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La CENAL peut recourir à toute une panoplie de systèmes d'alerte et de mesure liés à l'organisation de prélèvement et de mesure. Elle-même dispose du réseau de mesure NADAM et peut effectuer des mesures aéroradiométriques, en collaboration avec les Forces aériennes. Les autres moyens de mesure appartiennent aux organisations partenaires de la Confédération et des cantons. En cas d'événement, l'organisation de prélèvement et de mesure est convoquée et coordonée par la CENAL. C'est elle également qui centralise l'analyse des données recueillies.
On fait une distinction de principe entre les réseaux de mesure et les moyens de mesure mobiles. Les réseaux de mesure sont chargés d'informer en permanence sur la situation radiologique saisie sur leurs différents emplacements. Lorsqu'une valeur trop élevée est transmise, l'alarme se déclenche automatiquement à la CENAL. Les moyens mobiles peuvent être engagés de manière ciblée afin de compléter les mesures réalisées par les réseaux. En cas de nécessité, ils permettent de prélever des échantillons sur le sol ou dans l'air qui sont ensuite analysés dans différents laboratoires. Des personnes peuvent également subir des examens en cas de présomption d'incorporation de substances radioactives.
La CENAL analyse les innombrables données recueillies à l'aide de programmes informatiques développés spécialement pour ses besoins et les représente sous la forme de graphiques et de cartes qui servent de base pour prendre des mesures et informer la population.