浅谈建筑材料放射性核素限量的检测与防护

　　摘 要：本文主根据目前建筑材料的现状，对建筑材料的放射性和建筑材料放射性核素限量进行介绍，并对建筑材料放射性核素限量的检测方法和防护方法进行了叙述。
　　关键词：建筑材料；放射性核素限量；检测；防护
　　随着我国综合水平的不断提高，我们对居住生活质量和生活环境的要求也越来越高，特别是住房条件得到改善，家居环境的有害气体苯、甲醛等室内污染已经较为警觉，但对建筑材料辐射性污染的认识尚且不足。可它存在一定的放射性，其大小直接关系到人们的身体健康。建筑材料中的放射性危害在日常生活中，建筑材料放射性对居室环境的污染主要存在于各种建筑材料，而有些建材产品，原材料本身含有较高的放射性，特别是一些掺入工业废渣，例如：磷渣、煤渣、矿渣等产品放射性更高。各种建筑材料构筑人类生存环境，导致人类生活居住环境放射性水平普遍偏高。当放射性物质超过一定限量会产生严重的后果，对人体健康造成极大影响和伤害，尤其是儿童、老人和孕妇，更容易受到辐射污染的伤害甚至危及生命。因此，建筑材料放射性核素限量的检测与防护显得尤为重要。
　　一、建筑材料的放射性简介
　　建筑材料放射性是指某些元素（例如：镭、铀、α射线、β射线、γ射线等）自动地把原子核中的物质放射出来而衰变成另外的元素，放射射线肉眼看不见也感觉不到，只能用专门的仪器才能探测到射线。常见的建筑材料产生放射性污染主要是：在水泥生产过程中，若掺入具有放性的石膏、矿渣、粉煤灰等混合材料，会使水泥具有较高的放射性；陶瓷在表面涂上不同颜色的釉料坯料随原料不同的辐射水平而有所差异；花岗岩原生放射性元素的含量稍高于地壳平均值的含量；磷石膏的放射性核素含量较高；木材中的放射性是由土壤转移来的。由于土壤中天然放射性核素的含量不同，木材中的放射性也有所区别。建筑材料中的放射性核素主要来源于原料本身含有天然放射性核素和加工过程导致放射性核素富集。
　　二、建筑材料放射性核素限量综述
　　《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会联合发布并正式实施的。它对建筑材料放射性限量的检验标准进行了进一步修订，为国内陶瓷、石材等建材企业的生产销售提出了明确的规范。规定了建筑材料放射性核素限量和天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40放射性比活度的试验方法，适用于对放射性核素限量有要求的无机非金属类建筑材料。它规定了将建筑材料分为建筑物主体工程用建筑主体材料和建筑物饰面用装修材料，规定了建筑主体材料中天然放射性核素比活度的限量，明确了装修材料进行分类管理的要求，在花岗石矿床勘查时，必须用于标准中规定的装修材料分类控制值对花岗石矿床进行放射性水平的预评价。企业进行产品销售时，应持具有资质检测机构出具的，符合标准规定的天然放射性核素检验报告。在天然放射性本底较高地区，单纯利用当地原材料生产的建筑材料产品，只要其放射性比活度不大于当地地表土壤中相应天然放射性核素平均本底水平的，可限在本地区使用。
　　三、建筑材料放射性核素限量的检测方法
　　建筑材料放射性的测量通常采用低本底多道γ能谱法。被测样品中的放射性γ射线进入探头，形成电脉冲信号，该脉冲信号的幅度与γ射线的能量成正比，信号经放大器放大成型和ADC变换后送入计算机，得到样品的多道γ能谱。此样品的多道γ能谱中含有多种放射性核素，但主要是天然放射性核素Ra226、Th232、K40。即样品的γ能谱是一个混合谱，本质上是由Ra226、Th232、K40的单一核素谱按一定比例线性相加而成的。仪器通过用Ra226源、Th232源、K40源对系统进行刻度，把这3种核素的γ能谱作为标准谱存入分析软件库中，利用标准谱数据，通过软件解谱的办法把样品γ混合谱解成单一的核素能谱，从而分析出样品中核素比活度。
　　四、建筑材料放射性核素限量的防护
　　首先，在选择建筑材料方面，尽量选择符合A类要求的材料，例如：在选择天然石材时，要尽量选择色彩协调的，分批验货时最好逐块比较，可以用手感觉石材表面光洁程度，掌握几何尺寸是否标准，检查纹理是否清楚。笔者建议采用让厂家提供一块小样，并带走小样，这样做是为了在提货时检查颜色与花纹及质地是否与小样一致，提货时最好逐块查验，避免出现明显色差的现象。同时注意石材的反光度，上等的饰面石材反射率应在95%以上，其次一等品的反射率在70%～95%。在选择时一定要注意到石材的反射率，以便选择理想的石材。一般红色、深红色的石材镭含量较高，而超标幅度最大的是绿石材。
　　其次，在建筑施工过程中，混凝土墙体应当使用密实整浇，墙身不应留后浇的孔洞。如果墙身较厚应加温度钢筋，以防混凝土收缩开裂。如果采用砖砌墙体，砖缝要密实，用麻刀灰砌筑，砖和砂浆标号必须按照标准选用。如用预制砌块墙体，应将砌块形状作特殊处理，使砌缝错开。还可根据射线性质，建造复合墙体，如用砖砌內外皮，内浇混凝土。防护墙或防护层应伸入地面和顶棚，以防射线从接缝处外泄。楼面和地面应用密实整浇的钢筋混凝土，不留施工缝隙，楼面和地面同墙体连接处应作成圆角，以防积尘。
　　最后，建筑工程的屏蔽材料应选择经济易得、防护效果好、不易被活化、耐磨、易清洁的材料。例如：铝、铜、塑料、有机玻璃、普通玻璃等屏蔽β射线；用高原子序数的物质如铅、铁等屏蔽轫致辐射。防护X、γ射线，宜用高密度的物质，常用的有铅、铁、混凝土等。防护γ射线，一般选择水、塑料、石蜡、铍、碳等物质作为慢化剂，选择锂、硼等材料作为吸收剂或将二者混合使用，如用硼酸水，加2%硼酸的石蜡含氢量约1%的混凝土等。
　　参考文献
　　[1]周舜元.建筑材料放射性核素限量标准[J].中国辐射卫生，2015.
　　[2]建筑材料放射性素国家标准修订起草小组.《建筑材料放射性核素限量》国家标准编制说明[J].石材，2015.
　　[3]张小林.建筑材料中天然放射性的γ能谱分析[J].核电子学与探测技术，2017.

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