放射性知識(shí)及建筑衛(wèi)生陶瓷放射性核素的檢測(cè)＊

王春金

（唐山惠達(dá)陶瓷（集團(tuán)）股份有限公司 河北 唐山 063307）

放射性知識(shí)及建筑衛(wèi)生陶瓷放射性核素的檢測(cè)＊

王春金

（唐山惠達(dá)陶瓷（集團(tuán)）股份有限公司 河北 唐山 063307）

放射性對(duì)人體有危害，為了改善人們的居住環(huán)境，建筑材料及裝修材料的放射性需要經(jīng)過(guò)檢測(cè)合格后才能使用。因此，準(zhǔn)確檢測(cè)建筑裝飾材料的放射性和防護(hù)很關(guān)鍵。

放射性的危害 伽瑪能譜儀檢測(cè)內(nèi)照指數(shù) 外照指數(shù)

地球本身就是一個(gè)放射源，我們生活在一個(gè)放射性的世界，放射性已經(jīng)滲透到人們生活的方方面面。到醫(yī)院去體檢，透視或照相，或做CT都是使用放射性照射；呼吸的空氣中也含有放射性；吃的蔬菜，喝的水、牛奶、吃的肉、魚(yú)等食物和居住的房屋等都有放射性?？茖W(xué)研究證明，在地球的放射性中空氣中的的天然氣放射性占40%；醫(yī)療（來(lái)自X射線）占17%；食物和飲料占15%；陸地中的石頭及泥土中的放射性物質(zhì)產(chǎn)生的占15%；來(lái)自外太空的宇宙射線占12%；其他來(lái)自高空飛行及核電站排放等占1%。既然不能回避放射性，那么放射性物質(zhì)的準(zhǔn)確檢測(cè)和正確防護(hù)就非常關(guān)鍵。

從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，政府相關(guān)部門(mén)對(duì)居室放射性污染問(wèn)題就已經(jīng)非常關(guān)注，并制定了《中華人民共和國(guó)放射性污染防治法》，對(duì)產(chǎn)品、建材提出了明確要求：不符合國(guó)家放射性污染防治標(biāo)準(zhǔn)的，不得出廠和銷售；建筑材料和裝修材料，應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家建筑材料放射性核素控制標(biāo)準(zhǔn)（GB 6566）。這樣，在促進(jìn)生產(chǎn)廠家注重提高產(chǎn)品物化性能的同時(shí)，更注重降低產(chǎn)品中的放射性含量，有利于改善人們的居住生活環(huán)境。在GB 6566中規(guī)定了對(duì)放射性核素鐳－226、釷－232、鉀－40的測(cè)定及限量標(biāo)準(zhǔn)。下面僅就如何準(zhǔn)確檢測(cè)衛(wèi)生陶瓷中放射性核素予以詳細(xì)論述，以供大家參考。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 檢測(cè)依據(jù)

《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑材料放射性核素限量》（GB 6566－2010）。

1.2 檢測(cè)設(shè)備

北京核工業(yè)廠生產(chǎn)的低本底γ能譜儀。儀器組成及工作原理如下：

1）鉛室

作用：物體本身沒(méi)有放射性，只是用來(lái)屏蔽外界放射性對(duì)探頭的干擾。

鉛室指標(biāo)：要求保證本底的放射性足夠低，鉛的壁厚應(yīng)不

低于90mm。

2）電源系統(tǒng)（低壓、高壓）

內(nèi)部結(jié)構(gòu)：由NaI（Tl）晶體、光電倍增管、高壓分配器3部分組成。

作用：核信號(hào)→光信號(hào)→電信號(hào)→倍增放大。

3）放大器

作用：使信號(hào)成形和放大，并可提高信噪比。

調(diào)節(jié)方法：手動(dòng)調(diào)節(jié)和計(jì)算機(jī)數(shù)字化程控。

4）脈沖幅度分析器（多道）

指標(biāo)：道數(shù)選擇，NaI（Tl）1024最佳。

功能：對(duì)脈沖幅度（能量）分類統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)，獲得能譜圖；橫軸代表幅度（能量），幅度越高，圖的位置越靠右；縱軸代表該幅度（能量）計(jì)數(shù)，圖的位置越靠上計(jì)數(shù)越大。

5）計(jì)算機(jī)及軟件系統(tǒng)

譜獲取軟件功能：①譜測(cè)量控制：開(kāi)始、停止、繼續(xù)（累加）；②譜儀硬件參數(shù)設(shè)置：高壓、放大、零點(diǎn)、上閾、下閾（手動(dòng)調(diào)節(jié)的由手動(dòng)設(shè)置）及定時(shí)設(shè)置；③文件處理、峰處理、重點(diǎn)區(qū)、能量刻度、譜比較功能等。

譜分析軟件功能。分析參數(shù)設(shè)置，分析庫(kù)管理功能，計(jì)算及數(shù)據(jù)報(bào)告功能。

原理：相對(duì)比較測(cè)量方法，先測(cè)量本底譜及標(biāo)準(zhǔn)譜，然后放到核數(shù)據(jù)庫(kù)中，分析未知樣品時(shí)自動(dòng)調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算（逐道最小二乘法、逆矩陣法）。

6）標(biāo)準(zhǔn)源：采用鐳－226、釷－232、鉀－40、本底共4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)源，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)源的時(shí)間為4～6h。

1.3 檢測(cè)過(guò)程

1.3.1 試樣制備

試樣經(jīng)烘干、粉碎、縮分，研磨，然后過(guò)160μm（100目）孔徑篩，置于樣品盒中，搖勻，保證其體積密度最大。當(dāng)檢測(cè)樣品中天然放射性衰變鏈基本達(dá)到平衡后（一般放置時(shí)間為7d），在與標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)量條件相同情況下，采用低本底多道γ能譜儀對(duì)其進(jìn)行鐳－226、釷－232、鉀－40的比活度的測(cè)量。

1.3.2 測(cè)量樣品

打開(kāi)檢測(cè)軟件→設(shè)置參數(shù)及檢查→開(kāi)始測(cè)量→譜文件保存→樣品分析→參數(shù)檢查及標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)檢查（見(jiàn)圖1）→調(diào)入譜圖→分析報(bào)告。

圖1 參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)檢查

1.4 檢測(cè)結(jié)果的討論

GB 6566－2010中規(guī)定A類裝飾、裝修材料內(nèi)照指數(shù)IRa≤1.0，外照指數(shù)Ir≤1.3；HJ／T 296－2006中對(duì)衛(wèi)生陶瓷的技術(shù)要求比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，其中規(guī)定內(nèi)照指數(shù)IRa≤0.9，外照指數(shù)Ir≤1.2。

式中：CRa、CTh、CK——分別為建筑材料中天然放射性核素鐳－226、釷－232、鉀－40放射性的比活度，Bq／kg；

200——僅考慮內(nèi)照射情況下，GB 6566－2010規(guī)定的天然放射性核素鐳－226的放射性比活度的限量，Bq／kg；

370、260、400——分別為僅考慮外照射情況下，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的天然放射性核素鐳－226、釷－232、鉀－40的放射性比活度的限量，Bq／kg。

2 保證測(cè)量結(jié)果的可靠性

1）使用符合檢定規(guī)程的合格的儀器。

2）儀器硬件狀態(tài)（參數(shù)）檢查。相對(duì)測(cè)量，但必須保證和刻度狀態(tài)一致。

圖2 Ra－226某峰位的變化圖

3）分析軟件檢查。因?yàn)槭窍鄬?duì)測(cè)量，所以必須保證軟件的參數(shù)設(shè)置、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的正確性與完整性。

4）長(zhǎng)期穩(wěn)定性檢查。用鐳a－226某個(gè)峰長(zhǎng)期觀察峰位的變化（見(jiàn)圖2）。每周測(cè)量1次標(biāo)準(zhǔn)混合樣品，與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，檢查結(jié)果的可靠性。

5）效率變化校正。每個(gè)季度用標(biāo)準(zhǔn)源測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)譜，并更新標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，避免隨環(huán)境、時(shí)間的變化標(biāo)準(zhǔn)譜線的峰會(huì)變化而影響檢測(cè)的結(jié)果。

3 測(cè)量中常見(jiàn)問(wèn)題及注意事項(xiàng)

3.1 同一個(gè)樣品不同時(shí)間測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定

儀器的狀態(tài)發(fā)生變化（穩(wěn)定性漂移或效率）或分析軟件參數(shù)問(wèn)題。

3.2 分析不出結(jié)果或不確定度太大

樣品放射性弱，全譜總計(jì)數(shù)率與本底計(jì)數(shù)率接近。

3.3 沒(méi)有譜圖、時(shí)鐘不走

儀器發(fā)生故障，應(yīng)及時(shí)與廠家聯(lián)系維修。

3.4 分析結(jié)果核素?cái)?shù)量不對(duì)

所建立的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)多加或者少加了核素。

3.5 標(biāo)準(zhǔn)源測(cè)量時(shí)間

普通樣品的測(cè)量時(shí)間一般為1～2h，必須注意標(biāo)準(zhǔn)源的測(cè)量時(shí)間為4～6h。

3.6 樣品高度與標(biāo)準(zhǔn)源高度一致

為了保證效率，必須注意樣品盒內(nèi)裝的樣品的高度與標(biāo)準(zhǔn)源的高度保持一致。

4 輻射防護(hù)的特點(diǎn)以及如何防護(hù)

放射性輻射對(duì)人體有害，我們?cè)谌粘Ｉ?、工作中?yīng)加以防護(hù)。輻射防護(hù)的目的是防止有害的確定性效應(yīng)，并限制隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生概率，使它們達(dá)到被認(rèn)可水平。

輻射防護(hù)從對(duì)象上分為外照射防護(hù)和內(nèi)照射防護(hù)2類：

內(nèi)照射防護(hù)方法：防止吸入、飲食或通過(guò)破損皮膚滲透到體內(nèi)。

外照射防護(hù)方法：①受照射危害與時(shí)間成正比，受輻射照射的時(shí)間越短其危害性越??；②與距離平方成反比，與輻射源的距離越遠(yuǎn)輻射越??；③進(jìn)行屏蔽，屏蔽后輻射按指數(shù)衰減。

5 結(jié)語(yǔ)

我們的工作、學(xué)習(xí)、休息、娛樂(lè)都離不開(kāi)建筑設(shè)施，建筑材料及裝飾材料的放射性核素含量的多少，直接影響著我們的身心健康，所以，對(duì)于檢測(cè)的放射性核素較高的原材料，應(yīng)該少用或禁止使用，以保證在使用中對(duì)人體的損害降至最低。

1 楊彬華.基于NaⅠ（Ti）Υ譜儀的自動(dòng)能譜分析的研究.核電子學(xué)與核探測(cè)技術(shù)，2011（2）：251～254

2 趙欣.建筑材料放射性核素監(jiān)測(cè)方法.資源環(huán)境與工程，2006（1）：73～77

3 房宗良，黃劍峰，王季紅.最小二乖一逆矩陣法在建材Υ譜儀中的應(yīng)用.核電子與核探測(cè)技術(shù)，2002（6）：717～720

4 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).建筑材料放射性核素限量GB 6566－2010.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010

TU50

B

1002－2872（2012）05－0032－02

王春金（1971－），大專，工程師；主要從事陶瓷工藝技術(shù)的研究。