Evaluating the performance of continuous air monitors — Part 1: Air monitors based on accumulation sampling techniques

The use of a continuous air monitor (CAM) is mainly motivated by the need to be alerted quickly and in the most accurate way possible with an acceptable false alarm rate when a significant activity concentration value is exceeded, in order to take appropriate measures to reduce exposure of those involved. The performance of this CAM does not only depend on the metrological aspect characterized by the decision threshold, the limit of detection and the measurement uncertainties but also on its dynamic capacity characterized by its response time as well as on the minimum detectable activity concentration corresponding to an acceptable false alarm rate. The ideal performance is to have a minimum detectable activity concentration as low as possible associated with a very short response time, but unfortunately these two criteria are in opposition. It is therefore important that the CAM and the choice of the adjustment parameters and the alarm levels be in line with the radiation protection objectives. The knowledge of a few factors is needed to interpret the response of a CAM and to select the appropriate CAM type and its operating parameters. Among those factors, it is important to know the half-lives of the radionuclides involved, in order to select the appropriate detection system and its associated model of evaluation. CAM using filter media accumulation sampling techniques are usually of two types: a) fixed filter; b) moving filter. This document first describes the theory of operation of each CAM type i.e.: — the different models of evaluation considering short or long radionuclides half-lives values, — the dynamic behaviour and the determination of the response time. In most case, CAM is used when radionuclides with important radiotoxicities are involved (small value of ALI). Those radionuclides have usually long half-life values. Then the determination of the characteristic limits (decision threshold, detection limit, limits of the coverage interval) of a CAM is described by the use of long half-life models of evaluation. Finally, a possible way to determine the minimum detectable activity concentration and the alarms setup is pointed out. The annexes of this document show actual examples of CAM data which illustrate how to quantify the CAM performance by determining the response time, the characteristics limits, the minimum detectable activity concentration and the alarms setup.

Évaluation des performances des dispositifs de surveillance de l'air en continu — Partie 1: Dispositifs de surveillance de l'air basés sur des techniques de prélèvement avec accumulation

L'utilisation d'un dispositif de surveillance de l'air en continu (CAM) est principalement motivée par la nécessité d'être alerté rapidement et de la façon la plus précise possible avec un taux acceptable de fausses alarmes lorsqu'une valeur d'activité volumique significative est dépassée, afin de prendre des mesures appropriées pour réduire l'exposition des personnes concernées. Les performances de ce CAM dépendent non seulement de l'aspect métrologique caractérisé par le seuil de décision, la limite de détection et les incertitudes de mesure, mais aussi de sa capacité dynamique caractérisée par son temps de réponse ainsi que de l'activité volumique minimale détectable correspondant à un taux de fausses alarmes acceptable. La situation idéale serait d'avoir une activité volumique minimale détectable aussi faible que possible et un temps de réponse associé très court, mais ces deux critères sont malheureusement en opposition. Il est donc important que le CAM et le choix des paramètres de réglage et des niveaux d'alarme soient alignés sur les objectifs de la radioprotection. La connaissance de plusieurs facteurs est nécessaire pour interpréter la réponse d'un CAM et sélectionner le type de CAM adapté et ses paramètres de fonctionnement. Parmi ces facteurs, il est important de connaître les demi-vies des radionucléides concernés, afin de sélectionner le système de détection approprié et son modèle d'évaluation associé. Les CAM qui mettent en œuvre des techniques de prélèvement avec accumulation sont généralement de deux types: a) à support filtrant fixe; b) à support filtrant déroulant. Le présent document décrit tout d'abord la théorie de fonctionnement de chaque type de CAM, à savoir: — les différents modèles d'évaluation en fonction de la demi-vie (courte ou longue) des radionucléides; — le comportement dynamique et la détermination du temps de réponse. Dans la majorité des cas, un CAM est utilisé dans les situations impliquant des radionucléides à radiotoxicité importante (faible valeur LAI), qui ont généralement des demi-vies longues. Le présent document décrit ensuite la détermination des limites caractéristiques (seuil de décision, limite de détection, limites de l'intervalle élargi) d'un CAM, en utilisant des modèles d'évaluation de demi-vies longues. Il suggère enfin une méthode permettant de déterminer l'activité volumique minimale détectable et le paramétrage des alarmes. Les annexes du présent document présentent des exemples actuels de données de CAM qui illustrent la quantification des performances d'un CAM en déterminant le temps de réponse, les limites caractéristiques, l'activité volumique minimale détectable et le paramétrage des alarmes.

General Information

Status
Published
Publication Date
05-May-2020
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
06-May-2020
Completion Date
04-May-2020
Ref Project

Relations

Technical report
REDLINE ISO/TR 22930-1:2020 - Evaluating the performance of continuous air monitors — Part 1: Air monitors based on accumulation sampling techniques Released:9/16/2020
French language
54 pages
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Standards Content (Sample)


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Évaluation des performances des dispositifs de surveillance de l’air en continu —
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prélèvement avec accumulation
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Evaluating the performance of continuous air monitors — Part 1: Air monitors based on
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accumulation sampling techniques
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Type du document : Rapport technique
Sous‐type du document :
Stade du document : (60) Publication
Langue du document : F
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2020 Formatted: Font color: Blue
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Fax + 41 22 749 09 47
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Publié en Suisse
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ii
Sommaire Page
Avant-propos . 5
Introduction . 6
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 5
5 Principe de mesure . 7
6 Dispositif de surveillance à support filtrant fixe . 8
6.1 Remarque préliminaire . 8
6.2 Étude du comportement dynamique . 8
6.2.1 Généralités . 8
6.2.2 Modèle d’évaluation de l’activité volumique pour les demi-vies courtes . 9
6.2.3 Modèle d’évaluation de l’activité volumique des radionucléides à demi-vie longue . 12
6.2.4 Modèle d’évaluation de l’activité volumique des radionucléides à demi-vie
intermédiaire . 15
6.2.5 Comparaison des trois modèles d’évaluation pour un support filtrant fixe . 16
7 Dispositif de surveillance à support filtrant déroulant . 18
7.1 Remarque préliminaire . 18
7.2 Étude du comportement dynamique . 18
7.3 Modèle d’évaluation de l’activité volumique . 21
8 Évaluation des limites caractéristiques . 24
8.1 Généralités . 24
8.2 Modèle d’évaluation pour support filtrant fixe . 25
8.2.1 Généralités . 25
8.2.2 Définition du modèle . 25
8.2.3 Incertitude-type . 25
8.2.4 Seuil de décision . 26
8.2.5 Limite de détection . 27
8.2.6 Limites de l’intervalle élargi . 28
8.3 Modèle d’évaluation pour support filtrant déroulant . 29
8.3.1 Définition du mesurande . 29
8.3.2 Incertitude-type . 30
8.3.3 Seuil de décision . 31
8.3.4 Limite de détection . 31
8.3.5 Limites de l’intervalle élargi . 31
9 Paramétrage des alarmes, activité volumique minimale détectable et EMP . 31
Annexe A (informative) Exemple numérique de mesure de l’activité d’émission bêta globale
sur un filtre fixe . 35
Annexe B (informative) Exemple numérique de mesure de l’activité d’émission alpha
globale sur un filtre déroulant . 40
Annexe C (informative) Exemple numérique d’un mesurage par spectrométrie gamma de
l’activité volumique de l’iode 131 sur une cartouche au charbon fixe . 44
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iii
Annexe D (informative) Détermination de l’activité volumique détectable et de son temps de
réponse associé en utilisant une méthode de régression linéaire et de test
statistique . 47
Bibliographie . 55

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iv
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).
Deleted: www.iso.org/directives
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets). Deleted: www.iso.org/brevets
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant‐propos.html. Deleted: www.iso.org/iso/fr/avant
‐propos.html
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire, technologies
nucléaires, et radioprotection, sous‐comité SC 2, Radioprotection.
Une liste de toutes les parties de la série ISO/TR 22930 se trouve sur le site Web de l’ISO.
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Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
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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.
Deleted: www.iso.org/fr/members.
html
© ISO 2020 – Tous droits réservés
v
Introduction
L’échantillonnage et la surveillance de l’activité volumique dans l’air des lieux de travail sont d’une
importance cruciale pour préserver la sécurité des travailleurs dans les lieux où des substances
radioactives dispersables sont utilisées.
En général, la première indication d’un événement de dispersion de substances radioactives est donnée
par un dispositif de surveillance de l’air en continu (CAM) et ses niveaux d’alarme associés. La réponse
d’un CAM est généralement décalée dans le temps par rapport à la situation de rejet réelle.
La connaissance de plusieurs facteurs est nécessaire pour interpréter la réponse d’un CAM et
sélectionner le type de CAM adapté et ses paramètres de fonctionnement.
Le rôle du spécialiste en radioprotection est de choisir le CAM approprié, de déterminer l’instant où le
rejet effectif de substances radioactives se produit, d’interpréter les résultats de mesure et de mener
une action corrective adaptée à la sévérité du rejet.
L’objectif de la série ISO/TR 22930 est d’aider le spécialiste en radioprotection à évaluer les Formatted: Font: French (France)
performances d’un CAM.
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La série ISO/TR 22930 décrit les facteurs et les paramètres de fonctionnement ainsi que leur impact sur
Formatted: Font: French (France)
la réponse d’un CAM.
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Le présent document traite des systèmes de surveillance basés sur des techniques de prélèvement avec
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accumulation.
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vi
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 22930-1:2020(F)

Formatted: Justified
Évaluation des performances des dispositifs de surveillance
de l’air en continu — Partie 1: Dispositifs de surveillance de
l’air basés sur des techniques de prélèvement avec
accumulation
1 Domaine d’application
L’utilisation d’un dispositif de surveillance de l’air en continu (CAM) est principalement motivée par la
nécessité d’être alerté rapidement et de la façon la plus précise possible avec un taux acceptable de
fausses alarmes lorsqu’une valeur d’activité volumique significative est dépassée, afin de prendre des
mesures appropriées pour réduire l’exposition des personnes concernées.
Les performances de ce CAM dépendent non seulement de l’aspect métrologique caractérisé par le seuil
de décision, la limite de détection et les incertitudes de mesure, mais aussi de sa capacité dynamique
caractérisée par son temps de réponse ainsi que de l’activité volumique minimale détectable
correspondant à un taux de fausses alarmes acceptable.
La situation idéale serait d’avoir une activité volumique minimale détectable aussi faible qu
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.