几种建材放射性水平检测论文

用于住房建筑的建筑材料包括水泥和水泥制品，砖、瓦、石料等。有许多是以矿渣为原料制成的。装修材料包括花岗岩、建筑陶瓷、石膏制品等，都是来自岩石、矿物，有的放射性核素含量比较高。一般讲，矿渣水泥和花岗岩类岩石放射性铀镭含量较高。花岗岩也不一样，有的高，大部分并不高。表9-2-10所列的是我国几种石材品种的典型的放射性核素值。

表9-2-9 室内进氡率和氡浓度参考值

表9-2-10 我国几种天然石材的放射性核素水平（Bq·kg-1 ）

（一）建筑材料中放射性核素限量标准

建材与人近距离接触，放射性核素含量较高将直接影响人类健康。为此世界各国都有控制办法，我国为此制订了《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566—2001）控制标准。根据人体外照射和体内可能引起的放射性照射剂量，保证人身安全，将用于建筑和装修的天然石材，根据放射性核素含量高低分为三类，规定了每类的使用范围（表9-2-11）以保证人身安全为准。

表9-2-11中所列建筑材料放射性分类控制标准（Bq·kg-1），规定镭、钍、钾引起外照射γ射线综合控制分类标准，按下式进行计算：

核辐射场与放射性勘查

式中：CRa、CTh、CK分别为建筑材料中226Ra、232Th、40K的比活度，单位取Bq·kg-1。

考虑到226Ra衰变产生氡被人吸入的危害，同时规定了内照射的控制标准，按下式进行计算：

表9-2-11 建筑材料放射性分类控制值

核辐射场与放射性勘查

综合考虑石材放射性核素，在室内引起的总剂量不超过国家规定的限量标准，使建筑材料分类合理使用，限量标准规定A类建筑材料（表9-2-11）使用范围不受限制；B类建材不能用作居室内饰面装修，其他范围均可使用。

（二）建筑材料的放射性监测

建筑材料放射性分类，需要测量材料中镭、钍、钾的放射性比活度。

1.γ能谱分析

采样后将样品磨碎至粒径小于0.16 mm，称取样品500 g，烘干去湿，装入专用样品盒内密封待测。注意装样与标准样品的压实和重量相近似。

使用γ射线能量分辨率不高的NaI（Cl）探测器的多道γ谱仪测量时，一般对钾-40，选择1.46MeV能量峰；镭可以选择1.76MeV或609keV能量峰；钍可以选择2.62MeV，和583keV能量峰。以全峰范围作为道宽，测量各核素特征峰的计数率。测量时间一般取决于样品的比活度水平和误差要求。参照（5-3-1）和（5-3-2）式，建立矩阵方程，通过与标准样品的比较，求得样品中镭、钍、钾-40含量；可以用重量单位，也可用放射性比活度表示。

如果使用高分辨率探测器（如高纯锗或锂漂移锗），可以直接测量镭、钍、钾-40的特征能量峰的面积与标准样品对应峰面积相比较，求得样品中镭、钍、钾含量。

2.现场工程板快速检测

γ能谱分析测量方法对被分析的样品来讲是比较准确的方法；但它远离现场，分析程序比较复杂，时间长，采样数量有限。而石材中放射核素分布不均匀，测值代表性不强；从宏观石材意义上来讲，也不能认为是准确的。

利用便携式石材放射性检测仪（ZDD3901），对不饱和条件下的小块工程板（如30 cm×30 cm）进行放射性检测。通过数学模拟计算，按照建材核素限量标准（GB6566-2001）要求，进行石材分类。经过与γ能谱分析样品的比对，准确率达98.3%。长达四年在全国许多地区应用，证明仪器性能稳定，结果可靠。

仪器探测器部分加小型铅套屏蔽降低了周围γ场的影响，能自动显示石材类别。

仪器轻便，适于现场测量。

近年来，随着生活水平的不断提高，人们对生活质量和生存环境的要求越来越高，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（磷渣、煤渣、矿渣等）的产品放射性更高。各种新型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，对建筑材料中放射性危害较大的镭-226、钍-232和钾-40进行检测显得尤为重要，其检测方法和检测数据更要严谨和科学，不能有丝毫马虎。建筑装饰装修材料放射性的检测方法目前，对于建材产品的放射性物质的测量方法主要是采用放射性核素测量的方式，设备主要采用低本底多道γ能谱仪，该仪器由探测器、连续可调的高压电源、线性放大器、多道脉冲幅度分析器、谱数据分析处理系统和铅屏室组成。γ射线与探测器相互作用，产生的电脉冲信号由电子学系统分析和记录，形成γ射线幅度谱（γ能谱）Y谱仪刻度后，用Y能谱分析软件分析样品谱，便可以得到该样品中核素的活度或比活度，经计算即可得出内、外照射指数。一、能谱仪检测技术原理主要是利用放射性核素发射的能量不同的特性。在能谱中，核素所发生的γ射线的能量（即入射的γ射线的能量）正比于全吸收的道址。基本过程是γ射线作用于探头，产生的光电效应强弱和能谱的差异，然后经过线性放大和前级放大，在记录仪器上就可以观测出不同能谱的道址峰，最后根据这些特征峰道址和峰面积来确定该核素的类别以及放射性强度。二、检测步骤1、取样随机抽取样品两份，每份不少于2Kg。一份封存，另一份作为检验样品。2、制样将检验样品破碎，磨细至粒径不大于0.16mm。将其放入与标准样品几何形态一致的样品盒中，称重(精确至0.1g)、密封、待测。3、数据库的建立样品的强弱是根据测量时间来规定的，正常情况下，测量所用时间为2-4小时。通常在建标准谱数据库时，先测量，然后存储本底谱，再根据天然刻度源提供的参数一个个的测量，同时将结果添加到核数据库中。4、能量刻度在建材产品放射性物质检测过程中，要使道数和γ光子能量相融合，从而产生能量刻度，得出能量刻度后测试样品。通过寻峰程序测出样品谱中的全能峰能量，根据所测的结果就可以定性哪些核素包含在样品中。首先测量所知道的能量标准源，按照所给软件的要求，将几对峰位（道数）-能量录入到能量刻度子菜单中，自动完成能量刻度。5、分析放射性平衡状态在运用γ能谱仪对镭物质进行检测时，实际获得的镭是子体氡及氡子体的γ射线，理论上计算样品密封后放置20天。当所需检测放射性衰变达到平衡稳定后，同时与标准样品测量情况相一致时，用低本底多道γ能谱仪测量226Ra、232Th和40K的比活度。检测过程中应注意的几个问题一、标准源及其可靠性标准源应具有良好的均匀性、稳定性，量值准确，并能溯源到国家计量基准。标准源属于有证标准物质，实验室在购买标准源时，应注意证书的合法性，并要求供应方提供证书原件，使用溯源级别较高的标准源。二、γ能谱仪的功能及稳定性检测样品时，样品谱中的镭-226、钍-232、钾-40的三个感兴趣区（特征峰区）左右边界道与三个标准谱中相应的感兴趣区左右边界道应基本一致。因此要求γ能谱仪应具有寻峰和设置感兴趣区的功能以及设置活时间或实时间的功能，数据采集系统应有多道分析器的基本功能。实际检测中，γ能谱仪是不可能每次检测样品时都进行刻度，因此要求其具有良好的稳定性，通常γ能谱仪24小时的峰位漂移应小于1％。不同季节要用标准源进行期间核查，若长时间不用γ能谱仪，则重新使用时应进行刻度。三、样品制备按照标准GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》进行抽样、制样，最终检测时样品细度需<0.16mm。抽样的目的是使样品的物理特性与标准物质的物理特性基本一致，以保证相对测量结果有可比较性。因此，制样过程对测量结果影响甚大，应严格按照标准的方法及质量要求进行。四、样品的密封时间标准GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》第4.2.2条款，对样品密封时间无具体规定，但是不同材料样品的天然性衰变链时间不一致，样品密封时间太短，样品镭-226、钍-232和钾-40的衰变未达到平衡，会造成检测结果的偏离。通常将样品装盒后静置3到7天以期稳定方可测量，这个放置待测的过程主要目的是将样品中短寿命的核素衰变褪去。五、测试时间的确定不同的样品，其稳定性差异比较大，测试时间的长短通常由γ能谱仪的本底、探测效率以及材料放射性的强弱确定。本底高、探测效率较低应适当延长测试时间；本底和探测效率一定的情况下，放射性强的样品，测试时间应当放短，放射性弱的样品，测试时间应适当的延长。六、检测人员检测技能检测人员除了解放射性知识、熟练操作仪器外，还要熟悉其测试原理，掌握影响检测结果的主要控制点。如：⑴装样。样品制备后需装盒，装盒要求为匀、实。即样品在装盒完成后，敦实一下，拿在手中感觉不到样品在盒中晃动。⑵样品盒在探测器上的放置位置。⑶仪器测定各道计数率的偏差。⑷计算机软件将样品谱图与本底和标准源谱图拟合分析的偏差。当今人们生活中，放射性无处不在，建筑材料放射性的检测还是一个相对较新的检测项目，需要检验检测机构采用有效的检测手段和方法，提升建材产品的整体质量，实现对放射性建材产品的有效控制，为人们营造健康、安全的环境。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：