Measurement of radioactivity in the environment — Air: Radon-222 — Part 9: Test methods for exhalation rate of building materials

This document specifies a method for the determination of the free radon exhalation rate of a batch of mineral based building materials. This document only refers to 222Rn exhalation determination using two test methods: liquid Scintillation Counting (LSC) and gamma ray spectrometry (see Annex A and Annex B). The exhalation of thoron (220Rn) does not affect the test result when applying the determination methods described in this document.

Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Air: Radon 222 — Partie 9: Méthode de détermination du flux d'exhalation des matériaux de construction

Le présent document spécifie une méthode pour la détermination du flux d'exhalation du radon libre d'un lot de matériaux de construction à base de minéraux. Le présent document ne se rapporte qu'à la détermination de l'exhalation du 222Rn à l'aide de deux méthodes d'essai: le comptage par scintillation liquide (CSL) et la spectrométrie gamma (voir Annexe A et Annexe B). L'exhalation de thoron (220Rn) n'affecte pas le résultat d'essai lors de l'application des méthodes de détermination décrites dans le présent document.

General Information

Status
Published
Publication Date
13-May-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Due Date
01-Dec-2019
Completion Date
14-May-2019
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ISO 11665-9:2019 - Measurement of radioactivity in the environment -- Air: Radon-222
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ISO 11665-9:2019 - Mesurage de la radioactivité dans l'environnement -- Air: Radon 222
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Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11665-9
Second edition
2019-05
Measurement of radioactivity in the
environment — Air: Radon-222 —
Part 9:
Test methods for exhalation rate of
building materials
Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Air: Radon
222 —
Partie 9: Méthode de détermination du flux d'exhalation des
matériaux de construction
Reference number
ISO 11665-9:2019(E)
©
ISO 2019

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ISO 11665-9:2019(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 11665-9:2019(E)

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
3.1 Terms and definitions . 1
3.2 Symbols . 2
4 Principle . 4
5 Reagents and equipment . 4
5.1 Reagents. 4
5.2 Equipment for sample preparation . 5
5.3 Equipment for procedure . 5
5.4 Test bench . 6
6 Building material test sample preparation . 7
6.1 General . 7
6.2 Number and dimensions . 8
6.2.1 General. 8
6.2.2 End product . 8
6.2.3 Fluid intermediate materials . 8
6.3 Conditioning . 8
6.3.1 End products . 8
6.3.2 Fluid intermediate materials . 9
7 Measurement . 9
7.1 General . 9
7.2 Set up of test bench . 9
7.2.1 Choice of volume flow rate . 9
7.2.2 Determination of amount of adsorbent material . .10
7.2.3 Determination of minimum desorption duration .10
7.2.4 LSC procedure .10
7.3 Measurement procedure .11
8 Expression of results .13
8.1 General .13
8.2 Free exhalation rate .13
8.3 Standard uncertainty .13
8.4 Decision threshold .14
8.5 Detection limit .15
9 Test report .15
Annex A (informative) Method for determination of free radon exhalation rate of mineral-
based building materials — Total count determination using gamma-ray spectrometry .16
Annex B (informative) Method for determination of free radon exhalation rate of mineral-
based building materials — Determination by nuclide-specific gamma-ray
spectrometry .26
Annex C (informative) Performance characteristics .38
Bibliography .39
© ISO 2019 – All rights reserved iii

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ISO 11665-9:2019(E)

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 documents 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).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
This document was prepared by ISO/TC 85, Nuclear energy, nuclear technologies, and radiological
protection, Subcommittee SC 2, Radiological protection.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 11665-9:2016), which has been
technically revised.
A list of all the parts in the ISO 11665 series can be found on the ISO website
iv © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 11665-9:2019(E)

Introduction
Radon isotopes 222, 219 and 220 are radioactive gases produced by the disintegration of radium
isotopes 226, 223 and 224, which are decay products of uranium-238, uranium-235 and thorium-232
respectively, and are all found in the earth's crust. Solid elements, also radioactive, followed by stable
[1]
lead are produced by radon disintegration .
When disintegrating, radon emits alpha particles and generates solid decay products, which are also
radioactive (polonium, bismuth, lead, etc.). The potential effects on human health of radon lie in its solid
decay products rather than the gas itself. Whether or not they are attached to atmospheric aerosols,
radon decay products can be inhaled and deposited in the bronchopulmonary tree to varying depths
according to their size.
[2]
Radon is today considered to be the main source of human exposure to natural radiation. UNSCEAR
suggests that, at the worldwide level, radon accounts for around 52 % of global average exposure to
natural radiation. The radiological impact of isotope 222 (48 %) is far more significant than isotope 220
(4 %), while isotope 219 is considered negligible. For this reason, references to radon in this document
refer only to radon-222.
Radon activity concentration can vary from one to more orders of magnitude over time and space.
Exposure to radon and its decay products varies tremendously from one area to another, as it depends
on the amount of radon emitted by the soil, weather conditions, and on the degree of containment in the
areas where individuals are exposed.
As radon tends to concentrate in enclosed spaces like houses, the main part of the population exposure
is due to indoor radon. Soil gas is recognized as the most important source of residential radon through
infiltration pathways. Other sources are described in other parts of ISO 11665 and ISO 13164 (all parts)
[3]
for water .
Radon enters into buildings via diffusion mechanism caused by the all-time existing difference between
radon activity concentrations in the underlying soil and inside the building, and via convection
mechanism inconstantly generated by a difference in pressure between the air in the building and the
air contained in the underlying soil. Indoor radon activity concentration depends on radon activity
concentration in the underlying soil, the building structure, the equipment (chimney, ventilation
systems, among others), the environmental parameters of the building (temperature, pressure, etc.)
and the occupants’ lifestyle.
−3
To limit the risk to individuals, a national reference level of 100 Bq·m is recommended by the World
[4] -3
Health Organization . Wherever this is not possible, this reference level should not exceed 300 Bq·m .
This recommendation was endorsed by the European Community Member States that shall establish
national reference levels for indoor radon activity concentrations. The reference levels for the annual
−3[5]
average activity concentration in air shall not be higher than 300 Bq·m
.
To reduce the risk to the overall population, building codes should be implemented that require radon
prevention measures in buildings under construction and radon mitigating measures in existing
buildings. Radon measurements are needed because building codes alone cannot guarantee that radon
concentrations are below the reference level.
The radon atoms in materials are produced by the disintegration of the radium-226 contained in the
mineral grains of the material. Some of these atoms reach the interstitial spaces between the grains:
this is the phenomenon of emanation. Some of these atoms produced by emanation reach the material’s
surface by diffusion and convection: this is the phenomenon of exhalation.
Values of the radon-222 surface exhalation rate observed for building materials vary from not detectable
−2 −1[6][7]
up to 5 mBq·m ·s
.
ISO 11665 consists of 12 parts (see Figure 1).
© ISO 2019 – All rights reserved v

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ISO 11665-9:2019(E)

Figure 1 — Structure of the ISO 11665 series
vi © ISO 2019 – All rights reserved

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11665-9:2019(E)
Measurement of radioactivity in the environment — Air:
Radon-222 —
Part 9:
Test methods for exhalation rate of building materials
1 Scope
This document specifies a method for the determination of the free radon exhalation rate of a batch of
222
mineral based building materials. This document only refers to Rn exhalation determination using
two test methods: liquid Scintillation Counting (LSC) and gamma ray spectrometry (see Annex A and
Annex B).
220
The exhalation of thoron ( Rn) does not affect the test result when applying the determination
methods described in this document.
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 11665-1, Measurement of radioactivity in the environment — Air: radon-222 — Part 1: Origins of radon
and its short-lived decay products and associated measurement methods
ISO 11929, Determination of the characteristic limits (decision threshold, detection limit and limits of the
confidence interval) for measurements of ionizing radiation — Fundamentals and application
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at http: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1.1
batch
quantity of material that is regarded as a unit and for which it is assumed that it has uniform
characteristics or an amount of fresh concrete produced under uniform conditions and which has the
same strength and environmental class or which has the same composition
© ISO 2019 – All rights reserved 1

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ISO 11665-9:2019(E)

3.1.2
building material
product that is made of one or more materials and possibly admixtures and which has characteristics
that meet previously set requirements after a formation process which may have been supplemented
with a curing process if required
Note 1 to entry: The curing process, in which a chemical reaction occurs, may take place under ambient
conditions (cold binding products), under elevated temperature (baked products) or under elevated temperature
and pressures (autoclaved products).
3.1.3
building material laboratory sample
sample or sub-sample(s) of the building material (3.1.2) received by the laboratory
3.1.4
building material test sample
building material (3.1.2) sample that is either the laboratory sample or has been prepared from the
laboratory sample used to determine the radon exhalation
3.1.5
adsorbent test sample
sample of adsorbent material, such as silica gel or charcoal, used to trap the radon exhaled from the
building material test sample (3.1.4)
Note 1 to entry: This sample is used for testing.
3.1.6
free volume
volume of the exhalation vessel reduced by the volume of the building material test sample (3.1.4)
3.1.7
radon standard
226
solution of Ra with a defined activity which can be traced to the primary standard or a source of
radon emanation with a defined radon emanation rate respectively
3.1.8
ventilation rate
rate at which the free volume (3.1.6) is refreshed
3
Note 1 to entry: The ventilation rate can be calculated by dividing the volume flow rate (m /s) by the free volume
3
(3.1.6) (m ).
3.2 Symbols
For the purposes of this document, the symbols given in ISO 11665-1 and the following apply.
Symbol Name of quantity
226
A Ra activity of the radon standard, in becquerel
Ra,s
226
A Ra activity, in becquerel
Ra
F Calibration factor
c
Average calibration factor
F
c
th
i Subscript of the determination for the i counting measurement
m , m Number of repeated counting measurements of the same kind: test sample and back-
g 0
ground, respectively
2 © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 11665-9:2019(E)

th
n , n Number of counts in the i measurement of the m counting measurements of the
g,i 0,i
gross area of the peak of the adsorbent test sample and of the background spectrum,
respectively
Mean value of the number of counts of the m counting measurements of the adsorbent
nn,
g 0
test sample and of the blank sample, respectively
n , n Number of counts in the peak of the adsorbent test sample spectrum and of the blank
g,Pbi 0,Pb,i
th
spectrum for the i measurement of the m counting measurements, respectively at
210
the energy line of Pb
Mean value of the number of counts of the m counting measurements of the adsorbent
nn,
g,Pb 0,Pb
test sample and of the blank sample, respectively in the gross area of the peak at the
210
energy line of Pb
n , n Number of counts in the peak of the adsorbent test sample spectrum and of the blank
g,Bi,i 0,Bi,i
th
spectrum for the i measurement of the m counting measurements, respectively at
214
the energy line of Bi
Mean value of the number of counts of the m counting measurements of the adsorbent
nn,
g,Bi 0,Bi
test sample and of the blank sample, respectively in the gross area of the peak at the
214
energy line of Bi
R , R Gross counting rate as the result of radon and/or radon decay products on the adsor-
g 0
bent test sample and of the blank, respectively, in per second
Mean value of the m measurements of the gross counting rate as the result of radon
RR,
g 0
and/or radon decay products on the adsorbent test sample and of the blank, respec-
tively, counting rate in per second
R , R Gross counting rate of the adsorbent test sample and of the blank, respectively,
g,Pb 0,Pb
210
for Pb, in per second
R , R Gross counting rate of the adsorbent test sample and of the blank, respectively,
g,Bi 0,Bi
214
for Bi, in per second
t Duration between the start and the end of the adsorption step, in seconds
a
t , t Counting duration for the measurement of the background and the blank, respective-
g 0
ly, in seconds
t Counting duration of the adsorbent test sample, in seconds
c
t Duration between the end of the adsorption period and the start of the count, in sec-
w
onds
U Expanded relative uncertainty, calculated by U = k ⋅ u (a) with k = 2, …
r r
V Free volume to which the radon exhales, in cubic metres
V Volume of the building material test sample, in cubic metres
p
λ Radon decay constant, in per second
Rn
λ Ventilation rate, in per second
v
k Coverage factor
Free radon exhalation rate, in becquerel per second
ϕ
f
© ISO 2019 – All rights reserved 3

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ISO 11665-9:2019(E)

Mean value of the free radon exhalation rate, in becquerel per second
φ
f
Standard uncertainty of the free radon exhalation rate, in becquerel per second
µ()φ
f
*
Decision threshold, in becquerel per second, associated to the free radon exhalation rate
φ
f
#
Detection limit, in becquerel per second, associated to the free radon exhalation rate
φ
f
Decision threshold, in becquerel per second, associated to the free radon exhalation
* *
φ , φ
f,Pb f,Bi
210 214
rate for PB and Bi respectively
# # Detection limit, in becquerel per second, associated to the free radon exhalation rate
φ , φ
f,Pb f,Bi
210 214
for PB and Bi respectively
All symbols belonging to the countings performed on the test samples, blanks and reference samples
are indicated by subscripts g, 0 and r, respectively.
In each case, arithmetic averaging over m countings of the same kind carried out with the same
preselected measurement duration, t (time preselection), is denoted by an overline.
Thus, for example, for m counting results, n (,im=>11., ; m ), which are obtained in such a way and
i
2
shall be averaged, the mean value, n, and its uncertainty, un() , of the values, n , are given by
i
m m
 
11 m−1 1
22
n ==nu ;  ()n n+ n+ ()nn− 
∑∑i i
 
m m m−3 m−3
i==1  i 1 
4 Principle
The building material test sample (3.1.4) is conditioned at a temperature of (20 ± 2) °C and (50 ± 5) %
relative humidity. After conditioning, the building material test sample (3.1.4) is placed in an exhalation
vessel where the radon exhalation takes place.
The free radon exhalation rate is determined by flushing the exhaled radon from the free volume (3.1.6)
using nitrogen and trapping it on an adsorbent material (purge and trap method) such as silica gel
and charcoal. The radon content of these adsorbent materials is quantified using Liquid Scintillation
Counting (LSC) for silica gel as described in the main text or using gamma ray spectrometry for charcoal
as described in Annex A and Annex B.
5 Reagents and equipment
5.1 Reagents
5.1.1 Ice water.
5.1.2 Potassium hydroxide, KOH, solid (pellets).
5.1.3 Radon standard (3.1.7).
5.1.4 Scintillation cocktail.
NOTE A cocktail based on toluene has, in practice, been found to be the most suitable.
4 © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 11665-9:2019(E)

5.1.5 Silica gel with a particle size of 1 mm to 3 mm and dried at 105 °C until a constant mass is
obtained.
A constant mass is obtained when the mass of the last weighing does not deviate by more than 0,5 % of
the mass of the previous weighing when weighing with an intervening period of at least 24 h.
5.1.6 Nitrogen, N , gas.
2
NOTE By the blank determination, any radon content of the gas and the influence of this on the result is
taken into account.
5.1.7 Nitrogen, N , liquid.
2
5.2 Equipment for sample preparation
5.2.1 Conditioning room in which the temperature can be set to a value of (20 ± 2) °C and the relative
humidity can be set to a value of (50 ± 5) %.
5.2.2 Calibrated length measuring instrument, with a reading uncertainty of maximum 1 mm.
5.2.3 Calibrated weighing apparatus, with a measuring range of minimum 1,5 times the mass of the
building material test sample (3.1.4) and reading uncertainty of a maximum 0,01 %.
5.2.4 Relative-humidity meter, with a measuring range of 40 % to 60 %, measurement uncertainty of
maximum 3 %, and reading uncertainty of maximum 1 %.
5.2.5 Thermometer, with a measuring range of 15 °C to 25 °C, measurement uncertainty of
maximum of 1 °C, and reading uncertainty of a maximum of 0,5 °C.
5.2.6 Saw.
5.3 Equipment for procedure
5.3.1 Adsorption column. Glass U tube of sufficient length and diameter, able to contain
approximately 5 g silica gel.
5.3.2 Dewar flask.
5.3.3 Drying column, comprising a glass U tube of sufficient length and diameter, able to contain 20 g
of KOH pellets.
5.3.4 Exhalation vessel, in which one or more adsorbent test samples (3.1.5) can be placed without
touching each other or the walls of the vessel and which can be sealed airtight. The dimensions of the
vessel shall be so that adequate flushing of the free volume (3.1.6) is possible. Ensure that the volume of
the exhalation vessel has at least twice the volume of the adsorbent test sample (3.1.5).
The material used to manufacture the exhalation vessel shall not release radon. The vessel shall have
an inlet and an outlet to allow flushing of the free volume (3.1.6) with nitrogen and shall be provided
with a thermometer and a relative-humidity meter. The ingoing volume flow shall be distributed over
various inlet points to ensure that the whole inner space of the vessel is flushed uniformly. Ensure that
there are no dead corners in this inner space. Volume flow rate meters shall be mounted in the lines
used to supply and exhaust the nitrogen.
5.3.5 Gas washing bottle(s). At least one, of volume 150 ml to 200 ml.
© ISO 2019 – All rights reserved 5

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ISO 11665-9:2019(E)

5.3.6 Calibrated length measuring instrument with a reading uncertainty of maximum 1 mm.
5.3.7 Glass vials, to be used as sample holders for the liquid scintillation counter; volume 20 ml.
5.3.8 Relative-humidity meter with a measuring range of 40 % to 60 %, measurement uncertainty of
maximum 3 % in absolute terms, and reading uncertainty of at most 1 %.
226
5.3.9 Round bottom flasks or gas washing bottles of sufficient volume to ensure the Ra solution
can be flushed.
5.3.10 Liquid scintillation counter, preferably with a sample changer and the option of setting
windows and displaying pulse height spectra.
5.3.11 Thermometer with a measuring range of 15 °C to 25 °C, measurement uncertainty of
maximum 1 °C, and reading uncertainty of maximum 0,5 °C.
5.3.12 Chronometer, with reading uncertainty of maximum 1 s.
5.3.13 Connection tubes, together with valves if required.
5.3.14 Plastic tubes.
5.3.15 Volume flow rate meter of accuracy such that the actual volume flow rate does not deviate by
more than 1 % from the value set during the test, with a measurement uncertainty of maximum 2 % of
the measured value, and a reading uncertainty of 1 % of the measured value.
5.4 Test bench
Set up the test bench as specified in Figure 2 with the components described in 5.3.
The components are connected with plastic tubes (5.3.14). The tubes that may be in contact with radon,
that is, downstream from the exhalation vessel (5.3.4), shall be as short as possible. Split the nitrogen
supply into two parts.
Pass one section over one or more gas washing bottles (5.3.5) filled with water to ensure that this
volume flow can reach a relative humidity of at least 50 %. The ratio between the dry and the humidified
volume flows can be changed through the valves mount
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 11665-9
Deuxième édition
2019-05
Mesurage de la radioactivité dans
l'environnement — Air: Radon 222 —
Partie 9:
Méthode de détermination du flux
d'exhalation des matériaux de
construction
Measurement of radioactivity in the environment — Air:
Radon-222 —
Part 9: Test methods for exhalation rate of building materials
Numéro de référence
ISO 11665-9:2019(F)
©
ISO 2019

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ISO 11665-9:2019(F)

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ISO 11665-9:2019(F)

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Symboles . 2
4 Principe . 4
5 Réactifs et équipement . 5
5.1 Réactifs . 5
5.2 Équipement pour la préparation des échantillons . 5
5.3 Équipement pour le mode opératoire . 5
5.4 Banc d’essai . 6
6 Préparation de l’échantillon d’essai de matériau de construction . 7
6.1 Généralités . 7
6.2 Nombre et dimensions . 8
6.2.1 Généralités . 8
6.2.2 Produit fini . 9
6.2.3 Matériaux intermédiaires fluides . 9
6.3 Conditionnement . 9
6.3.1 Produits finis . 9
6.3.2 Matériaux intermédiaires fluides . 9
7 Mesurage. 9
7.1 Généralités . 9
7.2 Configuration du banc d’essai .10
7.2.1 Choix du débit volumique .10
7.2.2 Détermination de la quantité de matériau adsorbant .10
7.2.3 Détermination de la durée minimale de désorption.11
7.2.4 Mode opératoire de CSL .11
7.3 Mode opératoire de mesure .12
8 Expression des résultats.13
8.1 Généralités .13
8.2 Flux d’exhalation libre .14
8.3 Incertitude-type .14
8.4 Seuil de décision .15
8.5 Limite de détection .16
9 Rapport d’essai .16
Annexe A (informative) Méthode pour la détermination du flux d’exhalation du radon libre
des matériaux de construction à base de minéraux — Détermination du comptage
total par spectrométrie gamma .18
Annexe B (informative) Méthode pour la détermination du flux d’exhalation du radon
libre des matériaux de construction à base de minéraux — Détermination par
spectrométrie gamma spécifique aux nucléides .28
Annexe C (informative) Caractéristiques de performance .41
Bibliographie .43
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ISO 11665-9:2019(F)

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’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).
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.
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 deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 11665-9:2016), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 11665 se trouve sur le site web de l’ISO.
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ISO 11665-9:2019(F)

Introduction
Les isotopes 222, 219 et 220 du radon sont des gaz radioactifs produits par la désintégration des
isotopes 226, 223 et 224 du radium, lesquels sont respectivement des descendants de l’uranium-238,
de l’uranium-235 et du thorium-232, et sont tous présents dans l’écorce terrestre. Des éléments solides,
[1]
eux aussi radioactifs, suivis par du plomb stable, sont produits par la désintégration du radon .
Lorsqu’il se désintègre, le radon émet des particules alpha et génère des descendants solides qui sont
eux aussi radioactifs (par exemple polonium, bismuth, plomb, etc.). Les effets potentiels du radon sur
la santé humaine sont liés aux descendants plutôt qu’au gaz lui-même. Qu’ils soient ou non attachés à
des aérosols atmosphériques, les descendants du radon peuvent être inhalés et se déposer dans l’arbre
broncho-pulmonaire à différentes profondeurs, suivant leur taille.
Le radon est aujourd’hui considéré comme la principale source d’exposition de l’homme au rayonnement
[2]
naturel. L’UNSCEAR suggère qu’au niveau mondial, le radon intervient pour environ 52 % de
l’exposition moyenne globale au rayonnement naturel. L’impact radiologique de l’isotope 222 (48 %) est
nettement plus important que celui de l’isotope 220 (4 %) et l’isotope 219 est quant à lui considéré
comme négligeable. Pour cette raison, les références au radon dans le présent document désignent
exclusivement le radon-222.
L’activité volumique du radon peut varier d’un à plusieurs ordres de grandeur dans le temps et l’espace.
L’exposition au radon et à ses descendants varie considérablement d’un lieu à l’autre. Elle dépend
de la quantité de radon émise par le sol en ces lieux, des conditions météorologiques et du degré de
confinement dans les lieux où sont exposées les personnes.
Comme le radon a tendance à se concentrer dans les espaces clos tels que les maisons, la majeure partie
de l’exposition de la population provient du radon présent dans l’atmosphère intérieure des bâtiments.
Le gaz issu du sol est reconnu comme étant la plus importante source de radon résidentiel via des voies
d’infiltration. D’autres sources sont décrites dans d’autres parties de l’ISO 11665 et dans l’ISO 13164
[3]
(toutes les parties) pour l’eau .
Le radon pénètre dans les bâtiments par un mécanisme de diffusion dû à la différence permanente
entre l’activité volumique du radon dans le sol sous-jacent et celle existant à l’intérieur du bâtiment,
et par un mécanisme de convection généré par intermittence par une différence de pression entre l’air
dans le bâtiment et celui contenu dans le sol sous-jacent. L’activité volumique du radon à l’intérieur des
bâtiments dépend de l’activité volumique du radon dans le sol sous-jacent, de la structure du bâtiment,
des équipements (cheminée, systèmes de ventilation mécanique, entre autres), des paramètres
environnementaux du bâtiment (température, pression, etc.), mais également du mode de vie de ses
occupants.
–3
Pour limiter le risque pour les individus, un niveau de référence national de 100 Bq·m est recommandé
[4]
par l’Organisation mondiale de la santé . Lorsque cela n’est pas possible, il convient que ce niveau de
–3
référence ne dépasse pas 300 Bq·m . Cette recommandation a été entérinée par les États membres de
la Communauté européenne qui doivent établir des niveaux de référence nationaux pour les activités
volumiques du radon à l’intérieur des bâtiments. Les niveaux de référence pour l’activité volumique
–3[5]
moyenne annuelle dans l’air ne doivent pas être supérieurs à 300 Bq·m .
Pour réduire le risque pour l’ensemble de la population, il convient de mettre en œuvre des codes du
bâtiment qui exigent des mesures de prévention du radon dans les bâtiments en construction et des
mesures d’atténuation du radon dans les bâtiments existants. Les mesurages du radon sont nécessaires,
car les codes du bâtiment ne peuvent à eux seuls garantir que les concentrations de radon sont
inférieures au niveau de référence.
Les atomes de radon dans les matériaux sont produits par la désintégration du radium-226 contenu
dans les grains minéraux du matériau. Certains de ces atomes atteignent les espaces interstitiels entre
les grains: c’est le phénomène d’émanation. Certains de ces atomes produits par émanation atteignent
la surface du matériau par diffusion et convection: c’est le phénomène d’exhalation.
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ISO 11665-9:2019(F)

Les valeurs du flux d’exhalation surfacique du radon-222 observées pour les matériaux de construction
−2 –1[6][7]
varient d’indétectable à 5 mBq·m ·s .
L’ISO 11665 comprend 12 parties (voir Figure 1).
Figure 1 — Structure de la série ISO 11665
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NORME INTERNATIONALE ISO 11665-9:2019(F)
Mesurage de la radioactivité dans l'environnement — Air:
Radon 222 —
Partie 9:
Méthode de détermination du flux d'exhalation des
matériaux de construction
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode pour la détermination du flux d’exhalation du radon libre
d’un lot de matériaux de construction à base de minéraux. Le présent document ne se rapporte qu’à la
222
détermination de l’exhalation du Rn à l’aide de deux méthodes d’essai: le comptage par scintillation
liquide (CSL) et la spectrométrie gamma (voir Annexe A et Annexe B).
220
L’exhalation de thoron ( Rn) n’affecte pas le résultat d’essai lors de l’application des méthodes de
détermination décrites dans le présent document.
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 11665-1, Mesurage de la radioactivité dans l’environnement — Air: Radon-222 — Partie 1: Origine du
radon et de ses descendants à vie courte, et méthodes de mesure associées
ISO 11929, Détermination des limites caractéristiques (seuil de décision, limite de détection et extrémités
de l’intervalle de confiance) pour mesurages de rayonnements ionisants — Principes fondamentaux et
applications
ISO/IEC 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais
3 Termes, définitions et symboles
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions 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 http: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
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ISO 11665-9:2019(F)

3.1.1
lot
quantité de matériau considérée comme une unité et pour laquelle il est supposé que les caractéristiques
sont uniformes ou quantité de béton frais produit dans des conditions uniformes et qui a les mêmes
résistance et classe environnementale ou qui a la même composition
3.1.2
matériau de construction
produit constitué d’un ou plusieurs matériaux et possiblement d’additifs et qui a des caractéristiques
satisfaisant aux exigences préalablement établies après un processus de formation qui peut avoir été
complété, si nécessaire, par un processus de durcissement
Note 1 à l'article: Le processus de durcissement, pendant lequel une réaction chimique se produit, peut avoir
lieu dans les conditions ambiantes (produits durcis à froid), à une température élevée (produits cuits) ou à une
température et une pression élevées (produits autoclavés).
3.1.3
échantillon de matériau de construction de laboratoire
échantillon ou sous-échantillon(s) du matériau de construction (3.1.2) reçu par le laboratoire
3.1.4
échantillon d’essai de matériau de construction
échantillon de matériau de construction (3.1.2) qui peut être l’échantillon pour le laboratoire ou un
échantillon préparé à partir de l’échantillon pour le laboratoire utilisé pour déterminer l’exhalation
de radon
3.1.5
échantillon d’essai de matériau adsorbant
échantillon de matériau adsorbant, tel que le gel de silice ou le charbon actif, utilisé pour piéger le radon
exhalé de l’échantillon d’essai de matériau de construction (3.1.4)
Note 1 à l'article: Cet échantillon est utilisé pour les essais.
3.1.6
volume libre
volume du récipient d’exhalation réduit du volume de l’échantillon d’essai de matériau de construction
(3.1.4)
3.1.7
étalon de radon
226
solution de Ra d’activité définie qui peut être tracée à l’étalon primaire ou source d’émanation de
radon de flux d’émanation de radon défini, respectivement
3.1.8
débit de ventilation
débit auquel le volume libre (3.1.6) est renouvelé
3
Note 1 à l'article: Le débit de ventilation peut être calculé en divisant le débit volumique (m /s) par le volume libre
3
(3.1.6) (m ).
3.2 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles donnés dans l’ISO 11665-1, ainsi que les suivants,
s’appliquent.
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ISO 11665-9:2019(F)

Symbole Nom de la grandeur
226
A Activité du Ra de l’étalon de radon, en becquerel
Ra,s
226
A Activité du Ra, en becquerel
Ra
F Facteur d’étalonnage
c
Facteur d’étalonnage moyen
F
c
ème
i Indice de la détermination pour le i mesurage du comptage
m , m Nombre de mesurages du comptage répétés du même type: échantillon d’essai et bruit
g 0
de fond, respectivement
ème
n , n Nombre de comptages dans le i mesurage des m mesurages du comptage de la zone
g,i 0,i
brute du pic de l’échantillon d’essai de matériau adsorbant et du spectre du bruit de
fond, respectivement
Valeur moyenne du nombre de comptages des m mesurages du comptage de l’échantillon
nn,
g 0
d’essai de matériau adsorbant et de l’échantillon témoin, respectivement
n , n Nombre de comptages au pic du spectre de l’échantillon d’essai de matériau adsorbant et
g,Pbi 0,Pb,i
ème
du spectre témoin pour le i mesurage des m mesurages du comptage, respectivement,
210
à la raie d’énergie du Pb
Valeur moyenne du nombre de comptages des m mesurages du comptage de l’échantillon
nn,
g,Pb 0,Pb
d’essai de matériau adsorbant et de l’échantillon témoin, respectivement, dans la zone
210
brute du pic, à la raie d’énergie du Pb
n , n Nombre de comptages au pic du spectre de l’échantillon d’essai de matériau adsorbant et
g,Bi,i 0,Bi,i
ème
du spectre témoin pour le i mesurage des m mesurages du comptage, respectivement,
214
à la raie d’énergie du Bi
Valeur moyenne du nombre de comptages des m mesurages du comptage de l’échantillon
nn,
g,Bi 0,Bi
d’essai de matériau adsorbant et de l’échantillon témoin, respectivement, dans la zone
214
brute du pic, à la raie d’énergie du Bi
R , R Taux de comptage brut résultant du radon et/ou des descendants du radon sur l’échantillon
g 0
d’essai de matériau adsorbant et le témoin, respectivement, en par seconde
Valeur moyenne des m mesurages du taux de comptage brut résultant du radon et/ou
RR,
g 0
des descendants du radon sur l’échantillon d’essai de matériau adsorbant et le témoin,
respectivement, taux de comptage en par seconde
R , R Taux de comptage brut de l’échantillon d’essai de matériau adsorbant et du témoin,
g,Pb 0,Pb
210
respectivement, pour le Pb, en par seconde
R , R Taux de comptage brut de l’échantillon d’essai de matériau adsorbant et du témoin,
g,Bi 0,Bi
214
respectivement, pour le Bi, en par seconde
t Durée entre le début et la fin de l’étape d’adsorption, en secondes
a
t , t Durée de comptage pour le mesurage du bruit de fond et du témoin, respectivement,
g 0
en secondes
t Durée de comptage de l’échantillon d’essai de matériau adsorbant, en secondes
c
t Durée entre la fin de la période d’adsorption et le début du comptage, en secondes
w
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ISO 11665-9:2019(F)

U Incertitude relative étendue, calculée par U = k ⋅ u (a) avec k = 2, …
r r
V Volume libre dans lequel le radon exhale, en mètres cubes
V Volume de l’échantillon d’essai de matériau de construction, en mètres cubes
p
λ Constante de désintégration du radon, en par seconde
Rn
λ Débit de ventilation, en par seconde
v
k Facteur d’élargissement
Flux d’exhalation du radon libre, en becquerel par seconde
ϕ
f
Valeur moyenne du flux d’exhalation du radon libre, en becquerel par seconde
φ
f
Incertitude moyenne du flux d’exhalation du radon libre, en becquerel par seconde
µ()φ
f
*
Seuil de décision, en becquerel par seconde, associé au flux d’exhalation du radon libre
φ
f
# Limite de détection, en becquerel par seconde, associée au flux d’exhalation du radon libre
φ
f
Seuil de décision, en becquerel par seconde, associé au flux d’exhalation du radon libre
* *
φ , φ
210 214
f,Pb f,Bi
respectivement pour le Pb et le Bi
Limite de détection, en becquerel par seconde, associée au flux d’exhalation du radon
# #
φ , φ 210 214
f,Pb f,Bi libre respectivement pour le Pb et le Bi
Tous les symboles relatifs aux comptages effectués sur les échantillons d’essai, les témoins et les
échantillons de référence sont indiqués par les indices respectifs g, 0 et r.
Dans chaque cas, la moyenne arithmétique sur m comptages du même type effectués avec la même
durée présélectionnée de mesure, t (présélection de temps), est indiquée par une barre haute.
Ainsi, par exemple, pour m résultats de comptage, n (,im=>11., ; m ), qui sont obtenus d’une telle
i
2
manière et dont la moyenne doit être calculée, la valeur moyenne, n, et son incertitude, un() , des
valeurs, n , sont données par:
i
m m
 
11 m−1 1
22
n ==nu ;  ()n n+ n+ ()nn− 
∑∑i i
 
m m m−3 m−3
i==1  i 1 
4 Principe
L’échantillon d’essai de matériau de construction (3.1.4) est conditionné à une température de (20 ± 2) °C
et une humidité relative de (50 ± 5) %. Après le conditionnement, l’échantillon d’essai de matériau de
construction (3.1.4) est placé dans un récipient d’exhalation dans lequel l’exhalation du radon a lieu.
Le flux d’exhalation du radon libre est déterminé en purgeant le radon exhalé du volume libre (3.1.6)
à l’aide d’azote, puis en le piégeant sur un matériau adsorbant (méthode de purge et piégeage) tel que
du gel de silice et du charbon actif. La teneur en radon de ces matériaux adsorbants est quantifiée par
comptage par scintillation liquide (CSL), pour du gel de silice, comme décrit dans le corps du texte, ou
par spectrométrie gamma, pour le charbon actif, comme décrit dans l’Annexe A et l’Annexe B.
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5 Réactifs et équipement
5.1 Réactifs
5.1.1 Eau glacée.
5.1.2 Hydroxyde de potassium, KOH, solide (pastilles).
5.1.3 Étalon de radon (3.1.7).
5.1.4 Cocktail scintillant.
NOTE Il a été constaté, en pratique, qu’un cocktail à base de toluène convient le mieux.
5.1.5 Gel de silice avec une taille de particules de 1 mm à 3 mm et séché à 105 °C jusqu’à l’obtention
d’une masse constante.
Une masse constante est obtenue lorsque l’écart entre deux pesées n’excède pas 0,5 % de la masse de la
pesée précédente avec un intervalle d’au moins 24 h entre les pesées.
5.1.6 Azote, N , gazeux.
2
NOTE Par la détermination du témoin, toute teneur en radon du gaz et son influence sur le résultat sont
prises en compte.
5.1.7 Azote, N , liquide.
2
5.2 Équipement pour la préparation des échantillons
5.2.1 Salle de conditionnement dans laquelle la température peut être réglée à une valeur de
(20 ± 2) °C et l’humidité relative peut être réglée à une valeur de (50 ± 5) %.
5.2.2 Instrument de mesure de la longueur étalonné avec une incertitude de lecture maximale
de 1 mm.
5.2.3 Appareil de pesage étalonné, avec une plage de mesure au minimum équivalente à 1,5 fois la
masse de l’échantillon d’essai de matériau de construction (3.1.4), et une incertitude de lecture maximale
de 0,01 %.
5.2.4 Hygromètre, avec une plage de mesure de 40 % à 60 %, une incertitude de mesure maximale de
3 % et une incertitude de lecture maximale de 1 %.
5.2.5 Thermomètre, avec une plage de mesure de 15 °C à 25 °C, une incertitude de mesure maximale
de 1 °C et une incertitude de lecture maximale de 0,5 °C.
5.2.6 Scie
5.3 Équipement pour le mode opératoire
5.3.1 Colonne d’adsorption. Tube en U en verre de longueur et de diamètre suffisants, pouvant
contenir environ 5 g de gel de silice.
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5.3.2 Vase de Dewar.
5.3.3 Colonne de séchage, comprenant un tube en U en verre de longueur et de diamètre suffisants,
pouvant contenir 20 g de pastilles de KOH.
5.3.4 Récipient d’exhalation, dans lequel un ou plusieurs échantillons d’essai de matériau adsorbant
(3.1.5) peuvent être placés sans contact entre eux ni avec les parois du récipient et qui peut être fermé
hermétiquement à l’air. Les dimensions du récipient doivent être telles qu’une purge adéquate du volume
libre (3.1.6) soit possible. Vérifier que le volume du récipient d’exhalation est au moins égal au double du
volume de l’échantillon d’essai de matériau adsorbant (3.1.5).
Le matériau utilisé pour la fabrication du récipient d’exhalation ne doit p
...

Questions, Comments and Discussion

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