I E C 61 ® Edition 201 6-02 I N TE RN ATI ON AL S TAN D ARD N ORM E I N TE RN ATI ON ALE Rad i ati on protecti on i n s tru m en tati on – Tran s portabl e, m obi l e or i n s tal l ed eq u i pm en t to m eas u re ph oton rad i ati on for en vi ron m en tal m on i tori n g I n s tru m en tati on pou r l a rad i oprotecti on – E q u i pem en t tran s portabl e, m obi l e ou i n s tal l é pou r m es u rer l e rayon n em en t d e ph oton s pou r l a su rvei l l an ce d e IEC 61 01 7:201 6-02(en-fr) l ' en vi ron n em en t TH I S P U B L I C ATI O N I S C O P YRI G H T P RO TE C T E D C o p yri g h t © I E C , G e n e va , S w i tze rl a n d All rights reserved Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either IEC or IEC's member National Committee in the country of the requester If you have any questions about IEC copyright or have an enquiry about obtaining additional rights to this publication, please contact the address below or your local IEC member National Committee for further information Droits de reproduction réservés Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication 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'IEC ou du Comité national de l'IEC du pays du demandeur Si vous avez des questions sur le copyright de l'IEC ou si vous désirez obtenir des droits supplémentaires sur cette publication, utilisez les coordonnées ci-après ou contactez le Comité national de l'IEC de votre pays de résidence IEC Central Office 3, rue de Varembé CH-1 21 Geneva 20 Switzerland Tel.: +41 22 91 02 1 Fax: +41 22 91 03 00 info@iec.ch www.iec.ch Abou t th e I E C The International Electrotechnical Commission (IEC) is the leading global organization that prepares and publishes International Standards for all electrical, electronic and related technologies Ab o u t I E C p u b l i c a ti o n s The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC Please make sure that you have the latest edition, a corrigenda or an amendment might have been published I E C C atal og u e - webs tore i ec ch /catal og u e E l ectroped i a - www el ectroped i a org The stand-alone application for consulting the entire bibliographical information on IEC International Standards, Technical Specifications, Technical Reports and other documents Available for PC, Mac OS, Android Tablets and iPad The world's leading online dictionary of electronic and electrical terms containing 20 000 terms and definitions in English and French, with equivalent terms in additional languages Also known as the International Electrotechnical Vocabulary (IEV) online I E C pu bl i cati on s s earch - www i ec ch /s earch pu b I E C G l os s ary - s td i ec ch /g l os s ary The advanced search enables to find IEC publications by a variety of criteria (reference number, text, technical committee,…) It also gives information on projects, replaced and withdrawn publications 65 000 electrotechnical terminology entries in English and French extracted from the Terms and Definitions clause of IEC publications issued since 2002 Some entries have been collected from earlier publications of IEC TC 37, 77, 86 and CISPR I E C J u st P u bl i s h ed - webs tore i ec ch /j u s u bl i s h ed Stay up to date on all new IEC publications Just Published details all new publications released Available online and also once a month by email I E C C u s to m er S ervi ce C en tre - webs tore i ec ch /cs c If you wish to give us your feedback on this publication or need further assistance, please contact the Customer Service Centre: csc@iec.ch A propos d e l ' I E C La Commission Electrotechnique Internationale (IEC) est la première organisation mondiale qui élabore et publie des Normes internationales pour tout ce qui a trait l'électricité, l'électronique et aux technologies apparentées A propos d es p u bl i cati on s I E C Le contenu technique des publications IEC est constamment revu Veuillez vous assurer que vous possédez l’édition la plus récente, un corrigendum ou amendement peut avoir été publié C atal og u e I E C - webs tore i ec ch /catal og u e Application autonome pour consulter tous les renseignements bibliographiques sur les Normes internationales, Spécifications techniques, Rapports techniques et autres documents de l'IEC Disponible pour PC, Mac OS, tablettes Android et iPad Rech erch e d e pu bl i cati o n s I E C - www i ec ch /s earch p u b La recherche avancée permet de trouver des publications IEC en utilisant différents critères (numéro de référence, texte, comité d’études,…) Elle donne aussi des informations sur les projets et les publications remplacées ou retirées E l ectroped i a - www el ectroped i a org Le premier dictionnaire en ligne de termes électroniques et électriques Il contient 20 000 termes et dộfinitions en anglais et en franỗais, ainsi que les termes équivalents dans langues additionnelles Egalement appelé Vocabulaire Electrotechnique International (IEV) en ligne G l os s re I E C - s td i ec ch /g l os s ary 65 000 entrộes terminologiques ộlectrotechniques, en anglais et en franỗais, extraites des articles Termes et Définitions des publications IEC parues depuis 2002 Plus certaines entrées antérieures extraites des publications des CE 37, 77, 86 et CISPR de l'IEC I E C J u st P u bl i s h ed - webs tore i ec ch /j u s u bl i s h ed Restez informé sur les nouvelles publications IEC Just Published détaille les nouvelles publications parues Disponible en ligne et aussi une fois par mois par email S ervi ce C l i en ts - webs tore i ec ch /cs c Si vous désirez nous donner des commentaires sur cette publication ou si vous avez des questions contactez-nous: csc@iec.ch I E C 61 ® Edition 201 6-02 I N TE RN ATI ON AL S TAN D ARD N ORM E I N TE RN ATI ON ALE Rad i ati on protecti on i n s tru m en tati on – Tran s portabl e, m obi l e or i n s tal l ed eq u i pm en t to m eas u re ph oton rad i ati on for en vi ron m en tal m on i tori n g I n s tru m en tati on pou r l a rad i oprotecti on – E q u i pem en t tran s portabl e, m obi l e ou i n s tal l é pou r m es u rer l e rayon n em en t d e ph oton s pou r l a su rvei l l an ce d e l ' en vi ron n em en t INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION COMMISSION ELECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE ICS 3.280 ISBN 978-2-8322-31 60-9 Warn i n g ! M ake s u re th at you ob tai n ed th i s pu bl i cati on from an au th ori zed d i s tri bu tor Atten ti on ! Veu i l l ez vou s as s u rer q u e vou s avez o bten u cette pu bl i cati on vi a u n d i s tri b u teu r ag réé ® Registered trademark of the International Electrotechnical Commission –2– I EC 61 01 7:201 I EC 201 CONTENTS FOREWORD I NTRODUCTI ON Scope Normative references Terms, definitions, abbreviations, symbols, quantities and units Terms and definitions Test nomenclature 3 Abbreviations and symbols 3 Quantities and units General test procedure Nature of tests Reference conditions and standard test conditions Radiation performance tests 4 Tests performed with variation of influence quantities Statistical fluctuations 4 Reference radiation 4 Point of test General requirements Summary of requirements General characteristics 2.1 Energy and measurement range 2.2 Effective range of dose rate and dose 2.3 Ease of decontamination 5 Equipment configuration 5 Alarm facilities Radiation detection requirements Linearity 1 Requirements Test source of photon radiation 6 Variation of response with photon radiation energy 6 2.1 Requirements 6 2.2 Method of test Variation of response with angle of incidence 3.1 General 3.2 Requirements 3.3 Method of test Overload characteristics 4.1 Requirements 4.2 Method of test Statistical fluctuations 5.1 Requirements 5.2 Method of test 6 Response time 6.1 Requirements 6.2 Method of test Alarm requirements 20 I EC 61 01 7: 201 I EC 201 –3– Requirements 20 7.2 Method of test 21 Alarm response time and stability 21 8.1 Requirements 21 8.2 Method of test 21 Warm-up 21 9.1 Requirements 21 9.2 Method of test 21 Electrical, mechanical and environmental characteristics 22 Power supplies 22 1 Mains operation 22 Battery operation 22 Electromagnetic compatibility (EMC) 23 2.1 General 23 2.2 Electrostatic discharge 23 2.3 General radiated electromagnetic fields 23 2.4 Conducted disturbances induced by fast transients or bursts 24 2.5 Conducted disturbances induced by surges 24 2.6 Conducted disturbances induced by radio-frequencies 25 2.7 Ring wave immunity 25 2.8 50 H z/60 Hz magnetic field 26 2.9 Voltage dips and short interruptions 26 Mechanical characteristics 26 3.1 Microphonics/impact 26 3.2 Mechanical shock 27 Environmental characteristics 27 4.1 Ambient temperature 27 4.2 Relative humidity 28 4.3 Sealing 28 Documentation 29 Type test report 29 Certificate 29 Operation and maintenance manual 29 Annex A (informative) Example types of detectors and their characteristics 36 A I onization chamber 36 A GM counter 36 A Scintillation detector 36 A Semiconductor detector 36 Annex B (informative) I ntroduction of spectrum-weight G-function 37 Annex C (informative) Specification and configuration of the system using two types of detector 39 C.1 Combination of N aI type and ionization chamber type 39 C.2 Combination of N aI type and semiconductor type 40 Annex D (informative) Calibration of dose rate and dose meters 41 Figure – Example of the rotation of the detector assembly Figure B.1 – Calculated spectrum-weight G-function (pSv/count) as a function of photon energy, compared with the detection efficiency (count/cm –2 ) and the fluence- –4– I EC 61 01 7:201 I EC 201 to-ambient-dose-equivalent conversion coefficient (pSv/cm –2 ) for the N aI (Tl) scintillator (1 2,7 mm diameter and 2, mm thick cylinder) 38 Table – Reference conditions and standard test conditions 30 Table – Radiation performance tests 31 Table – Classification of electricity, mechanical, and environmental testing 32 Table – Tests performed with variations of influence quantities 33 Table – Maximum values of additional indications due to electromagnetic disturbances 34 I EC 61 01 7: 201 I EC 201 –5– I NTERNATIONAL ELECTROTECHNI CAL COMMI SSI ON RAD I AT I O N P RO T E C T I O N I N S T RU M E N T AT I O N – T RAN S P O RT AB L E , M O B I L E O R I N S T AL L E D E Q U I P M E N T T O M E AS U RE P H O TO N RAD I AT I O N F O R E N VI RO N M E N T AL M O N I T O RI N G FOREWORD ) The I nternati onal El ectrotechnical Commi ssi on (I EC) is a worl d wi d e organizati on for standard izati on comprisi ng all nati onal electrotech nical committees (I EC N ational Comm ittees) Th e object of I EC i s to promote i nternati on al co-operati on on al l q u esti ons cernin g standard izati on i n the el ectrical and el ectronic fi el ds To this end an d in ad di ti on to other acti vi ti es, I EC pu blish es I nternati onal Stan d ards, Technical Speci fi cati ons, Technical Reports, Pu blicl y Avail abl e Specificati ons (PAS) and Gui d es (hereafter referred to as “I EC Pu blicati on(s)”) Their preparati on is entru sted to technical committees; any I EC N ati onal Committee i nterested i n the subject d eal t with may parti ci pate i n thi s preparatory work I ntern ati onal, g overn mental and non governm ental organizations l iaisi ng wi th the I EC al so participate i n this preparati on I EC coll aborates cl osel y wi th the I nternati on al Organizati on for Stand ard izati on (I SO) in accordan ce wi th cond i ti ons d etermined by agreement between th e two org anizati ons 2) Th e form al decision s or agreem ents of I EC on tech nical matters express, as nearl y as possibl e, an i nternati onal consensus of opi ni on on the rel evan t su bjects si nce each technical committee has representati on from all i nterested I EC N ati onal Commi ttees 3) I EC Pu blications have th e form of recommend ati ons for internati onal u se and are accepted by I EC N ati onal Comm ittees i n th at sense Whi le all reasonabl e efforts are mad e to ensu re that the techn ical content of I EC Pu blicati ons is accu rate, I EC cann ot be hel d responsi bl e for th e way in wh i ch they are used or for an y misin terpretati on by any end u ser 4) I n ord er to promote international u ni formi ty, I EC N ati onal Com mi ttees und ertake to appl y I EC Publicati on s transparen tl y to the maximum exten t possi bl e i n thei r nati onal and reg i onal pu blicati ons An y di verg ence between an y I EC Pu bl icati on and the correspond i ng nati on al or reg ional publi cation sh al l be cl earl y i ndi cated in the l atter 5) I EC i tsel f d oes not provi d e any attestation of conform ity I nd epend ent certi ficati on bodies provi d e conformity assessment services an d , in some areas, access to I EC marks of conformi ty I EC i s not responsi bl e for an y services carried ou t by i nd epend en t certi fication bodi es 6) All users sh ould ensu re that they h ave the l atest edi ti on of this pu blicati on 7) N o li abili ty shal l attach to I EC or i ts di rectors, empl oyees, servan ts or agents in clu di ng i nd ivi du al experts and members of i ts technical commi ttees and I EC N ati onal Comm ittees for any personal i nju ry, property d amage or other d amage of any n atu re whatsoever, whether di rect or in d i rect, or for costs (i nclud i ng l egal fees) and expenses arising out of the pu bli cati on, use of, or rel ian ce u pon, thi s I EC Pu bl ication or an y other I EC Pu blicati ons 8) Attention is d rawn to the N ormative references cited i n this pu bl icati on U se of the referenced pu blicati ons is i ndi spensabl e for the correct appli cati on of this publicati on 9) Attention is d rawn to th e possibili ty that some of the el em ents of thi s I EC Pu bl icati on may be the su bj ect of patent ri ghts I EC sh al l not be held responsi bl e for i d en ti fyi ng any or all su ch patent ri ghts I nternational Standard 61 01 has been prepared by subcommittee 45B: Radiation protection instrumentation, of IEC technical committee 45: Nuclear instrumentation This first edition of I EC 61 01 cancels and replaces the first edition of I EC 61 01 7-1 , published in 991 , and the first edition of I EC 61 01 7-2, published in 994 I t constitutes a technical revision The main technical changes with the previous editions are as follows: – this standard explicitly describes air absorbed dose and dose rate, ambient dose equivalent dose and dose rate, in addition to air kerma and kerma rate; – this standard includes the description of the typical detector types for use in environmental monitoring –6– I EC 61 01 7:201 I EC 201 The text of this standard is based on the following documents: FDI S Report on voti ng 45B/825/FDI S 45B/837/RVD Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on voting indicated in the above table This publication has been drafted in accordance with the ISO/I EC Directives, Part The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until the stability date indicated on the I EC website under "http: //webstore iec.ch" in the data related to the specific publication At this date, the publication will be • • • • reconfirmed, withdrawn, replaced by a revised edition, or amended I EC 61 01 7: 201 I EC 201 –7– I NTRODUCTI ON Exposure of members of the public to ionizing radiation produced by nuclear and other facilities is subject to control An essential part of control is the measurement of the environmental radiation levels in the neighborhood of these facilities The evaluation of the environmental radiation dose from photons is difficult The composition of the background radiation is complex and includes contributions from natural sources such as cosmic radiation and terrestrial radioactivity in addition to man-made radioactivity arising from the operation of nuclear facilities and fall-out from nuclear weapon tests This, if further complicated by the variation in the natural background radiation dose, varies in time due to variation in ambient radon concentrations and space due to spatial heterogeneity of the natural environmental background The requirements specified in this standard relate to normal operations of the assembly Should an assembly be required for emergency conditions on-site at nuclear facilities then the requirements of I EC 60846-2 should also be applied to the assembly, particularly with regard to overload characteristics The requirements for portable work place monitors to measure ambient and/or directional dose equivalent (rate) are specified in I EC 60846-1 –8– RAD I AT I O N P RO T E C T I O N I EC 61 01 7:201 I N S T RU M E N T AT I O N I EC 201 – T RAN S P O RT AB L E , M O B I L E O R I N S T AL L E D E Q U I P M E N T T O M E AS U RE P H O TO N RAD I AT I O N F O R E N VI RO N M E N T AL M O N I T O RI N G Scope This I nternational Standard is applicable to transportable, mobile or installed assemblies intended to measure environmental air kerma rates or air absorbed dose rates from 30 nGy h –1 to 30 µ Gy h –1 or ambient dose equivalent rates from 30 nSv h –1 to 30 µ Sv h –1 , or air kerma or air absorbed dose from nGy to mGy, or ambient dose equivalent from nSv to mSv, due to photon radiation of energy between 50 keV and MeV The measurable range of dose and dose rate can be extended by agreement between the purchaser and the manufacturer This extension may be realized by combining more than one detector, for example NaI(Tl) scintillator and ionization chamber For most environmental applications, instruments may measure over a more limited energy range of 80 keV to MeV ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ N OTE 80 keV to M eV h as been ch osen to cover the energi es of the chi ef envi ronmen tal and man-mad e rad i onu cli d es th at contribu te to the en vironmental d ose The term “d ose” u sed i n this stand ard mean s the qu anti ty, r kerm a, air absorbed d ose, and ambi en t d ose eq u ivalent, th at the i nstrum ent is i nten d ed to m easu re I f the assembly is to be used to measure these quantities in the area surrounding a nuclear reactor producing MeV radiation from the N isotope, it will be necessary to determine the response at this energy An absorbed dose in air, which uses the same unit, Gy, as air kerma can be taken to have the same numerical value as air kerma under the condition of electron equilibrium Passive devices such as Thermo-Luminescence Dosemeter (TLD), Optically Stimulated Luminescence (OSL) Dosemeter or Glass Radio-Photo Luminescence (RPL) Dosemeter are not covered by this standard I nstalled assemblies should be capable of operating continuously This standard does not provide for the measurement of beta and neutron radiation The equipment covered by this standard comprises a detector assembly and processing circuits, which may be connected together either rigidly or by means of a flexible cable, or incorporated into a single assembly The equipment assembly may also include circuits for displaying readings, alarms and communication This equipment should meet the environmental conditions of use Examples of instruments include (detailed information is described in Annex A): a) I o n i za ti on ch am ber This is suitable for the measurement of air kerma and air absorbed dose and dose rate I n the environment, the correction due to temperature and atmospheric pressure may be required N OTE For the m easu remen t of ambi en t dose eq uival ent and dose equ ival ent rate the energy response may be compen sated b) G e i g e r- M u l l e r ( G M ) c o u n t e r The energy response should be corrected GM counters may overestimate the readings due to the dose (rate) from cosmic radiation c) S ci n ti l l a ti o n d e te ctor – 74 – I EC 61 01 7:201 I EC 201 Tableau – Essais de performances de rayonnement Caractéri stiques en essai Plage de val eu rs minimales des grandeu rs d'influ ence Li mi tes de l 'écart des indicati ons ou des réponses Paragraphe Li néari té Su r l a pl age d e mesu re effecti ve –1 % + 22 % Ecart d e la répon se avec l 'énergi e d e rayonnement d e photons 80 keV , MeV ± 30 % Ecart d e la répon se avec l 'angl e d 'i nci d en ce Pou r 662 keV d es i ntervall es d e 5° d e 0° ± 20° – – ± 20% Pou r 83 keV d es i ntervall es d e 5° d e 0° ± 20° – i nd i qu er par le fabricant (si applicabl e) Pou r 60 keV d es i ntervalles d e 5° d e 0° ± 20° i nd iq u er par le fabricant Caractéristi q u es d e su rcharge Pou r l es d ébi ts d e d ose su péri eu rs u ne correspondance d 'échell e maxi mal e L'i nd icati on d e l 'ensem bl e d étecteu r/d e l'un ité d e su rveill ance doi t être hors éch ell e l 'extrémi té su péri eu re d e l 'éch ell e et d oi t le rester Fl u ctu ati ons statisti q u es Pou r l 'échel l e la plu s sensible M oins d e 20 % Temps d e réponse Doi t être spéci fi é par l e fabricant 6 Exi gences d 'alarme Pou r q ue l es ensembl es i nstal lés mesu ren t l e débit, i l convi ent d e fou rni r u ne al arme d e niveau él evé au mi ni m um Chaqu e al arme d oi t s'activer au maximu m s après q u e la val eu r affichée a attein t le poi nt d éfini Pou r q ue l es ensembl es i nstal lés mesu ren t l e débit, i l convi ent d e fou rni r u n système d 'al arme d e niveau bas I l convi ent q u 'i l soi t possible d e d éfi ni r l 'alarme d e d éfau t u n poi nt i nféri eu r au mini mum d e l 'étend u e de mesu re effecti ve, d e sorte q u e, en cas d e panne de l 'ensembl e d étecteu r, cette al arme se d éclenchera d ans l es mi n q u i suiven t l a pann e Stabi lité et temps de réponse d e l 'alarme N e d oi t pas d évier d e plu s d e ± % d u poi nt d éfi ni d 'al arme sélecti onné Préchau ffage Le fabricant d oit fou rni r l e temps d e préchau ffage I EC 61 01 7: 201 Tab l eau I EC 201 – 75 – – C l a s s i fi c a t i o n d e l ' e s s a i é l e c t ri q u e , N° T i tre m é c a n i q u e e t e n vi ro n n e m e n t a l I n s ta l l é T n s p o rt a b l e M obi l e Sou rces d 'ali men tati on Fonctionnem ent su r le secteu r Applicabl e a a Fonctionnem ent su r batterie N /A b b Compati bi lité électromag néti q ue (CEM ) 2 Décharge él ectrostati qu e Applicabl e Applicabl e Applicabl e Champs él ectromagnétiq u es rayonn és d e type général Applicabl e Applicabl e Applicabl e Pertu rbati on s cond u ites i nd ui tes par les sal ves ou l es tran sitoi res rapi des Applicabl e a a Pertu rbati on s de cou rant i n du ites par d es ond es d e choc Applicabl e a a Pertu rbati on s de cou rant i n du ites par d es rad i ofréq u ences Applicabl e a a 7 I mmu ni té l 'ond e sin usoïd ale amorti e Applicabl e a a Champ mag néti q u e 50 H z/60 H z Applicabl e Applicabl e Applicabl e Creu x d e ten sion et coupu res brèves Applicabl e a a Caractéristi q u es m écani qu es Effets microphoni q ues/impact Applicabl e Applicabl e Applicabl e Choc mécani q ue N /A Applicabl e Applicabl e Caractéristi q u es envi ronnementales Températu re ambi ante Applicabl e Applicabl e Applicabl e H u mi di té rel ative Applicabl e Applicabl e Applicabl e Etanchéi té Applicabl e Applicabl e Applicabl e a Applicabl e pou r l 'al imentati on él ectri q u e CA b Applicabl e pou r l 'al imentati on él ectri q u e par batteri e – 76 – I EC 61 01 7:201 I EC 201 Tableau – Essais réalisés avec variations des grandeurs d'influence Caractéri stiques en essai ou grandeur d'i nflu ence Foncti onnement su r le secteu r Pl age de valeu rs des grandeu rs d'influ ence – De 00 V 240 V –1 % + % ten sion d 'ali mentati on él ectri q u e – De 47 H z 63 H z Batteri es pri ncipal es: 40 h d 'utilisati on i ntermittente Fon ctionnem ent su r batteri e Paragraphe Li mi tes de l 'écart des indicati ons ou des réponses ±1 % Batteri es second aires: h d 'utilisati on conti nu e Effets microph oni qu es/i mpact Troi s im pacts u ne i nten sité d e , j ou le d i fférents em placemen ts d e l 'en sembl e d étecteu r La réponse ne d oi t pas être affectée par l 'exposi tion Choc mécani q ue Di x impul sions d e choc d e 50 g, ms L'i nstru ment doi t fonctionner normal emen t pend ant l 'exposition La di ti on physiq u e ne d oi t pas être affectée ± 20 %, ± % b ± 50 % Températu re ambi ante a –1 °C + 40 °C –25 °C + 55 °C H u m i di té rel ative Etanchéi té 40 % 90 % + 35 °C min/m pendant au mi nim um ±1 % 7 ± %, ± % b Pas d e pén étrati on d 'hu mid ité a Ensembl es d esti nés être utili sés d ans d es cli mats tempérés Dans d es cl imats pl us ch au d s ou plu s froid s, d 'au tres li mi tes peu vent être spéci fi ées Pou r l es ensembl es d esti n és être u tili sés d es tem pératu res très basses, des moyens d e chau ffer les batteries peu vent être fou rnis b U n moni teu r install é avec u n éq u i pement pou r contrôl er l a tem pératu re ou l'hu mi di té d 'u n d étecteu r I EC 61 01 7: 201 I EC 201 Tabl eau – 77 – – V a l e u rs m a x i m a l e s d e s i n d i c a t i o n s s u p p l é m e n t a i re s p ro v o q u é e s p a r l e s p e rt u rb a t i o n s é l e c t ro m a g n é t i q u e s G n d e u r E te n d u e assi g n ée Essai d ' i n fl u e n c e o u m i n i m a l e d e l a g n d e u r c o n fo rm é m e n t p a m è t r e d e d ' i n fl u e n c e l a n o rm e I E C F ré q u e n c e Ch an g em en t a u t o ri s é ré p o n s e l ' i n s t ru m e n t C ri t è re a P a g p h e de ci n q fo i s l ' e x t ré m i t é i n fé ri e u re de la p l a g e d e m e s u re Décharge Décharge d 'ai r d e kV I EC 61 000-4-2 él ectrostatiq u e, ± kV Ten si on de charge Décharge d e tact d e kV ± kV Cin q pertu rbati ons ±1 % B 2 Champs él ectromagn étiq u e s rayon nés, ampli tu d e de champ et m od ul ati on 80 M H z 000 M H z et , GH z 2, GH z V/m V/m (eff, non mod u lé) 80 % AM (1 kH z) I EC 61 000-4-3 % d u temps ±1 % A Pertu rbati on s d ui tes i nd uites par l es transitoires rapid es/l es salves ou la ten si on de crête Ports d 'al imentati on: kV ± kV I EC 61 000-4-4 Di x pertu rbati ons par heu re ±1 % B I EC 61 000-4-5 Di x pertu rbati ons par h eu re ±1 % B I EC 61 000-4-6 % d u tem ps ±1 % A I mmu ni té l 'ond e Fréq u ence d 'oscill ation: I EC 61 000-4-1 % d u temps sinu soïd ale M H z + %, fréq u ence amorti e d 'alim entati on él ectri q u e entre 50 H z et 400 H z et n on synchron isée su r la fréq u ence du réseau ±1 % A 7 ±1 % A ±1 % B Pertu rbati on s d ui tes i nd uites par d es pertu rbati ons, la tensi on d e crête et l e tem ps d e m ontée Ports d e si gn al: kV ± kV 5/50 ns (tr/th ) Ports d 'al imentati on CA, l ign e terre: kV ± kV Ports d 'al im entati on CA, l igne li gn e: kV ± kV Ports d e si gnal, li gne terre: kV ± kV Ports d 'al im entati on CC: kV ± kV , 2/50 (8/20) µ s (tr/th) Pertu rbati on s d ui tes i nd uites par d es rad iofréq u ences, fréq u ence et tensi on 50 kH z 80 M H z V V (eff, non mod ul é) 80 % AM (1 kH z) Champ m agnéti q ue 50 H z/60 H z, ampli tu d e de champ A/m 30 A/m I EC 61 000-4-8 % d u temps Creu x d e tensi on/cou rtes i n terru pti ons, d u rée I EC 61 000-4-1 Di x cycl e (1 00 % d e pertu rbati ons réd u cti on) (20 ms 50 H z; ms par heu re 60 H z) – 78 – G n d e u r E te n d u e assi g n ée Essai d ' i n fl u e n c e o u m i n i m a l e d e l a g n d e u r c o n fo rm é m e n t p a m è t r e d e d ' i n fl u e n c e l a n o rm e I E C F ré q u e n c e l ' i n s t ru m e n t I EC 61 01 7:201 Ch an g em en t a u t o ri s é ré p o n s e I EC 201 C ri t è re a P a g p h e de ci n q fo i s l ' e x t ré m i t é i n fé ri e u re de la p l a g e d e m e s u re Creu x d e tensi on/cou rtes i n terru pti ons, d u rée a 500 ms (30 % d e réd u cti on) 200 ms (60 % d e réd u cti on) 000 ms (1 00 % d e réd u cti on) I EC 61 000-4-1 Di x pertu rbations par heu re ±1 % C Cri tères A, B et C formém ent l 'I EC 61 000-6-2: A L'apparei l d oi t conti n uer foncti on ner comme prévu pend ant et après l 'essai B L'apparei ll age d oi t conti nu er foncti onn er normal em ent après l 'essai C U n e perte d e foncti on temporaire est autori sée, di ti on q u e l a foncti on soi t au torécupérable ou puisse être rétablie par u ne interventi on su r l es command es I EC 61 01 7: 201 I EC 201 – 79 – Annexe A (informative) Exemples types de détecteurs et leurs caractéristiques A.1 Chambre d'ionisation Cet équipement est adapté pour la mesure du kerma dans l'air et de la dose absorbée dans l'air partir du principe de détection; en revanche, pour mesurer l'équivalent de dose ambiant, il est nécessaire d'augmenter l'efficacité de détection environ 00 keV pour s'adapter au coefficient de conversion fluence/équivalent de dose ambiant donné par l'ICRP 74 Le principal avantage d'une chambre d'ionisation consiste en une réponse d'énergie plate alors que son principal inconvénient est l'efficacité relative de comptage faible Des chambres d'ionisation de grand volume ou des chambres haute pression conviennent une surveillance de l'environnement par rayonnement d'arrière-plan naturel de discrimination Dans l'environnement, la correction due la température et la pression atmosphérique est exigée A.2 Compteur GM L'efficacité de détection est supérieure la chambre d'ionisation, mais la correction de l'efficacité de détection est exigée pour s'adapter chaque coefficient de conversion de fluence, afin de mesurer le kerma dans l'air, la dose absorbée dans l'air et l'équivalent de dose ambiant des fins d'utilisation de techniques de compensation d'énergie l'aide de filtres Dans l'environnement, la correction due la température et la pression atmosphérique est exigée A.3 Détecteur scintillation Les détecteurs de scintillation offrent l'efficacité la plus élevée et le rayonnement environnemental dans le niveau d'arrière-plan peut être facilement mesuré La correction de l'efficacité de détection est exigée pour s'adapter chaque coefficient de conversion de fluence, afin de mesurer le kerma dans l'air, la dose absorbée dans l'air et l'équivalent de dose ambiant Cette correction peut être faite l'aide de la fonction de poids de spectre (fonction G) couplée avec la distribution de hauteur de pulsation (spectre d'énergie) des sorties du détecteur La méthode de fonction G (Annexe B) est utile pour se procurer l'équivalent de dose ambiant de faỗon fiable L'identification d'isotope est aussi disponible depuis la mesure du spectre d'énergie Dans l'environnement, la correction de température du photomultiplicateur est exigée A.4 Détecteur de semiconducteur Ce détecteur est beaucoup plus petit que les autres détecteurs et l'ensemble de petite taille est possible La tension appliquée du circuit du détecteur est de plusieurs dizaines de volts; la réduction de la taille et de l'alimentation du circuit est disponible La réponse rapide des pulsations de sortie rend possible la mesure des taux de comptage élevés, mais l'efficacité de la détection est relativement basse La réponse d'énergie de l'efficacité de détection peut être corrigée par la liaison d'un filtre adéquat pour s'adapter chaque coefficient de conversion de fluence, afin de mesurer le kerma dans l'air, la dose absorbée dans l'air et l'équivalent de dose ambiant _ I n ternati onal Commissi on on Rad iol ogi cal Protecti on: "Conversi on Coeffi ci ents for u se i n Radiol ogical Protecti on against External Rad i ation", ICRP Pub l 74 , 995 – 80 – I EC 61 01 7:201 I EC 201 An n e x e B (informative) I n t ro d u c t i o n l a fo n c t i o n G d e p o i d s d e s p e c t re L'équivalent de dose ambiant, H* (1 ) , est donné par: H * (1 ) = ∫ φ ( E) h ( E) dE (B.1 ) où E est une énergie de photons d'incident, h ( E) est le coefficient de conversion fluence/équivalent de dose ambiant en Sv/cm –2 , donné par la publication I CRP 74 et φ ( E) et le spectre d'énergie de photons en cm –2 ) La fonction de poids de spectre, aussi appelée fonction G, est alors introduite, ∫ h ( E ) = R ( E, L )G ( L ) dL (B.2) où L est une énergie de déposition dans le détecteur de photons, R ( E, L ) est la fonction de réponse par photon en count/cm –2 , G( L ) est le facteur de correction de poids du spectre qui correspond L La distribution de hauteur de pulsation mesurée, P( L ) , est donnée par: ∫ P( L ) = R ( E, L )φ ( E ) dE (B.3) En associant la formule (B.1 ) et la formule (B.2), les valeurs suivantes peuvent être obtenues: H* (1 ) de la distribution de hauteur de pulsation, P( L ) , avec la fonction G, G(L) , comme cidessous: H * (1 ) = ∫ P( L )G( L ) dL (B.4) La fonction G peut être calculée partir de la fonction de réponse du détecteur R ( E, L ) depuis la formule (B 2) l'aide de la technique de dépliement (transformation mathématique inverse), quand R ( E, L ) est connu par expérience et/ou calcul ) , 5) , ) U n exemple de fonction G pour un scintillateur NaI (Tl) plusieurs tailles est donné la Figure B ) La méthode de modulation de biais de discrimination peut être appliquée conformément la fonction G ainsi obtenue afin d'obtenir H*( ) depuis la formule (B 4) _ Pu blicati on I CRP 74, "Conversion Coeffi ci ents for use i n Rad i ation Protection agai nst External Radi ation", , 996 A n n ICRP 26 (3-4 ) S M ori uchi and I Mi yanaga, "A spectrometric method for measu rement of l ow-l evel g amma exposu re d ose", 2, 541 , 966 He a lth Ph ys S Mori uchi , "A new method of d ose eval uation by spectrum -d ose conversion operator and d etermi nation of th e operator", JA ERI 209 , J apan Atomi c Energ y Research I nsti tu te, J u l y, 971 (en japonais) S M ori uchi , T N agaoka, R Sakamoto, K Saito, "Determination of spectru m-d ose conversi on operator for spherical N aI (Tl ) scinti ll ators", JA ERI-M 8092 , J apan Atomic Energ y Research I nsti tu te, Febru ary, 979 (en j aponais) S Yamamu ra, T N akam u ra, K I tou , O H atakeyama, K M asui , "Developmen t of Wid e-energ y Range X/gamma-ray Su rvey-meter", J Nucl Sci Te ch n o l , Su ppl 5, 87-1 90, 2008 (en j aponais) I EC 61 01 7: 201 I EC 201 – 81 – 00 10 0,1 Capaci té d e d étection Facteu r d e conversi on d 'éq u ival ent d e d ose de cm Foncti on G 0,01 0,001 F i g u re B 0,01 0,1 Energie (MeV) 10 IEC – F o n c t i o n G d e p o i d s d e s p e c t re c a l c u l é e ( p S v /c o u n t ) c o m m e fo n c t i o n d e l ' é n e rg i e d e p h o t o n s , e n c o m p a i s o n a ve c l ' e ffi c a c i t é d e d é t e c t i o n a ve c l e c o e ffi c i e n t d e c o n v e rs i o n ( c o u n t /c m fl u e n c e /é q u i v a l e n t d e d o s e a m b i a n t ( p S v /c m –2 –2 ) ) pou r l e s c i n t i l l a t e u r N a I ( T l ) ( c yl i n d re d e , m m d e d i a m è t re e t , m m d ' é p a i s s e u r) – 82 – I EC 61 01 7:201 I EC 201 An n e x e C (informative) S p é c i fi c a ti o n e t c o n fi g u ti o n d u s y s t è m e a v e c d e u x t yp e s d e d é t e c t e u rs C.1 C o m b i n a i s o n d e t y p e N a I e t d e t y p e d e c h a m b re d ' i o n i s a t i o n a) Exemple de spécification technique S y s t è m e d e m e s u re du débi t d e S ys tè m e d e m e s u re d u d ébi t d u Elément d o s e d e t yp e N a I t y p e d e c h a m b re d ' i o n i s a ti o n Détecteu r Détecteu r scintill ati on N aI (Tl) Détecteu r de chambre d 'i onisati on sph éri q u e Tail l e d u d étecteu r cm di amètre × cm (2" d iamètre × 2") ou autres Envi ron 4, l Pl age d e mesures N i veau d 'arri ère-pl an nGy ⋅ h –1 N i veau d 'arri ère-pl an nGy ⋅ h –1 Li néari té ±1 % ±1 % Ecart d e l a répon se avec l'énerg i e d e rayon nement d e ph otons 50 keV , MeV: ± 30 % 50 keV , MeV: ± 30 % Ecart d e l a répon se avec l'angl e d 'i ncid ence ± 20 % ± 20 % Températu re ambi an te (su r l a base d e la valeu r 20 °C) –1 °C + 40 °C –1 °C + 40 °C ± 20 % ± 20 % b) Diagramme qui montre un exemple de configuration fixe Tableau d e command e Ensembl e détecteu r scintil lati on N aI (Tl ) Ensembl e de traitement d e sci nti l lati on N aI (Tl ) M ém oi re extern e En registreu r Ensem ble d étecteu r chambre d ’i on isation Eq u i pem ent tél émétri q u e Ensem ble d e traitemen t d e cham bre d ’ ioni sation En registreu r M ém oi re extern e IEC I EC 61 01 7: 201 C.2 I EC 201 – 83 – C o m b i n a i s o n d e typ e N a I e t d e typ e d e s e m i c o n d u c te u r a) Exemple de spécification technique S y s t è m e d e m e s u re du débi t d e S y s t è m e d e m e s u re d u d é te c te u r Elément d o s e d e t yp e N a I d e s e m i co n d u cte u r Détecteu r Détecteu r scintill ati on N aI (Tl) Détecteu r de semicondu cteu r Tail l e d u d étecteu r cm di amètre × cm (2" d iamètre × 2") ou autres - Pl age d e mesures N i veau d 'arri ère-pl an nGy ⋅ h –1 n Gy ⋅ h –1 n Gy ⋅ h –1 Li néari té ±1 % ±1 % Ecart d e l a réponse avec l 'énergi e d e rayonnem ent d e photons 50 keV , M eV: ± 30 % 50 keV , MeV: ± 30 % Ecart d e l a réponse avec l 'angl e d 'i ncid ence ± 20 % ± 20 % Températu re ambi ante (su r la base d e la valeu r 20 °C) –1 °C + 40 °C –1 °C + 40 °C ± 20 % ± 20 % b) Diagramme qui montre un exemple de configuration fixe Tableau d e command e Ensembl e détecteu r scintil lati on N aI (Tl ) Ensembl e de traitement d e sci nti l lati on N aI (Tl ) M ém oi re extern e En registreu r Ensem ble d étecteu r d e semicon d u cteu r Ensem ble d e traitemen t d e d étecteu r d e sem icon d u cteu r En registreu r Eq u i pem ent tél émétri q u e M ém oi re extern e IEC – 84 – I EC 61 01 7:201 I EC 201 Annexe D (informative) Etalonnage des compteurs de débit de dose et des dosimètres Pour la mesure des débits d'équivalent de dose faibles, la contribution du rayonnement d'arrière-plan au débit d'équivalent de dose ambiant doit être prise en considération au point d'essai Ceci exige une connaissance précise de la réponse du détecteur aux différentes composantes du rayonnement naturel Ces aspects sont abordés dans la présente annexe Il convient de déterminer la réponse au rayonnement cosmique et le bruit de fond thermique de chaque appareil 8) L'indication D d'un dispositif qui est irradié par une source d'étalonnage peut être représentée par: i Di R c Dc + Rt Dt + Rs Ds + Ri = où Di Dc Dt Ds Rc Rt Rs Ri est l'indication de l'instrument en unités de charge appropriées (courant), de tension, de nombre (débit) ou de compteur en Gy ⋅ h –1 ou en Sv ⋅ h –1 ; est le kerma dans l'air (débit de kerma), la dose absorbée dans l'air (débit de dose) ou l'équivalent de dose ambiant (débit d'équivalent de dose) de la composante cosmique du rayonnement d'arrière-plan dans la salle d'étalonnage; est le kerma dans l'air (débit de kerma), la dose absorbée dans l'air (débit de dose) ou l'équivalent de dose ambiant (débit d'équivalent de dose) de la composante gamma terrestre du rayonnement d'arrière-plan dans la salle d'étalonnage; est le kerma dans l'air (débit de kerma), la dose absorbée dans l'air (débit de dose) ou l'équivalent de dose ambiant (débit d'équivalent de dose) de la source d'étalonnage; est la réponse la composante cosmique du rayonnement d'arrière-plan; est la réponse la composante gamma terrestre du rayonnement d'arrière-plan; est la réponse au rayonnement de la source d'étalonnage; est la contribution la lecture provenant de toute contamination radioactive interne ou du bruit électronique de l'instrument Pour beaucoup de détecteurs, R c , R t et R s sont généralement inégaux et le facteur R s dépend de l‘énergie de photons de telle sorte que la valeur R s déduite d'un étalonnage en laboratoire avec des sources ponctuelles ou des faisceaux n'est pas égale R t et ne peut pas être utilisée directement pour les mesures en exploitation Pour déterminer R c , R t , R s and R i , chaque réponse doit être mesurée séparément par élimination des trois autres quantités d'influence Ceci peut être fait de la faỗon dộcrite ci-aprốs a) En dộterminant comment les valeurs R s varient avec l'énergie et en pondérant les valeurs R s appropriées par le spectre d'énergie environnemental, une valeur de R t applicable l'utilisation de l'ensemble en exploitation peut être calculée b) La réponse R i due l'environnement interne de tout instrument peut être estimée, par exemple, en observant la lecture de l'instrument lorsqu'elle est prise pour des grandes profondeurs dans le sol A une profondeur de 00 m, le rayonnement cosmique est effectivement éliminé et en plaỗant le dộtecteur dans un blindage de cm de plomb, sa réponse au rayonnement des roches proximité peut aussi être virtuellement éliminée Pour les chambres d'ionisation, R i peut être normalement considéré comme dû la radioactivité alpha intrinsèque dans la chambre Elle peut être estimée en plaỗant la _ BU RU , A guide to the measurement of environmental gamma radiation , J A B Gi bson, I M G Th ompson et F W Spiers, 993 (d isponi bl e en angl ais seu l em ent) I EC 61 01 7: 201 I EC 201 – 85 – chambre dans un équipement de faible rayonnement ambiant blindé et en surveillant la sortie de l'électromètre avec un enregistreur faible constante de temps Les impulsions alpha peuvent être identifiées par les forts pics produits la sortie de l'enregistreur Il convient que des contrôles périodiques du courant de fuite et des contraintes dans l'isolateur soient aussi effectués Les courants unidirectionnels provenant des contraintes dans l'isolateur peuvent être déterminés en effectuant des mesures avec des tensions de polarisation positives et négatives I l convient que le bruit de fond de tout instrument ne change pas significativement pendant sa vie parce que les radionucléides présents ont une longue demi-vie Néanmoins, des contrôles occasionnels sont conseillés puisque l'instrument peut finir par être contaminé lui-même par des sources externes c) La détermination de la réponse cosmique R c peut être faite soit expérimentalement, soit par des calculs théoriques de l'action des rayonnements cosmiques sur le détecteur La mesure expérimentale de la réponse du rayonnement cosmique peut être faite sur une plateforme ou sur un bateau construits en matériaux de faible radioactivité, sur un lac, un réservoir d'eau claire ou en mer au moins 00 m km des rives L'étalonnage des rayonnements X ou gamma de l'instrument R s peut être réalisé comme suit: ) la lecture du bruit de fond, D b , de l'instrument est d'abord faite avant l'exposition la source d'étalonnage; 2) l'ensemble est alors exposé la source et la lecture D s est notée; 3) R s = ( D s – D b )/ D s Cette méthode élimine les effets de la réponse due au rayonnement cosmique, celle due la dose ou au débit de dose d'arrière-plan du laboratoire d'étalonnage et celle de la contribution R i I l convient de noter, cependant, que ce n'est applicable que si le rayonnement diffusé partir de la source est négligeable Lorsqu’un rayonnement diffusé par la source est significatif et présent, ces deux mesures doivent être remplacées par une première en présence de la source, la seconde avec un blindage de plomb d’une épaisseur de cm placé entre le détecteur et la source, dont la forme est juste suffisante pour assurer le blindage du détecteur du rayonnement direct de la source d'étalonnage La soustraction de la lecture faite en présence du blindage permet de déterminer la réponse au rayonnement primaire de la source Autrement, dans un environnement de faible rayonnement naturel, par exemple une profondeur de 00 m ou plus sous terre, utiliser au moins trois débits d'équivalent de dose différents pour l'étalonnage I l convient que le débit de dose le plus faible soit proche du bruit de fond interne de l'environnement, mais significativement au-dessus; 4) détermination de la contribution la lecture, R i , provenant de toute contamination radioactive interne ou du bruit électronique de l'instrument par extrapolation de l'indication pour un débit d'équivalent de dose ambiant nul; 5) détermination de la réponse R s partir de la pente de la dépendance linéaire de la lecture de l'instrument D s par rapport au débit d'équivalent de dose ambiant D s de la source d'étalonnage D peut devenir grand dans une condition de post-accident Quand D t est grand et qu'une valeur précise de R s est difficile obtenir, il convient de vérifier R s comme suit: t i) mesurer le débit de l'environnement autour de l'ensemble l'aide d'un dosimètre ou d'un moniteur; ii) estimer l'indication attendue de l'ensemble l'aide des différences de la réponse d'énergie et de la distribution angulaire de la réponse; iii) obtenir la valeur de R s en tant que rapport de la valeur indiquée l'indication attendue de l'ensemble; iv) I l convient que R s ne dépasse pas ± % de ( R S0 + U), où R S0 est une réponse de l'ensemble obtenu dans la mesure précédente et U est une incertitude issue de l'utilisation du dosimètre ou du moniteur – 86 – I EC 61 01 7:201 I EC 201 N OTE U ne descri ption pl u s complète et des i nformati ons util es sont fou rni es d ans un rapport CEC: Eu ropean Com missi on, Rad i ati on Protecti on 06, Technical recomm end ati ons on measu remen t of extern al envi ronmental gam ma radi ation d oses A report of EU RADOS Worki ng Grou p "Envi ronmen tal radi ation monitorin g", édi té par I M G Thompson, L Botter-J ensen, S Deme, F Pernicka et J C Saez-Vergara, 999 (d isponibl e en angl ais seul emen t) _ I N TE RN ATI O N AL E LE CTRO TE CH N I CAL CO M M I S S I O N 3, ru e d e Va re m bé P O B ox CH -1 1 G e n e va S wi tze rl a n d Te l : + 41 F a x: + 22 91 02 1 22 91 03 00 i n fo @i e c ch www i e c ch