ISO 19361:2017 放射能の測定—ベータエミッター放射能の測定—液体シンチレーションカウンティングを使用した試験方法 | ページ 3

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

導入

誰もが自然放射線にさらされています。自然放射線源は宇宙線や地球や人体の中に存在する天然放射性物質です。放射線や放射性物質の使用を伴う人間の活動により、この自然被曝による放射線被曝がさらに増加し​​ます。自然発生放射性物質(NORM)を含む鉱石の採掘や使用、そのような物質を含む石炭の燃焼によるエネルギー生産など、これらの活動の中には、自然放射線源からの被ばくを単純に高めるものもあります。原子力発電所およびその他の原子力施設は放射性物質を使用し、運転中および廃止措置中に放射性廃液や廃棄物を生成します。産業、農業、研究における放射性物質の使用は世界中で拡大しています。

これらすべての人間の活動により生じる放射線被ばくは、自然被ばくの世界平均レベルのほんの一部に過ぎません。放射線の医療利用は、先進国における人為的な放射線被曝の最大の発生源であり、増加傾向にあります。これには、放射線診断学、放射線療法、核医学、インターベンショナル放射線学が含まれます。

放射線被曝は職業活動の結果としても発生します。放射線や放射性物質を使用する産業、医療、研究に従事する労働者、航空旅行中の乗客や乗員、宇宙飛行士が罹患します。職業被曝の平均レベルは一般に自然放射線被曝の世界平均レベルを下回っています[ 13]

放射線の使用が増加するにつれて、潜在的な健康リスクと国民の懸念も増加します。したがって、これらすべての曝露は次の目的で定期的に評価されます。(1) 公衆および労働者の曝露の世界レベルと一時的傾向についての理解を深める。 (2) 相対的な重要性の尺度を提供するために、曝露の構成要素を評価する。 (3) さらなる注意と研究が必要と思われる新たな問題を特定する。作業員への線量は主に直接測定されますが、一般への線量は通常、廃棄物、排水、環境サンプルなどのさまざまな発生源で行われる放射能測定を使用する間接的な方法で評価されます。

放射能監視プログラムから得られたデータがその使用目的を裏付けるものであることを保証するには、関係者 (例えば、原子力施設運営者、規制当局、地方自治体) が、代表的なサンプルを入手し、その後の取り扱い、保管を行うための適切な方法と手順について合意することが不可欠です。試験サンプルの準備と測定。全体的な測定の不確かさの評価も体系的に実行する必要があります。放射能測定に基づく公衆衛生上の意思決定には、信頼性が高く比較可能な「目的に適合した」データが必須の要件であるため、試験および検証された放射性核種検査法の国際標準は、そのような測定結果を生み出すための重要なツールです。標準の適用は、時間の経過に伴う、異なる試験機関間での試験結果の比較可能性を保証するのにも役立ちます。研究所は、国家認定を取得するための 2 つの前提条件である、技術的資格を証明するため、および研究所間の比較中に技能試験を無事に完了するためにこれらを適用します。現在、ISO/TC 85 および国際電気標準会議 (IEC) によって作成されたものを含む、国際標準化機構の技術委員会によって作成された 100 以上の国際規格が、主要な放射性核種を測定するために試験所で適用可能です。

汎用規格は、技術を校正および検証するための一般的な要件と方法を規定することにより、試験所が測定プロセスを管理するのに役立ちます。これらの基準は、たとえばさまざまな種類のサンプルに対してスタッフが実行する検査方法を記述する特定の基準を支えています。特定の規格では、以下のテスト方法がカバーされています。

  • 天然由来の物質中に含まれる天然放射性核種( 40 K, 3 H, 14 C, およびトリウムおよびウラン崩壊系列に由来する核種、特に226 Ra, 228 Ra, 234 U, 238 U, 210 Pb を含む)天然放射性物質の発生源、または天然放射性物質を含む技術的プロセス(例えば、鉱物砂の採掘および加工、またはリン酸塩肥料の生産および使用)から放出される可能性がある。
  • 超ウラン元素 (アメリシウム、プルトニウム、ネプツニウム、キュリウム)、 3 H, 14 C, 90 Sr, 廃棄物、液体およびガス状流出物、環境マトリックス (水、空気、土壌) に含まれるガンマ線放出放射性核種などの人造放射性核種環境中への許可された放出や、核装置の大気中での爆発やチェルノブイリや福島で起こった事故に起因する放射性降下物の結果として生じる食品や飼料。

これらの放射性核種の多くはベータ線放射体であり、適切なサンプル前処理を行った後、液体シンチレーション計数によって測定できます。

液体シンチレーション計数に関する一般的な国際標準は、国家当局の要件を満たすためにベータ線放射体の測定を実施する試験機関に対して正当化されています。たとえば、検査機関は、飲料水、食品、環境、排出物のモニタリングのための放射性核種測定や、医療目的の生体サンプルについて、特定の認定を取得する必要があります。

この文書は、(適切なサンプリング、サンプルの取り扱い、および試験サンプルの準備の後)液体シンチレーション計数を使用してベータ放射体の放射能濃度を定量化するための一般的な要件について説明します。試験サンプルに特別な前処理( 3 H 測定のための蒸留、 14 C 測定のためのベンゼン合成後など)がない場合、この文書は、ベータ線放出体などの干渉がない限り、スクリーニング方法として使用されます。定量化されるものよりも、テスト部分では無視できると考えられます。

この文書は、放射能の測定に関する一連の一般的な国際基準の 1 つです。

Introduction

Everyone is exposed to natural radiation. The natural sources of radiation are cosmic rays and naturally occurring radioactive substances which exist in the earth and within the human body. Human activities involving the use of radiation and radioactive substances add to the radiation exposure from this natural exposure. Some of those activities, such as the mining and use of ores containing naturally-occurring radioactive materials (NORM) and the production of energy by burning coal that contains such substances, simply enhance the exposure from natural radiation sources. Nuclear power plants and other nuclear installations use radioactive materials and produce radioactive effluent and waste during operation and on their decommissioning. The use of radioactive materials in industry, agriculture and research is expanding around the globe.

All these human activities give rise to radiation exposures that are only a small fraction of the global average level of natural exposure. The medical use of radiation is the largest and a growing man-made source of radiation exposure in developed countries. It includes diagnostic radiology, radiotherapy, nuclear medicine and interventional radiology.

Radiation exposure also occurs as a result of occupational activities. It is incurred by workers in industry, medicine and research using radiation or radioactive substances, as well as by passengers and crew during air travel and for astronauts. The average level of occupational exposures is generally below the global average level of natural radiation exposure[13].

As uses of radiation increase, so do the potential health risk and the public's concerns. Thus, all these exposures are regularly assessed in order to: (1) improve the understanding of global levels and temporal trends of public and worker exposure; (2) to evaluate the components of exposure so as to provide a measure of their relative importance, and; (3) to identify emerging issues that may warrant more attention and study. While doses to workers are mostly directly measured, doses to the public are usually assessed by indirect methods using radioactivity measurements performed on various sources: waste, effluent and/or environmental samples.

To ensure that the data obtained from radioactivity monitoring programs support their intended use, it is essential that the stakeholders (for example, nuclear site operators, regulatory and local authorities) agree on appropriate methods and procedures for obtaining representative samples and then handling, storing, preparing and measuring the test samples. An assessment of the overall measurement uncertainty need also to be carried out systematically. As reliable, comparable and ‘fit for purpose’ data are an essential requirement for any public health decision based on radioactivity measurements, international standards of tested and validated radionuclide test methods are an important tool for the production of such measurement results. The application of standards serves also to guarantee comparability over time of the test results and between different testing laboratories. Laboratories apply them to demonstrate their technical qualifications and to successfully complete proficiency tests during interlaboratory comparison, two prerequisites for obtaining national accreditation. Today, over a hundred international standards, prepared by Technical Committees of the International Standardization Organization, including those produced by ISO/TC 85, and the International Electrotechnical Commission (IEC), are available for application by testing laboratories to measure the main radionuclides.

Generic standards help testing laboratories to manage the measurement process by setting out the general requirements and methods to calibrate and validate techniques. These standards underpin specific standards which describe the test methods to be performed by staff, for example, for different types of sample. The specific standards cover test methods for:

  • Naturally-occurring radionuclides (including 40K, 3H, 14C and those originating from the thorium and uranium decay series, in particular 226Ra, 228Ra, 234U, 238U, 210Pb) which can be found in materials from natural sources or can be released from technological processes involving naturally occurring radioactive materials (e.g. the mining and processing of mineral sands or phosphate fertilizer production and use);
  • Human-made radionuclides, such as transuranium elements (americium, plutonium, neptunium, and curium), 3H, 14C, 90Sr and gamma emitting radionuclides found in waste, liquid and gaseous effluent, in environmental matrices (water, air, soil, biota) and food and feed as a result of authorized releases into the environment and of fallout resulting from the explosion in the atmosphere of nuclear devices and accidents, such as those that occurred in Chernobyl and Fukushima.

Many of these radionuclides are beta emitters that can be measured by liquid scintillation counting, following appropriate sample preparation.

A generic international standard on liquid scintillation counting is justified for test laboratories carrying out beta emitter measurements in fulfilment of national authority requirements. For example, testing laboratories need to obtain a specific accreditation for radionuclide measurement for the monitoring of drinking water, food, the environment or the discharges, as well as for biological samples for medical purpose.

This document describes (after appropriate sampling, sample handling and test sample preparation) the generic requirements to quantify the activity concentration of beta emitters using liquid scintillation counting. In the absence of a specific pre-treatment of the test sample (such as distillation for 3H measurement, or after benzene synthesis for 14C measurement), this document is to be used as a screening method unless the interference of beta emitters, others than those to be quantified, is considered negligible in the test portion.

This document is one of a set of generic International Standards on measurement of radioactivity.