試分析居室石材放射性的檢測(cè)方法

摘 要：近年來，人們的生活質(zhì)量逐步提高，越來越多的人開始關(guān)注居室石材的放射性問題。文章首先介紹了我國有關(guān)建筑材料放射性的制度和標(biāo)準(zhǔn)，然后通過γ照射量率、放射性比活度、γ照射量率厚度系數(shù)的確定、厚度修正系數(shù)的檢驗(yàn)等方面，探討了居室石材放射性的檢測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：居室石材；放射性；檢測(cè)

對(duì)大多數(shù)居民而言，約有一半以上的時(shí)間都是在居室中度過的，因而居室所用的建筑裝修石材就顯得尤為重要，如果居室石材中含有大量放射性物質(zhì)，會(huì)對(duì)人體健康造成一定的影響。目前許多花崗巖、大理石等石材中，都含有較高的天然放射性物質(zhì)。所以，有關(guān)研究人員必須進(jìn)一步了解居室內(nèi)石材的放射性程度，找到有效的檢測(cè)方法。

1 國家有關(guān)建筑材料放射性的制度和標(biāo)準(zhǔn)

我國目前頒發(fā)的有關(guān)建筑材料放射性程度的標(biāo)準(zhǔn)有：GB9195-89《摻雜工業(yè)廢渣的建筑材料放射性程度調(diào)控標(biāo)準(zhǔn)》、GB6566-88《建筑材料放射性衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》、GB6762—86《建筑材料工業(yè)廢渣放射性程度控制標(biāo)準(zhǔn)》、JC-518-92《天然石材放射分類保護(hù)調(diào)控標(biāo)準(zhǔn)》等。但以上制度和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于居室內(nèi)部石材放射性程度的檢測(cè)而言，仍然存在一定的局限性。一些地區(qū)的輻射環(huán)境監(jiān)管站選擇了GB6566-88與JC518-92作為居室內(nèi)石材放射性的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)其作了適當(dāng)?shù)男薷摹?/p>

JC518-92中，第3條例指出，鐳當(dāng)量濃度的運(yùn)算公式可以寫作：CRae=CRa+1.35CTh+0.088CK，該式中，CRae代表類當(dāng)量的濃度，CRa代表鐳的濃度，CTh代表釷的濃度，CK代表鉀的濃度。根據(jù)A類石材的相關(guān)要求，需同時(shí)滿足CRae≤350Bq/kg以及CRa≤200 Bq/kg。根據(jù)B類石材的相關(guān)要求，需同時(shí)滿足CRae≤700Bq/kg以及CRa≤250 Bq/kg。根據(jù)C類石材的相關(guān)要求，需滿足CRae≤1 000 Bq/kg。對(duì)于A類產(chǎn)品而言，其使用范圍可以不受局限。B類產(chǎn)品則不能用于居室的內(nèi)部裝飾，但可以用在其他建筑物中作為內(nèi)飾。C類產(chǎn)品可以用在所有建筑的外部裝飾中，而放射性比活度超過C類的石材，則可以用在堤壩、橋墩等位置。由此可見，對(duì)居室內(nèi)部石材的判定，超出A類范圍就屬于超標(biāo)。這類測(cè)量方法較為準(zhǔn)確，但在搜集樣品時(shí)需要進(jìn)行處理，且要保管很長時(shí)間，此后再利用γ譜儀進(jìn)行檢測(cè)，因此耗費(fèi)時(shí)間長，成本高。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，若γ照射量率小于或等于20μR/h時(shí)，可以不用對(duì)放射性比活度進(jìn)行測(cè)量。這是由于γ照射量率能夠當(dāng)場(chǎng)檢測(cè)，且對(duì)于部分沒有超標(biāo)的材料，也大可不必再做放射性測(cè)量。但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，有關(guān)γ照射量率的檢測(cè)條件，都作了類似要求。因此，在實(shí)際檢測(cè)過程中，對(duì)于一些超過測(cè)量修正值的石材，必須進(jìn)一步進(jìn)行比活度檢測(cè)，以判斷其放射性是否超標(biāo)。對(duì)于沒有超過測(cè)量修正值的石材而言，就可以直接確定其達(dá)到A類石材檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

2 居室石材放射性的檢測(cè)方法

2.1 γ照射量率

照射量率可以采用北京核儀器廠制造的BH3102可攜帶型X-γ劑量率儀進(jìn)行測(cè)量，該儀器量程可達(dá)0nGy/h—105nGy/h，固有誤差值為±10%左右。其測(cè)量點(diǎn)數(shù)與點(diǎn)位需根據(jù)其具體覆蓋面積而確定，通常說來至少應(yīng)當(dāng)有5個(gè)以上的測(cè)量點(diǎn)。也就是說中間和四面需各設(shè)置一個(gè)測(cè)量點(diǎn)位，探頭和地面要保持10里面的距離。在實(shí)際測(cè)量過程中，每隔10秒讀取一次數(shù)據(jù)，直到獲得總計(jì)10個(gè)數(shù)據(jù)，再算出其平均值。

2.2 放射性比活度

放射性物質(zhì)的比活度可以采用美國CZNBERRA公司生產(chǎn)的S-90γ能譜儀進(jìn)行具體測(cè)量。檢測(cè)步驟可以根據(jù)GB11712-88《運(yùn)用半導(dǎo)體γ譜儀分析低比活度γ放射物質(zhì)樣品的標(biāo)準(zhǔn)辦法》實(shí)施。

2.3 γ照射量率厚度系數(shù)的確定

在對(duì)居室內(nèi)部石材進(jìn)行放射性檢測(cè)時(shí)，其基礎(chǔ)測(cè)量范圍應(yīng)當(dāng)達(dá)到2m×2m的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。如果測(cè)量厚度沒有達(dá)到50cm，則可以用厚度為1.8cm的花崗巖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別測(cè)出1塊、2塊、3塊以及更多花崗巖疊加時(shí)放射性物質(zhì)的濃度，一直疊加到34塊。測(cè)量過程中，儀器探頭質(zhì)心和花崗巖表層中心的距離應(yīng)為10厘米。具體檢測(cè)數(shù)據(jù)可見表1所示。

從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，如果石材的厚度發(fā)生變化，則γ照射量率也會(huì)隨之發(fā)生變化。此外，γ照射量率還會(huì)隨著厚度的增加而變大，也就是說γ射線是能夠疊加的，但其厚度如果超過了18cm，還在逐漸增加時(shí)，測(cè)量的數(shù)值就大概保持穩(wěn)定了，說明厚度已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)峰值，γ射線也開始趨于飽和。修正系數(shù)的計(jì)算可以把一塊花崗石的厚度測(cè)量值同飽和值相除，也就是用88除以125，最終得到近似值0.704。

由此可見，在檢測(cè)居室石材γ照射量率的時(shí)候，如果測(cè)量數(shù)據(jù)是20μR/h（大致等于174.5nGy/h）×0.704，也就是123nGy/h時(shí)，就可能會(huì)超出A類石材的既定標(biāo)準(zhǔn)。要判定該厚度系數(shù)能否符合相關(guān)要求，就要再次進(jìn)行放射性比活度的檢測(cè)，達(dá)到進(jìn)一步驗(yàn)證的目的。

2.4 厚度修正系數(shù)的檢驗(yàn)

利用X-Y劑量率儀器對(duì)居室內(nèi)石材的放射性程度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，若探頭質(zhì)心與地面的距離為10cm，且測(cè)量值低于123nGy/h±5nGy/h時(shí)，就可以判定這類石材屬于A類材料，可以用在居室布置中。如果測(cè)量值高于123nGy/h±5nGy/h，就需要進(jìn)一步做γ放射性比活度的測(cè)試，判斷石材的放射性程度是否超出了預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語

在使用上述檢測(cè)方法進(jìn)行居室石材放射性的檢測(cè)時(shí)，通常會(huì)忽略墻體與居室內(nèi)其余建筑材料的放射性物質(zhì)影響，所以，其余建筑材料如果放射性較高，也可能會(huì)引起γ照射量率的檢測(cè)數(shù)值過高。并且在這種情況下，石材放射性比活度不會(huì)超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此，要充分考慮多方面因素，對(duì)居室石材的放射性實(shí)施精確的檢測(cè)。

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作者簡(jiǎn)介：林琿鴻（198610- ），男，福建泉州人，研究方向：石材放射性檢測(cè)技術(shù)。