur les législations nationales existantes.
Toutefois, des critères internationaux d’autorisation de réutilisation des
matériaux ont été établis et attendent une adoption formelle. Par exemple,
un groupe d’experts de la CCE a recommandé les niveaux d’autorisation
ci-après pour le recyclage d’acier contaminé ou activé (référence 121 de
l’annexe C), comme indiqué précédemment, et ils ne sont cités qu’à titre
d’exemples.
iv
@ ISO ISO 11932:1996(F)
Pour l’activité bêta/gamma:
- une limite d’activité spécifique de 1 Bq. g-1 calculée par une moyenne
sur une masse maximale de 1 tonne, sans qu’aucun élément
spécifique n’excède 10 Bq *g-l;
- une limite d’activité de surface de 0,4 Bqcm-2 pour une contami-
nation non fixée sur des surfaces accessibles, calculée par une
moyenne sur 300 cm2 ou sur la totalité de la surface si celle-ci est
inférieure à 300 cm2;
- dans le cas d’une contamination fixée, la limite d’activité spécifique
est supposée appliquée.
Pour les émetteurs alpha:
- une limite d’activité de surface 0,04 Bq. cm-2 calculée par une
moyenne sur une surface de 300 cm?
D’autres exemples peuvent être trouvés dans les références [3] et [4] de
l’annexe C. Aussi, occasionnellement, des critères d’élimination sont
basés sur l’activité totale.
La présente Norme internationale concerne les mesures de radioactivité
au sein de matériaux, afin de faire apparaître un respect des critères
d’autorisation précédemment mentionnés ou des critères d’un ordre de
grandeur similaire, tels que définis par les autorités nationales ou
internationales. Un examen de l’expérience dans ce domaine est donné
dans la référence [51 de l’annexe C.
Page blanche
NORME INTERNATIONALE @ ISO
Mesures d’activité de matériaux solides considérés comme
déchets non radioactifs destinés à un recyclage,
une réutilisation, ou une mise au rebut
1 Domaine d’application
La présente Norme Internationale prescrit des lignes directrices et des méthodes fondamentales pour les mesures
d’activité de matériaux en vue d’un recyclage, d’une réutilisation ou d’une mise au rebut en tant que déchets non
radioactifs issus de l’opération et de la mise hors service d’installations nucléaires, afin de faire apparaître un
respect des critères établis d’autorisation sans restriction. Elle n’est pas applicable aux déchets radioactifs
ordinaires.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en
vigueur à un moment donné.
ISO 4037:1979, Rayonnements X et y de référence pour l’étalonnage des dosimètres et débitmètres et pour la
détermination de leur réponse en fonction de l’énergie des photons.
ISO 6980:1984, Rayonnements bêta de référence pour l’étalonnage des dosimètres et débitmètres et la
détermination de leur réponse en fonction de l’énergie bêta.
ISO 7503-I :1988, Évaluation de la contamination de surface - Partie 1: Émetteurs bêta (énergie bêta maximale
supérieure à 0,15 MeV) et émetteurs alpha.
ISO 7503-2: 1988, Évaluation de la contamination de surface - Partie 2: Contamination de surface par le tritium.
ISO 7503-3:1996, Évaluation de la contamination de surface - Partie 3: Émetteurs à transition isomérique et
attachement d’un électron, émetteurs de faible énergie bêta (énergie bêta maximale inférieure à O,i5 MeV).
ISO 8769:1988, Sources de référence pour l’étalonnage des moniteurs de contamination de surface - Émetteurs
bêta (énergie bêta maximale supérieure à 0,15 MeV) et émetteurs alpha.
@ ISO
ISO 11929-I : -11, Détermination des limites inférieures de détection et de décision de mesures des rayonnements
- Partie 7: Principes fondamentaux et application aux mesures de comptage, sans l’influence du
ionisan ts
traitement d’échantillon.
-1), Détermination des limites inférieures de détection et de décision de mesures des rayonnements
KO 11929-2:
ionisan ts - Partie 2: Principes fondamentaux et application aux mesures de comptage, avec l’influence du
traitement d’échantillon.
ISO 11929-3: -11, Détermination des limites inférieures de détection et de décision de mesures des rayonnements
ionisan ts - Partie 3: Principes fondamentaux et application aux mesures de comptage, par spectrométrie gamma
haute résolution, sans l’influence du traitement d’échantillon.
CEI 325: 1981, Contaminamètres et moniteurs de contamination alpha, bêta, alpha-bêta.
CEI 846: 1989, Mesureurs d’équivalent de dose, bêta, X et gamma, utilisables en radioprotection.
CEI 1017-I :1991, Appareils portables, mobiles ou à poste fixe de mesure de rayonnements X ou gamma pour la
surveillance de l’environnement - Partie 7: Débitmètres.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s’appliquent.
3.1 activité (d’une quantité d’un radio-isotope dans un état d’énergie spécifique à un moment donné): Quotient
de la valeur prévue du nombre de transitions nucléaires spontanées dN, à partir de cet état d’énergie et de
l’intervalle de temps.
Le nom spécial de l’unité SI d’activité est le becquerel (Bq) (1 Bq = 1 s-l).
32 . activité spécifique: Activité d’un matériau spécifié divisé par sa masse.
Elle est exprimée en becquerels grammes à la puissance moins un (Bq. g-1).
s (voir référence [Z] de
NOTE - Le terme ((concentration d’activi té de masse» est parfois utilisé dans d’autres publication
lisée dans la totalité de la présen te Norme Internationale.
l’annexe C ), mais la terminologie ISO est uti
33 . contamination de surface: Contamination des surfaces par des substances radioactives.
activité de surface: Rapport de l’activité des radio-isotopes présents sur une surface à la surface elle-même.
34 .
Elle est exprimée en becquerels centimètres à la puissance moins deux (Bq . cm-*)
3.5 contamination de surface directement mesurable: Fraction de la contamination de surface disponible
pour une mesure directe.
36 contamin ation de surfa ,ce non fixée: Fraction de la contamination de surface qui peut être éliminée ou
:ondi tions de travail normales.
trans férée dans des c
fixée: Évaluation de l’activité pouvant être
37 évaluation indirecte de la contamination surface
éiimi née d’une su rface, au moyen d’un frottis.
3.8 frottis: Estimation de l’activité labile d’un échantillon par frottement de la surface avec un matériau sec ou
humide et par évaluation ultérieure de l’activité transférée sur le matériau utilisé pour frotter la surface.
1) À publier.
@ ISO
3.9 facteur de séparation, F: Rapport de l’activité enlevée de la surface par un frottis à l’activité non fixée de
cette surface avant le frottis.
3.10 rendement des instruments, 4: Rapport de la lecture nette des instruments (comptes par unité de temps)
au débit de surface de la source (particules ou photons émis par unité de temps) dans une géométrie spécifiée par
rapport à la source.
Le rendement des instruments dépend de l’énergie des rayonnements émis par la source.
NOTE -
3.11 rendement de la source de contamination, es: Rapport du débit de surface au nombre de particules ou
de photons de même type créés ou libérés au sein de la source par unité de temps.
NOTE - Conformément à cette définition, on peut escompter que le rendement d’une source soit inférieur à 0,5, car
l’émission n’intervient qu’à partir de la face avant; cependant, une contribution due aux particules rétrodiffusées peut
augmenter cette valeur.
3.12 débit de surface d’une source: Nombre de particules ou de photons d’un type donné au-dessus d’une
énergie donnée issus de la face avant de la source ou de sa fenêtre par unité de temps.
4 Exigences pour les mesures d’activité relatives à une autorisation d’utilisation sans
restriction de matériaux
4.1 Généralités
Les mesures de radioactivité relatives à une utilisation sans restriction de matériaux solides ont trait
- aux mesures de contamination de surface;
- aux mesures d’activité spécifique;
aux mesures de débit de dose;
- à l’évaluation de l’activité totale.
Ces critères d’autorisation peuvent être, par exemple:
contamination de surface: comprise entre 0,4 Bq. cm-* et 4,0 Bq. cm-* pour les émetteurs bêta/gamma, et
entre 0,04 Bqcm-2 et 0,4 Bqcm-2 pour les émetteurs alpha (valeurs moyennes
pour des surfaces comprises entre 100 cm* et 1 m*);
g-1 à 104 Bq - g-1 (limites définies aussi par des
activité spécifique: dans l’étendue 0,l Bq. valeurs
locales et moyennes);
débit de dose: de 0,05 pGy* h-1 à 1 pGy* h-1 (au-delà du bruit de fond local, débit de dose près de
la surface).
Les critères d’utilisation sans restriction de solides en vue d’un recyclage, d’une réutilisation, ou d’une mise au
rebut et l’association des règles dans leur applicabilité sont définis par les autorités nationales.
4.2 Mesures de contamination de surface
42.1 Radio-isotopes à considérer
Les radio-isotopes considérés pendant l’opération et lors d’une mise hors service dépendront fortement du type
d’installation nucléaire (par exemple, réacteur de puissance, usine d’enrichissement, accélérateur, usine de
fabrication de combustible) et différeront d’une installation nucléaire à l’autre. Quelle que soit l’installation, le
mélange de radio-isotopes doit être connu avant de débuter un programme de surveillance de contamination de
surface à grande échelle, car la réponse des instruments de surveillance dépend du mélange de radio-isotopes.
Ainsi, le mélange de radio-isotopes contaminants devra être déterminé pour chaque partie de l’usine, à moins qu’il
ne concerne qu’une installation n’impliquant qu’un unique contaminant connu [par exemple, l’oxyde d’uranium
(UO2) naturel]. Pour procurer dans le domaine des mesures une information d’«empreinte initiale)), de telles
déterminations du laboratoire sont essentielles.
4.2.1.1 Détermination du mélange de radio-isotopes
La composition du mélange de radio-isotopes peut être déterminée au moyen d’une ou deux des méthodes ci-
après:
- Spectrométrie des rayons X et gamma à haute résolution utilisant, par exemple, des détecteurs Ge(Li) ou des
détecteurs au germanium de haute pureté pour le rayonnement gamma, et des détecteurs Si(Li) ou des
détecteurs au germanium planaire de haute pureté pour les rayonnements X et les rayonnements gamma
mous, pour la plage d’énergie de 5 keV à 50 keV.
- Radioanalyse d’échantillons de faible activité au moyen de méthodes telles la fixation sur des ((entraîneurs)), la
séparation radiochimique pour isoler, plus particulièrement, des radio-isotopes qui ne peuvent être mesurés au
moyen de la spectrométrie gamma, par exemple (voir annexe B).
Des calculs peuvent être utilisés pour compléter les mesures, mais uniquement dans le cas où la précision du
calcul a été confirmée par des mesures ponctuelles et où l’activité issue de l’activation globale domine l’inventaire
de l’activité. Ils ne peuvent être utilisés dans le cas où la contamination est importante.
Méthodes de détermination de la contamination de surface
4.2.2
4.2.2.1 Généralités
La contamination de surface peut être déterminée au moyen de mesures directes ou indirectes (voir également
ISO 7503-1, ISO 7503-2 et ISO 7503-3). Les mesures directes sont exécutées au moyen de contaminamètres et
de moniteurs. Ces détecteurs mesurent la contamination de surface fixée et la contamination de surface non fixée.
Les mesures indirectes sont effectuées à l’aide de frottis afin de déterminer la contamination de surface
éliminable.
Les mesures directes peuvent parfois s’avérer difficiles, voire impossibles, si des dépôts inactifs, solides ou
liquides, sont présents sur la surface, ou si les mesures sont influencées par de forts niveaux de bruit de fond de
rayonnements dus, par exemple, à l’activation des objets à contrôler, ou si la surface à contrôler n’est pas
accessible à l’instrument.
Les méthodes indirectes (frottis) peuvent uniquement être utilisés pour déterminer le niveau de contamination non
fixée, avec une incertitude concernant la fraction d’enlèvement. Certaines propositions de critères d’exemption
(référence [2] de l’annexe C) préconisent cependant des niveaux d’autorisation de contamination non fixée,
uniquement sur les surfaces accessibles. Dans ce cas, les mesures directes peuvent avoir pour résultat une
surestimation, et les frottis sont donc plus appropriés. Dans de nombreux cas, une combinaison des deux
méthodes fournira les résultats les plus fiables. La détermination du tritium par frottis peut être ineffectif (voir
aussi 4.2.2.5).
4.2.2.2 Mesures directes de contamination de surface
4.2.2.2.1 Instruments de mesure
Les caractéristiques et les performances des instruments de mesure doivent être conformes à la CEI 325. Les
instruments doivent pouvoir détecter des activités inférieures au niveau des critères d’autorisation de
contamination de surface, tels que définis dans les réglementations internationales ou nationales. Des lignes
directrices concernant la limite de détection peuvent être obtenues dans I’ISO 11929-1, I’ISO 11929-2 et
I’ISO Il 929-3.
@ ISO ISO 11932:1996(F)
4.2.2.2.2 Procédure de détection
Le détecteur est placé aussi près que possible au-dessus d’une surface. Lorsqu’une zone contaminée est
détectée, le détecteur doit être positionné au-dessus de cette zone, puis doit demeurer dans une position
stationnaire pendant une durée suffisante pour confirmer la valeur mesurée de contamination. La vitesse de
déplacement doit être adaptée au niveau de contamination et aux caractéristiques du détecteur.
4.2.2.2.3 Procédure de mesure
Lors de l’exécution d’une mesure, les instructions opérationnelles relatives à l’instrument de mesure utilisé ainsi
que les exigences ci-après doivent être respectées.
a) Le taux de comptage du bruit de fond doit être déterminé sur un emplacement représentatif de la zone à
surveiller.
Le taux de comptage du bruit de fond doit être régulièrement vérifié.
b)
c) Le fonctionnement correct de l’instrument devrait être vérifié au moyen d’une source de contrôle adéquate
(une vérification par jour pour les instruments fréquemment utilisés). Les écarts excédant 25 % par rapport à
la valeur indiquée de la source doivent donner lieu à un réétalonnage de l’instrument.
d) Des entretoises amovibles peuvent être nécessaires pour maintenir une distance aussi restreinte que possible
entre le détecteur et la surface.
e) Le détecteur doit être maintenu en position pendant au moins une durée égale à trois fois le délai de réponse
de l’instrument (indication 95 %).
La précision de l’instrument en ce qui concerne les radio-isotopes à mesurer doit être connue, dans le
f 1
do maine prévu d es conditions de l’environnement.
g) L’effet de la forme de la surface des objets à vérifier sur la sensibilité de l’instrument doit être évalué dans le
cas où la surface n’est pas plate (des exemples sont indiqués dans la référence [6] de l’annexe C).
h) L’effet sur le rendement de la source de contamination, ~s de couches visibles de salissure et/ou d’oxydation
sur la surface des objets à vérifier doit être pris en compte dans le cas où ces couches ne peuvent pas être
éliminées. Des facteurs de correction sont précisés dans l’annexe A, pour divers radio-isotopes, en fonction
de la masse surfacique de la couche absorbante.
Conformément à I’ISO 7503-1, l’activité de surface, alpha ou bêta, As, de la contamination fixée et non fixée,
exprimée en becquerels centimètres à la puissance moins deux, est donnée par l’équation suivante:
As _ (n-nB>
-
. . .
(1)
Ei X Es X W
où
n est le taux de comptage total, en secondes à la puissance moins un;
nB est le taux de comptage du bruit de fond, en secondes à la puissance moins un;
est le rendement de détection de l’instrument pour les rayonnements alpha ou bêta;
Ei
W est la surface de la fenêtre du détecteur, en centimètres carrés;
est le rendement de la source de contamination.
En l’absence de valeurs connues, ~~ peut être considéré comme
&s = 0,5 [émetteurs bêta (Ep 3 0,4 MeV)]
&s = 0,25 [émetteurs bêta (0,15 MeV < ED < 0,4 MeV) et émetteurs alpha]
où EB est l’énergie bêta maximale.
La possibilité de sous-estimer la contamination alpha est évaluée dans I’ISO 7503-I.
@ ISO
4.2.2.3 Mesures indirectes de contamination de surface
4.2.2.3.1 Instruments de mesure
Les frottis devraient de préférence être mesurés au moyen d’équipements de comptages fixes correctement
blindés comme des compteurs proportionnels alpha/bêta, des systèmes de spectrométrie gamma et des
systèmes de comptage par scintillation liquide.
Si des moniteurs et des ensembles de mesure portables de contamination sont utilisés, ils doivent être en accord
avec la CEI 325. Les instruments doivent pouvoir mesurer l’activité éliminée telle l’activité de surface pouvant être
facilement déterminée comme étant inférieure aux critères d’autorisation de concentration d’activité de surface,
tels que définis par les réglementations internationales ou nationales.
La plupart des instruments sont capables de détecter moins de 0,4 E3q alpha et moins de 4 Bq bêta. Ceci implique
NOTE -
que, pour un frottis couvrant 100 cm* et pour un facteur de séparation F = O,l, il est possible de mesurer une contamination
non fixée inférieure à 0,04 Bqcm-* pour les émetteurs alpha, et inférieure à 0,4 Bqcm-* pour les émetteurs bêta, ce qui
correspond, par exemple, aux niveaux d’autorisation proposés par la CCE pour les concentrations d’activité de surface.
4.2.2.3.2 Procédure de mesure
Après le prélèvement d’un frottis, conformément aux lignes directrices données dans I’ISO 7503-1, pour une
surface généralement égale à 100 cm*, mais, dans le cas où les réglementations autorisent des surfaces de frottis
plus importantes (par exemple, la proposition de la CCE est de 300 cm*), l’activité de surface, As, est déterminée
comme suit:
(n-nB)
AS = . . .
(2)
EiXEsXFXS
où
n est le taux de comptage total, en secondes à la puissance moins un;
taux de comptage du bruit de fond, en secondes à la puissance moins un;
nB est le
est le rendement de détection de l’instrument pour les rayonnements alpha ou bêta;
ri
F est le facteur de séparation;
S est la surface de frottis, en centimètres carrés;
rendement de la source de contamination.
est le
%
Le facteur de séparat ion F doit être déterminé de façon expé rimentale pour les diverses surfaces rencontrées lors
hors servi ce. Dans le cas contraire, valeur de F = 0,l doit être utilisée.
d’opérations de mise une
4.2.2.4 Étalonnage du rendement des instruments
Tous les instruments de mesure utilisés lors de mesures de contamination doivent être étalonnés à l’aide de
sources de référence, telles que définies dans I’ISO 6980 et I’ISO 8769, en adoptant la procédure décrite dans
I’ISO 7503-I.
4.2.2.5 Contamination de surface par le tritium
La contamination par le tritium ne pose généralement aucun problème lors de la mise hors service d’installations
nucléaires. En outre, sa radiotoxicité est faible. II peut être présent, par exemple, dans le béton armé des réacteurs
de puissance, en tant que produit d’activation, ou des installations de fusion thermonucléaires. Dans le cas où la
contamination de surface par le tritium pose un problème, elle peut être évaluée conformément aux procédures
décrites dans I’ISO 7503-2.
@ ISO ISO 11932:1996(F)
4.2.2.6 Présentation des résultats de mesure de contamination
Dans le but de l’obtention d’une autorisation sans restriction d’un recyclage, d’une réutilisation ou d’une mise au
rebut de matériaux issus d’un démantèlement d
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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