建筑材料放射性检测

建筑材料放射性检测（精选10篇）

建筑材料放射性检测 篇1

随着经济的快速发展, 人们的物质文化生活水平不断提升, 在这种情况下, 人们对住宅的要求已不仅仅是为了居住而已, 更追求室内装修的美感, 这就导致市场上大量的新型材料不断的涌现出来。这些材料给人们装修带来方便的同时, 由于其材料内存在着不同程度的放射性物质, 从而也给居住在室内的人们身体健康带来了较大的威胁。针对目前各种建筑材料的统计表明, 这些材料中含有镭、钍、钾等放射性物质, 这些物质具有较强的放射性, 对人体的危害较大, 所以加强对建筑材料放射性检测不仅具有重要性, 而且具有迫切性。

1 建筑材料放射性的来源与危害

目前在我国的建筑物中砖、瓦、水泥、石灰及石材等建筑材料是极为常见的, 而放射性物质也多来自于这些材料中, 而且在这些材料中所含有的放射性物质以天然放射性元素居多。特别是在石材中, 由于其在衰变的情况下会产生镭和铀, 而且石材衰度达到一定值时, 则放射性的“比活度”则会处于较高的水平, 给人体带来的损害也最大。而且通过一项真实的抽样检查发现, 在石材中放射性镭和铀物质含量最高而且放射性最强的为花岗岩。

建筑材料的中的放射性物质利用内照射和外照射两种方式来对人们产生危害。内照射即是指在放射性元素的衰变会有射性物质及其子体形成;而外照射则是对人体的射线源进行照射, 这种照射一旦达到一定的量或是累积低能量进行照射必然会对人体产生不同程度的损害, 严重的甚至会致死亡。通常情况下, 放射性物质的损害主要会在人体的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统体现出来, 而且射线如果损害了生殖细胞, 则会导致下一代也会受到影响。因此, 建筑材料放射性物质给人们带来的损害不可小视, 加强对建筑材料放射性进行检测已成为十分迫切的问题。

2 建筑材料放射性检测标准

越来越多的人意识到建筑材料放射物质所给人们身段带来的损害, 所以为了更好的实现对建筑材料放射性的控制, 许多国家都先后制订了建筑材料放射性检测标准, 我国也不例外。所以在上世纪八十年代就颁布了关于建筑材料放射性的检测标准, 但范围较窄, 只对直接用工业废渣进行生产的建材商品进行检测, 不全面, 所以在后来又进行了完善, 将所有建材产品都涵盖在内。但社会在发展, 科技在不断的进步, 后来又相继对天然石及墙地、饰面等材料放射性检测进行了一系列的规定, 目前我国实施的建筑材料检测标准不仅科学、合理、统一, 而且覆盖的面积较广, 更为详尽。

3 建筑材料放射性检测的方法

3.1 高电压电离室法

高电压电离室法的原理是在高电压电离室受到辐射能量后进行充电、放电, 再配合半导体场效应晶体管静电计的数据为检测的依据。这种方式的好处在于高压电离室敏度很高, 达到了一定标准的稳定, 十分适合伽马射线外照射的测量。但是在建材放射性检测中由于使用仪器规格不同或者操作方法不同, 容易产生较大的误差。

3.2 伽马计量率仪法

伽马计量率仪法的原理是因为伽马射线是属于电磁辐射, 能够从原子核的内部发射出来, 当射线与探测器的探头相碰撞时, 光子本身将被吸收, 释放出光电子。而且伽马射线的效应在探测器上形成的电子量与它的能量成正比, 经过电子放大系统记录下来, 从而检测出伽马射线的强度。这种测量的方法的好处在于稳定可靠, 操作十分方便, 检测出来的速度很快, 而且成本低。因此在测量建筑材料表面被广泛的应用。

3.2.1 检测技术原理

天然放射性核素在发射a、β的同时还发射γ射线, 利用其发射的γ射线的能量不同。在能谱中, 全吸收峰的道址和入射的γ射线的能量成正比, 是定性应用的基础。全吸收峰下的净峰面积与探测器相互作用的该能量的γ射线数成正比, 是定量应用的基础。γ射线作用于Na I探头使晶体接受λ射线后产生的光电效应强弱和能谱的差异经线性放大和前级放大, 可在记录仪表上显示出不同能谱的道址峰, 从这些特征峰道址位置和峰面积, 就可以判定属于哪种核素及其放射性强度。

3.2.2 检测步骤

(1) 样品制备。将样品磨碎, 磨细至粒径不大于0.16mm。称重后将其放入与刻度谱仪的体标准源相同形状和体积的样品盒中, 密封后待测量。

(2) 创建标准谱数据库。测量时间根据被测标准源或样品的强弱而定, 常规情况下测量时间为1小时。因建库程序自动将测得的单核素标准谱数据扣除本底后, 经归一化处理存人数据库中, 故建库时必须先测量并保存本底谱, 再按天然刻度源参数提供的参数依次进行测量。

(3) 能量刻度。能量刻度的具体做法是测量已知能量的标准源, 按软件要求在能量刻度子菜单中输入峰位 (道址) 一能量, 由软件自动完成能量刻度。

(4) 建筑材料放射性检测。当待检建材中天然放射性衰变链基本达到平衡后, 在与标准样品测量条件相同情况下, 采用低本底多道R能谱仪对其进行226Ra、232Th和40K比活度测量。

4 加强建筑材料放射性检测标准的执行

4.1 加强开发商和施工方对建材材料放射性的重视, 在施工中不仅要做好建筑材料放射性检测工作, 而且要确保提供信息的准确性, 在选择建筑材料时使用绿色环保型的产品。

4.2 监理人员加强现场对建筑材料的检查

监理人员需要在监理工作中, 对施工现场的建设材料的检测证明进行检查, 严禁使用放射性超标的建筑材料, 而且对于现场内的建筑材料来对其按照放射性的大小进行分类, 以便于在施工过程中对这些建筑材料进行合理配置。

4.3 装修时选择具有检测证明的材料

在进行房屋装修时, 选择装修材料时需要商家提供检测证明, 在合理选择建筑材料的同时, 还要确保一种材料不能在同一个房间内大量使用, 而且装修完成后要加强房间的通风, 以便能有效的降低放射性物质的含量。

5 结束语

虽然建材料中放射性物质不同程度的存在, 但由于在自然界中天然放射性核素存在是较为广泛的, 所以本底辐射是人们每时每刻都要经历的事情, 一定课题的辐射对人体是不会产生影响的, 所以人们不必对放射性辐射在着强烈的恐惧心理。但建筑材料在进行使用前, 都必须进行严格的放射性检测, 确保材料的安全性。

参考文献

[1]刘春杰, 王寒竹.水泥质量波动的原因及应对措施[J].水泥, 2010 (10) .

[2]宋建华, 杨明亮.建筑材料放射性的不确定度评定[J].计量与测试技术, 2008, 35 (4) .

[3]张勋, 王鹏, 汪家胜等.建筑材料放射性测量中存在的技术问题[J].环境监测管理与技术, 2006, 18 (6) .

建筑材料放射性检测 篇2

各地检验检疫机构要对进口物品进行放射性物质检测

为确保日本输华食品、农产品的质量安全，国家质检总局8日晚表示，将扩大禁止从日本进口食品、农产品的品种和产地范围，进一步加强检验检疫监管。鉴于日本福岛核泄漏事故对食品、农产品质量安全的影响范围不断扩大、影响程度不断加重，世界上众多国家和地区也在不断加强防范措施。质检总局要求，自8日起，禁止从日本福岛县、群马县、枥木县、茨城县、宫城县、山形县、新潟县、长野县、山梨县、琦玉县、东京都、千叶县等12个都县进口食品、食用农产品及饲料。质检总局要求，进口日本其他地区生产的食品、食用农产品及饲料，在报检时须提供日本政府出具的放射性物质检测合格的证明、原产地证明。各地检验检疫机构要对进口的食品、食用农产品及饲料进行放射性物质检测，合格后方可进口；不合格的，要按规定予以公布。质检总局表示，各地检验检疫机构要按规定对所有日本输华食品的境外出口商或代理商实施备案管理。日本食品的进口商应按照要求建立进口和销售记录制度，如实记录日本输华食品的名称、规格、数量、生产日期、生产或者进口批号、保质期、出口商或购货者名称及联系方式、交货日期等内容。此外，质检总局还要求从日本进口水产品应事先办理检疫审批手续。在《进境动植物检疫许可证申请表》中注明如下信息：在“产地”栏中注明水产品原料养殖地区所在县名称或捕捞区域及其联合国粮农组织渔区编号。在“运输路线”栏中注明加工厂地址及产品运输路线，日本境内运输的，须注明途经县名；经海运的，须注明启运港口。在此前的3月24日，质检总局曾发布公告，禁止进口日本福岛县、枥木县、群马县、茨城县、千叶县的乳品、蔬菜及其制品、水果、水生动物及水产品，并要求各地检验检疫机构进一步加强对日本这些县生产的其他输华食品农产品中放射性物质浓度的检测，防止受放射性污染食品农产品进口。

建筑材料放射性检测 篇3

【关键词】建筑材料和装饰装修材料、放射性、内照射、外照射

近年来，随着我国社会经济的快速发展，人民的生活品质不断提高。随着住房条件的不断改善和自我保护意识的逐渐增强，人们对建筑物使用的建材所产生的污染高度重视。但是一提到这些污染，多数消费者马上就会想起由涂料、胶粘剂、家具等带来的甲醛、苯、TVOC等有毒、有害物质。殊不知还有一种特殊的污染源，被人们长期忽视，它就是无色、无味、看不见，摸不着，在浑然不觉中杀人于无形的“隐形杀手”——建筑材料和装饰装修材料的放射性。

在建筑主体用砖、砌块、砂、石及水泥制品等材料中，在装饰装修用的石材、石膏板、瓷砖等材料中其实都存在放射性。这些放射性属于天然放射性核素辐射的较多，它们都是由天然原料加工而成，人们往往忽视或者不了解这些材料中所存在的天然放射性核素对人体带来的危害。

1. 放射性的定义及来源

放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线（如α射线、β射线、γ射线等），衰变形成稳定的元素而停止放射，这种现象称为放射性。

放射性对人体的危害可分为外照射和内照射两类：外照射指天然辐射源和人为辐射源中的天然放射性核素所产生的β、γ射线对人体的直接照射，主要由γ射线造成；内照射指存在于空气、食品和饮水中的天然放射性核素，通过呼吸和消化系统进入人体内部而形成的照射。

放射性污染物质来源于自然界和人工制造两个方面。

（1）天然放射性来源

①宇宙射线由初级宇宙射线和次级宇宙射线组成；

②天然放射性同位素。

（2）人为放射性核素的来源

①核试验及航天事故；

②核工业；

③工农业、医学科研等部门对放射性核素的应用；

④放射性矿的开采和利用。

2. 放射性检测标准及指标限量

为了防治放射性污染，保护环境，保障人体健康，2003年6月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第三次会议通过《中华人民共和国放射性污染防治法》，其中第十七条指出含有放射性物质的产品，应当符合国家放射性污染防治标准；不符合国家放射性污染防治标准的，不得出厂和销售。

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布的GB 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》规定，民用建筑工程所使用的砂、石、砖、砌块、水泥、混凝土、混凝土预制构件等无机非金属建筑主体材料的放射性限量，应符合下表规定。

民用建筑工程所使用的无机非金属装修材料，包括石材、建筑卫生陶瓷、石膏板、吊顶材料、无机瓷质砖粘结材料等，进行分类时，其放射性限量应符合下表规定。

测试方法应符合现行国家标准GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》的规定。

（1）建筑主体材料：

建筑主体材料中天然放射性核素镭-226、钍-232和钾-40的放射性比活度应同时满足IRa≤1.0和Iγ≤1.3。

（2）装饰装修材料：

A类装饰装修材料：装饰装修材料中天然放射性核素镭-226、钍-232和钾-40的放射性比活度应同时满足IRa≤1.0和Iγ≤1.3要求的为A类装饰装修材料。

B类装饰装修材料：不满足A类装饰装修材料要求但同时满足IRa≤1.3和Iγ≤1.9要求的为B类装饰装修材料。

C类装饰装修材料：不满足A、B类装修材料要求但满足Iγ≤2.8要求的为C类装饰装修材料。

3. 放射性核素的检测含量的比较

（1）建筑主体材料，以粘土砖、普通水泥、矿渣水泥、石灰、砂、石、混凝土、碎石（卵石）为例比较（见图1、图2）。

（2）装饰装修材料，以市场上销售的部分石材为例比较：（单位Bq/kg）

4. 放射性对人体的危害

放射性核素在衰变过程中，放射出电离辐射α、β、γ射线直接照射人体，然后在人体内产生一种生物效果，对人体内的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤。在建筑材料和装饰装修材料中都含有一定量的镭，镭衰变释放出氡气，所以放射性污染主要是氡的污染。

氡对人类的伤害主要是以内照射为主，因为氡被吸入肺中，会在支气管和肺泡内衰变而释放出一组阿尔法粒子。这些粒子对机体的细胞产生电离作用，破坏细胞组织，损坏DNA，产生癌变，甚至产生基因突变。

科学研究表明，氡诱发肺癌的潜伏期大多都在15年以上，世界上有1/5的肺癌患者与氡有关。据美国国家安全委员会估计，美国每年因为氡而死亡的人数高达30000人。据不完全统计，我国每年因氡致肺癌为50000例以上。所以说，氡是除吸烟以外导致人类肺癌的第二大“杀手”，世界卫生组织把它列为使人致癌的19种物质之一。氡及其子体在衰变时还会同时产生穿透力极强的γ射线，对人体造成外照射。长期生活在γ辐射场的环境中，就有可能对人的血液循环系统造成危害，如白细胞和血小板减少，严重的还会导致白血病。

5. 放射性污染的防治方法

下面对防治放射性污染提几个简单有效的方法：

（1）加强室内通风。室内通风是降氡的主要方法之一，有自然通风和人工通风（如排风扇、空调等）。通过几种通风方式降氡效果的实验，结果证明自燃通风的效果最好；

（2）建材在使用前最好能先检测，不要使用放射性元素含量高的建筑材料和装饰装修材料；

（3）在市场上选材时，要向经销商索要产品放射性合格证，根据放射性等级进行选择；

（4）要注意掌握一些选择的方法和标准。比如，花岗岩的放射性一般高于大理石。

（5）如果对市场上材料的放射性指标不放心，最科学有效的是請专家用先进仪器对材料进行放射性检测。

参考文献：

[1]宋广生.装饰装修材料污染检测与控制[M].北京：化学工业出版社，2006.

[2]梁缉攀.建筑材料放射性的来源及检测技术[J].广东土木与建筑：2006.

作者简介：崔丽娜（1979-），女，工程师。

建筑材料放射性检测不确定度评定 篇4

1 测量方法简述和数学模型

1.1 检测设备

检测设备主要包括:PGS6000H低本底多道γ能谱仪、JJ1000电子天平和GJ-Ⅱ型粉碎机等。

1.2 检测过程

将样品用粉碎机磨碎, 磨细至粒径不大于0.16 mm, 将其放入与标准样品几何形状一致的样品盒中, 称重 (精确至0.1 g) 、密封、待测。当样品中天然放射性衰变链基本达到平衡后, 在与标准样品测量条件相同情况下, 采用低本底多道γ能谱仪, 对其进行镭-226、钍-232和钾-40比活度测量。

1.3 数学模型

内照射指数公式为:

外照射指数的公式为:

公式 (1) 和 (2) 中:CRa——建材中天然放射性核素镭-226的放射性比活度, Bq/kg;

CTh——建材中天然放射性核素钍-232的放射性比活度, Bq/kg;

CK——建材中天然放射性核素钾-40的放射性比活度, Bq/kg。

2 不确定度的分量评估

以某个花岗岩为例, 计算放射性不确定度的分量包括如下几方面。

2.1 A类不确定度

检测结果重复性引入的不确定度u1.

2.2 B类不确定度

B类不确定度主要包括:能谱仪引入的不确定度u2、标准源引入的不确定度u3、天平引入的不确定度u4、环境因素引入的不确定度u5.

2.3 A类不确定度的因素分析

A类不确定度是用统计方法来确定的。同一样品, 分成14个试样来测试放射性核素, 其结果见表1.

2.3.1 核素镭-226不确定度分量u1 (Ra)

2.3.2 核素钍-232不确定度分量u1 (Th)

2.3.3 核素钾-40不确定度分量u1 (K)

2.4 B类不确定度的因素分析

2.4.1 能谱仪引入的不确定度u2

能谱仪的测量活度在检定证书提供不确定度为12%, (k=2) , 则其相对标准不确定度为u2=12%/2=6%.

2.4.2 标准源 (刻度源) 引入的不确定度u3

镭-226、钍-232、钾-40标准源在2次检定证书提供测量偏差值都小于1%, 在此我们取1 (k=2) , 则其相对标准不确定度为u3=1%/2=0.5%.

2.4.3 天平引入的不确定度u 4

2.4.3. 1 天平本身的不确定度

2.4.3. 2 天平读数误差引起的不确定度

天平刻度为0.1 g, 按均匀分布处理。

2.4.4 环境因素不确定度的分量u5

受环境因素的影响, 典型的比如空气湿度问题, 会导致放射性检测无法准确测量。因此, 在实践中, 我们采取估取u5=1%.

综合以上4点的分析, 不确定度评定方法、来源和结果见表2.

3 合成标准不确定度的分析

由于上述的原因所构成的不确定度是彼此独立不相关的, 所以:

4 扩展不确定度

5 结束语

经分析、评定和量化, 得到建筑材料放射性不确定度为Ur, IR=6.4% (k=1) 和Ur, Iγ=6.7% (k=1) .引起建筑材料放射性检测不确定度的主要来源是测量重复性、能谱仪的不确定度、标准源的不确定度、称量器具和测试环境等。

参考文献

[1]中国建筑材料科学研究总院, 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所, 中国建筑材料工业地质勘查中心, 等.GB 6566—2010建筑材料放射性核素限量[S].北京:中国标准出版社, 2011.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会.JJF 1059—1999测量不确定度评定与表示[S].北京:中国计量出版社, 1999.

[3]王喜元, 潘红, 熊伟.民用建筑工程室内环境污染控制规范辅导教材[M].北京:中国计划出版社, 2006.

《建筑材料放射性核素限量》 篇5

中国建材网 发布时间：2006-1-4 点击数：899 前言

本标准中第3章为强制性条款，其余为推荐性条款。

本标准自生效之日起，同时废除 GB6566-2000《建筑材料放射卫生防护标准》、GB 6763-2000《建筑材料产品及建材用工业废渣

放射性物质控制要求》和建材行业标准JC 518-1993（96）《天然石材产品放射防护分类控制标准》。

本标准与GB 6566-2000，GB 6763-2000和JC 518-1993（96）相比主要变化如下：{TodayHot}

——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，不再进行分类管理；明确了装修材料进行分类管理的要求；

——放射性核素检测方法不再引用GB/T 11713-1989 和GB/T 11743-1989标准；

——删去了建材用工业废渣限量要求方面的具体内容：

——删去了采用γ辐射剂量率检测进行判定的方法和石材矿床勘查中放射性水平预评价准则；

自2002年1月1日起，生产企业生产的产品应执行该国家标准，过渡期6个月；自2002年7月1日起，市场上停止销售不符合该国家标准的产品。{HotTag}

本标准由中国建筑材料工业协会提出。

本标准起草单位：中国建筑材料科学研究院、卫生部工业卫生实验所、中国建材工业地质勘查中心、中国地质大学（北京）。

本标准参加起草单位：中国石材工业协会、福建玄武石材有限公司、山东荣成中磊石材有限公司、国家建材放射性监督检测中心。

本标准主要起草人：马振珠、王南萍、杨钦元、任天山、王玉和。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

——GB 6566-1986、GB 6566-2000；

——GB 6763-1986、GB 6763-2000；范围

本标准规定了建筑材料中天然放射性核素镭-226、钍-232和钾-40放射性比活度的限量和试验方法。

本标准适用于建造各类建筑物所使用的无机非金属类建筑材料，包括掺工业废渣的建筑材料。术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

2.1 建筑材料 building materials

本标准中建筑材料是指：用于建造各类建筑物所使用的无机非金属类材料。本标准将建筑材料分为：建筑主体材料和装修材料。

2.1.1 建筑主体材料 main materials for building

用于建造建筑物主体工程所使用的建筑材料。包括：水泥与水泥制品、砖、瓦、混凝土、混凝土预制构件、砌块、墙体保温材料、工业废渣、掺工业废渣的建筑材料及各种新型墙体材料等。

2.1.2 装修材料 decorative materials

用于建筑物室内、外饰面用的建筑材料。包括花岗石、建筑陶瓷、石膏制品、吊顶材料、粉刷材料及其他新型饰面材料等。

2.2 建筑物 building

供人类进行生产、工作、生活或其他活动的房屋或室内空间场所。根据建筑物用途不同，本标准将建筑物分为民用建筑和工业建筑两类。

2.2.1 民用建筑 civil building

供人类居住、工业、学习、娱乐及购物等建筑物。本标准将民用建筑分为以下两类：

I 类民用建筑：如住宅、老年公寓、托儿所、医院和学校等。

II 类民用建筑：如商场、体育馆、书店、宾馆、办公楼、图书馆、文化娱乐场所、展览馆和公共交通等候室等。

2.2.2 工业建筑 industrial building

供人类进行生产活动的建筑物。如生产车间、包装车间、维修车间和仓库等。

2.3 内照射指数 internal exposure index

本标准中内照射指数是指：建筑材料中天然放射性核素镭-226的放射性比活度，除以本标准规定的限量而得的商。

——内照射指数；

——建筑材料中天然放射性核素镭-226的放射性比活度，单位为贝可/千克（Bq ·kg-1）；

200——仅考虑内照射情况下。本标准规定的建筑材料中放射性核素镭-226的放射性比活度限量，单位为贝可/千克（Bq ·kg-1）。

2.4 外照射指数 external exposure index

本标准中外照射指数是指：建筑材料中天然放射性核素镭-226、钍-232和钾-40的放射性比活度分别除以其各自单独存在时

本标准规定限量而得的商之和。

——外照射指数：

——分别为建筑材料中天然放射性核素镭-226、钍-232和钾-40的放射性比活度，单位为贝可/千克（Bq ·kg-1）；370、260、4200——分别为仅考虑外照射情况下，本标准规定的建筑材料中天然放射性核素镭-226、钍-232和钾-40在其各自单独存在时本标准规定的限量，单位为贝可/千克（Bq·kg-1）。

2.5 放射性比活度 specific activity

某种核素的放射性比活度是指：物质中的某种核素放射性活度除以该物质的质量而得的商。

表达式为：C=A/m式中：

C——放射性比活度，单位为贝可/千克（Bq·kg-1）；

A——核素放射性活度，单位为贝可（Bq）；

m——物质的质量，单位为千克（kg）。

2.6 测量不确定度 uncertainty of measurement

测量不确定度是表征被测量的真值在某一量值范围内的评定，即测量值与实际值偏离程度。

2.7 空心率 hole rate

在本标准中空心率是指：空心建材制品的空心体积与整个空心建材制品体积之比的百分率。要求

3.1 建筑主体材料

当建筑主体材料中天然放射性核素镭-226、钍-232和钾-40的放射性比活度同时满足≤1.0和≤1.0时，其产销与使用范围不受限制。

对于空心率大于25%的建筑主体材料，其天然放射性核素镭-226、钍-232和钾-40的放射性比活度同时满足≤1.0和≤1.3时，其产销与使用范围不受限制。

3.2 装修材料

本标准根据装修材料放射性水平大小划分为以下三类：

3.2.1 A类装修材料

装修材料中天然放射性核素镭-226、钍-232和钾-40的放射性比活度同时满足≤1.0和≤1.3要求的为A类装修材料。

A类装修材料产销与使用范围不受限制。

3.2.2 B类装修材料

不满足A类装修材料要求但同时满足≤1.3和≤1.9要求的为B类装修材料。B类装修材料不可用于I类民用建筑的内饰面，但可用于I类民用建筑的外饰面及其他一切建筑物的内、外饰面。

3.2.3 C类装修材料

不满足A、B类装修材料要求但满足≤2.8要求的为C类装修材料。C类装修材料只可用于建筑物的外饰面及室外其他用途。

建 筑 材 料 放 射 性 核 限 量

3.2.4 >2.8的花岗石只可用于碑石、海堤、桥墩等人类很少涉及到的地方。

试验方法

4.1 仪器

低本底多道γ能谱仪。

4.2 取样与制作

4.2.1 取样

随机抽取样品两份，每份不少于3kg。一份密封保存，另一份作为检验样品。

4.2.2 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1g）、密封、待测。

4.3 测量

当检验样品中天然放射性衰变链基本达到平衡后，在与标准样品测量条件相同情况下，采用低本底多道γ能谱仪对其进行镭-226、钍-232和钾-40比活度测量。

4.4 测量不确定度的要求

当样品中镭-226、钍-232和钾-40放射性比活度之和大于37Bq ·kg-1时，本标准规定的试验方法要求测量不确定度（扩展因子K=1）不大于20%。

检验规则

5.1 本标准所列镭-226、钍-232和钾-40的放射性比活度均为型式检验项目。

5.1.1 在正常生产情况下，每年至少进行一次型式检验。

5.1.2 有下列情况之一时应随时进行型式检验：

——新产品定型时；

——生产工艺及原料有较大改变时；

——产品异地生产时；

5.2 检验结果的判定

5.2.1 建筑主体材料检验结果满足3.1条时，判为合格。

5.2.2 装修材料检验结果按3.2条进行分类判定。

其他要求

6.1 使用废渣生产建筑材料产品时，其产品放射性水平应满足本标准要求。

6.2 当企业生产更换原料来源或配比时，必须预先进行放射性核素比活度检验，以保证产品满足本标准要求。

6.3 花岗石矿床勘查时，必须用本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。

6.4 装修材料生产企业按照本标准3.2条要求，在其产品包装或说明书中注明其放射性水平类别。

6.5 各企业进行产品销售时，应持具有资质的检测机构出具的，符合本标准规定的天然放射性核素检验报告。

6.6 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。文章来源：中国建材网

一、修订本标准的基本原则

1、以GB/6763/2000《建筑材料产品及建材用工业废渣放射性物质控制要求》、GB6566－2000《建筑材料放射卫生防护标准》和JC518－93(96)《天然石材产品放射防...一、修订本标准的基本原则

1、以GB/6763/2000《建筑材料产品及建材用工业废渣放射性物质控制要求》、GB6566－2000《建筑材料放射卫生防护标准》和JC518－93(96)《天然石材产品放射防护分类控制标准》为基础进行修订。

2、以国际放射防护委员会(ICRP)第82号出版物“线性无阈”的理论为依据。控制建材产品放射性水平的目的在于限制随机效应的发生率。使它控制在社会可接受的水平。把建材及其他各种实践活动对公众所致的天然辐射照射的附加剂量限制在1mSv/a以内。

3、以我国建筑材料产品的放射性水平为基本出发点。按辐射防护三大原则，把建材产品的生产、使用的各种实践活动，所带来的总的社会利益应大于所付出的代价。用辐射防护最优化的原则指导掺渣建材产品的生产和装修材料的应用。把建材产品的天然放射性对人体的照射剂量降低到可合理达到的最低水平。

4、建筑物室内氡浓度来源，不仅与建材中的226Ra含量、氡在建材中的析出率有关，而且与地基的地质条件、建筑结构有关，更与人们的生活习惯、室内通风条件有关。本标准与原被修订的三项标准一样[1][2][3]，仅从建材中的226Ra含量提出控制要求。

二、修订标准的背景材料

1、我国建筑物室内外的γ辐射剂量率水平

为制订国家标准GB6763－2000和GB9196－88，曾对我国67个城市(地区)的3769个各类建筑物室内和2040个室外的γ辐射剂量率进行了现场调查测量。测量仪器为国产FT－620型X、γ照射剂量率仪。建筑物室内按建筑类型测量，然后加权得到全国建筑物室内γ辐射剂量率的加权平均值。室外随机选择空旷地带的原生土壤进行测量，测量结果取各城市(地区)的算术平均值。测量结果及有关文献数据分别列于表

1、表2。

2、我国各种建材产品的放射性核素比活度范围

为制订国家标准GB6763－86和GB9196－88，在全国范围内(除港、澳、台地区)，对水泥、墙体材料等进行了取样核素分析。同时，对93年以来对有关建材产品的放射性国家监督抽查、统检及委托测试数据进行了统计分析。我国几种主要建材产品的放射性核素比活度，见表3。

3、建材放射性内、外照射剂量控制式

（1）、室内γ辐射剂量率的本底值与建材放射性γ外照射剂量控制式

人们为了生存，必须居住的房屋，用未掺渣的烧结粘土砖构成房屋的室内γ辐射剂量率作为室内γ外照射的本底是适宜的，根据文献[6]，我国未掺渣的粘土砖226Ra、232Th、40K的比活度典型值分别为41、48、666Bq·kg－1。这与文献[5]上的我国土壤中的天然放射性核素226Ra、232Th、40K比活度的典型值381、500、5682Bq·kg－1基本相同。

按GB6763－2000γ外照射剂量模式：Dγ=612×10－2CRa＋142CTh＋088CK)，室内γ辐射剂量率的本底值为1027nGY·h－1，外照射本底剂量为0505mSv/a。

根据γ外照射剂量本底值，将建材放射性γ外照射的附加剂量控制在06mSv/a以内是适宜。这样，在建材226Ra、232Th、40K在单独存在时，其放射性核素比活度可分别控制在370、260和4200Bq·kg－1以内。因此，建材中的外照射剂量控制式可表达为：

CRa/370＋CTh/260＋CK/4200≤(1)

式中——CRa、CTh、CK分别为建材产品中镭－226、钍－232、钾40的比活度，单位为：Bq·kg－1。370、260、4200—仅考虑γ外照射时，当镭－226、钍－232、钾－40单独存在时的限值。

(2)、室内的内照射剂量控制式

室内氡浓度与建材中Ra－226含量及氡析出率、天然气、水源、地基的地质条件、建筑结构有关，更与人们的生活习惯、房间的通风率有关。根据文献[7][10]的初步调查，我国室内氡浓度的典型值大约在24Bq·m－3。而我国砖混房约占95％，其墙体、地板、天花板的226Ra加权平均的放射性比活度为45Bq·kg－1左右。因此，本标准根据GB6763－2000、GB6566－2000和JC518－93(96)将建材中的镭－226比活度控制在200Bq·kg－1是合适的。

所以本标准规定室内的内照射剂量控制式为：

CRa/200≤

1(2)

CRa——建材中镭－220的比活度Bq·kg－1；

200——仅考虑内照射时，镭－226比活度限值，Bq·kg－1。

4、我国各种建材产品放射性核素分布情况

为方便比较，使标准叙述简明扼要，力戒冗长。便于比较，我们引用了内、外照射指数。在此详解如下：

内照射指数：IRa=CRa/200

式中：IRa——内照射指数

CRa——建材产品中镭－226的放射性比活度，Bq·kg－1，；

200——仅考虑内照射时，本标准规定的建材中镭－226的放射性比活度基本限值，Bq·kg－1

外照射指数：Iγ=CRa/370＋CTh/260＋CK4200

式中：Iγ——外照射指数

CRa、CTh、CK——分别为建材中镭－226、钍－232、钾－40放射性核素比活度；Bqkg－1 370、260、4200——分别为仅考虑外照射时镭－266、钍－232、钾－40在单独存在时，本标准规定的基本限值。

石材产品放射性的比活度分布情况

共检测石材产品417个，样品来源为国家建材放射性监督检测中心统检、监督检查和委托测试样品，石材品种达289种。

三、修订标准的条款说明

1、范围

本标准适用于建造各类建筑物所使用的无机非金属类建筑材料。生产建筑材料所使用的原料(主要为废渣)，参照本标准执行。建筑物包括民用建筑及工业建筑；建筑材料包括建筑物主体工程用材及饰面用材。言外之意本标准不适用于建筑工程中所使用的钢材、木材；装修工程中所使用的有机材料，如有机涂料、铝塑钢、塑板(管)、PVC板、壁纸等。

2、定义

为了便于表述和将装修材料按其放射性水平的大小进行分类管理，本标准引用了建筑材料、装修材料、建筑物、Ⅰ类民用建筑物、Ⅱ类民用建筑、内照射指数和外内照射指数的定义。详细内容见标准文本。

3、建筑材料与装修材料中放射性核素限量

（1）、建筑材料

标准修订小组认为：本标准规定的建筑材料是指建筑物所用的建筑工程主体材料，即为大宗的建筑材料。建筑材料的生产是采用多种原料配制、加工而成，其产品的放射性水平是可以通过改变生产配方或更换原料来源得到控制。就目前我国建筑材料产品的放射性水平而言，根据其放射性水平统计结果，绝大部分产品是满足上述(1)(2)式要求的。因此，建筑材料产品的放射性水平不应进行产品分类。但是，根据建筑材料放射性水平实际测定结果，对于空心建筑制品和质量厚度小于8g/cm2的建材产品应分别控制。

1、空心率小于25％或质量密度小于8g/cm2的建筑材料

国家标准GB6763－2000、GB6566－2000对建材产品的放射性的内、外剂量控制式基本限值是一致的。即当建材产品中的226Ra、232Th、40K单独存在时，对226Ra、232Th比活度限值相同，皆为370、260Bq·k－1。而对40K比活度的限值分别为4200和4000Bq·kg－1，相对偏差为4-8％。因此，外照射剂量控制表达式是基本相同的。

如上所述，GB6763－2000、GB6566－2000和JC518－93的内照射剂量控制表达式是一致的。

实施表明，上述的建材放射性内、外照射剂量控制式符合我国建材生产的实际情况。因此，修订标准规定建材产品中的226Ra、232Th、40K的放射性核素比活度必须同时满足下列(3)和(4)式。

Iγ=CRa/370＋CTh/260＋CK/4200≤10

(3)

IRa=CRa/200≤10

(4)

同时满足(3)和(4)式的建材产品，其产销与使用范围不受限制。不同时满足(3)和(4)式的建材产品，其生产企业应改变配方或变换原料来源。否则，应限制其生产与销售。

2、对空间率大于25％或质量厚度小于8g/cm2的建筑材料

由于空心率大于25％烧结空心砖，是我国今后墙体材料的发展方向。据测量空心率为30％的烧结空心砖的表面的γ辐射剂量率为相同材质的实心砖低17％。质量厚度小于8g/cm2的建材产品主要是指简易房墙板、隔墙板等。其表面的γ辐射剂量也远低于实心砖墙的γ辐射剂量率。若仅从辐射附加剂量考虑，其放射性比活度限值可以放宽较大幅度，但考虑日后处理对环境本底水平的影响，故只作适当放宽。

因此，这类建材产品应当满足：

Iγ=CRa/370＋CTh/260＋CK/4200≤13

(5)

IRa=CRa/200≤10

(6)

其生产和销售不受限制。这种适度放宽，并不增加附加剂量，有利于工业废渣资源的综合开发利用，有利于建材工业的发展。

（2）、装修材料

装修材料是指用于建筑物室内、外饰面的无机非金属类材料。包括：石材、建筑陶瓷、石膏制品、吊顶材料、粉刷材料及其它新型饰面材料等。为有利于产品销售，应适当放宽装修材料的放射性物质限量。但由于装修材料是直接饰于室内的内表面，其放射性水平大小直接影响室内γ辐射剂量率和氡浓度的大小，所以放宽应有限度。

石材产品的放射性是天然形成的，而非后天加工所致。其放射性水平相差很大，尤其是一些市场上销售量大、面广的石材，一般比建筑材料略高。为合理开发、使用这些天然资源，JC518—93(96)对其进行分类管理。根据使用场所不同，选用不同的材料。实践证明这种分类方法是可行的，它促进了我国石材工业的合理发展，取得了显著的社会效益和经济效益。

GB6566－2000标准中，为进一步扩大建筑材料的合理利用，同样提出了按用途对其进行分类管理的限制标准。

因此，修订起草小组认为：对装修材料进行分类管理，既保证新标准与原标准的一致性，又达到了合理利用资源，适合我国国情的要求。

分类依据：

1、JC518－93(96)、GB6566－2000；

2、我国装修材料放射性水平实际分布情况；

3、装修材料的使用场所；

4、同建设部即将颁布《民用建筑工程室内环境污染控制规范》一致；

本标准根据装修材料放射性水平大小划分为以下三类：

A类装修材料

装修材料中天然放射性核素镭－226、钍－232、钾－40的放射性比活度同时满足IRa≤100和Iγ≤13要求的为A类装修材料。A类装修材料产销与使用范围不受限制。

B类装修材料

不满足A类装修材料要求而同时满足IRa≤13和Iγ≤190要求的为B类装修材料。B类装修材料不可用于Ⅰ类民用建筑的内饰面，但可用于Ⅰ类民用建筑的外饰面及其它一切建筑物的内、外饰面。

C类装修材料

不满足A、B类装修材料要求而满足Iγ≤280要求的为C类装修材料。C类装饰材料只可用于建筑物的外饰面及室外其它用途。

Iγ>280的天然石材只可用于碑石、海堤、桥墩等其它用途。

4、检测方法

GB6763－2000标准中引用的分析方法：GB/T11713－1989《用半导体γ能谱仪分析低比活度γ放射样品的标准方法》。GB6566－2000标准中引用的分析方法是：GB/T117413－1989《土壤中放射性核素的γ能谱分析方法》。JC518－93标准中规定的分析方法是：γ能谱分析方法，没有详细规定引用何种标准，但规定了γ能谱分析方法的测量不确定度应≤20％。

本修订小组经研究认为：原标准GB6763－2000、GB6566－2000引用的两种标准分析方法适用分析对象不同，不能完全涵盖建材产品的种类及其特性；同时，原两个分析标准过于细、长，给使用者的理解与使用带来的一定的困难。

因此，本标准送审稿规定的检测方法确定为：低本底的多道γ能谱法，没有规定是何种晶体的探测器；仅规定了取样与制样方法；规定了测量要求；关键规定了检测系统的测量总不确定度。满足上述要求的检测仪器及测量总不确定度，就可以达到准确分析的目的。

四、本标准实施后我国建材产品满足标准情况

起草小组根据手中已有检测结果统计如下：

产品

A类

B类

C类

大于C类

石材

96％

3％

1％

077％

（本文只引用了石材部分——编者注）参考文献

[1],GB6763－2000《建筑材料产品及建材用工业废渣放射性物质控制要求》 [2],GB6566－2000《建筑材料放射性卫生防护标准》 [3],JC518－93(96)《天然石材产品放射防护分类控制标准》 [4],杨钦元等,《重庆环境科学》Vol.No.3,1991年6月,P27 [5],国家环保局《中国天然辐射水平调查研究》, 1990年,P61 [6],《建筑材料用工业废渣放射性物质限制标准》编制组：《建筑材料用工业废渣放射性物质限量标准的研究报告》，1985年

[7],潘自强，全国天然辐射照射控制研讨会论文汇编，P4 [8],杨钦元等，《发展全煤矸石烧结空心砖的代价——利益分析》研究报告，国家建材局，1999年

[9],王其亮等，《我国天然本底外照射水平及其所致居民剂量》中华放射医学与防护，1985年，第5卷增刊，P74 [10],任天山，室内氡的来源、水平和控制，辐辅防护，21卷第5期。

煤和煤矸石的放射性检测 篇6

关键词：煤和煤矸石,放射性检测,判断结论

0 引言

放射性无色、无味, 看不见, 摸不着, 人体长期处于高放射性环境会产生一定的伤害。水泥、粘土砖、石材等建筑主体材料和装饰装修材料都有一定的放射性, 尤其是用煤矸石和粉煤灰制作的砌体材料, 其放射性往往比传统的建筑主体材料还高。

考虑到煤矸石和粉煤灰在建筑业的广泛使用, 煤和煤矸石中放射性会对人体产生一定的危害, 所以《煤炭资源勘查煤质评价规范》MT/T1090要求在煤炭资源勘查阶段要作煤矸石和煤的放射性检测[1]。

1 煤和煤矸石的放射性检测

1.1 测量原理

《建筑材料放射性核素限量》GB6566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, 目前我国还没有煤和煤矸石放射性检测标准。可以参照《建筑材料放射性核素限量》GB6566测定煤和煤矸石的放射性, 其原理是通过测量煤和煤矸石中放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度限量, 计算出煤和煤矸石的内照射指数IRa和外照射指数Ir, 根据其内照射指数IRa和外照射指数Ir判定煤和煤矸石的放射性。

分别按照式 (1) 、式 (2) 计算IRa和Ir[2]:

式中, IRa为内照射指数, Bq·kg-1;Ir为外照射指数, Bq·kg-1;CRa、CTh、CK分别为煤和煤矸石中镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度, Bq·kg-1;200为仅考虑内照射情况下, 镭-226的放射性比活度限量, Bq·kg-1;370、260、420分别为仅考虑外照射情况下, 镭-226、钍-232、钾-40在其各自单独存在时的放射性比活度限量, Bq·kg-1。

1.2 测量过程

1.2.1 取样与制样

根据煤样的制备标准要求, 首先随机抽取粒径3 mm以下的煤样1 000 g, 并用二分器缩分至500 g;然后把缩分后的煤样进一步磨细, 通过孔径0.16mm筛子, 取筛下煤样约400 g, 放入样品盒中;最后称量试验煤样质量 (精确至0.1 g) 、密封、待测。

标准要求采用低本底γ能谱仪测量放射性, 一般用γ能谱仪配备的样品盒称量500 g石材测其放射性, 但是因为煤样密度较小, 往往样品盒装满也达不到500 g, 这时就以装满样品盒的煤样作为试验质量m1。煤矸石密度较大, 尽量取到500 g作为试验质量。

1.2.2 测量

等装入样品盒中的煤样静止24 h后, 将其置于标准铅室, 采用低本底γ能谱仪对煤或煤矸石进行放射性测量。测量结束后, γ能谱仪会自动计算镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度和煤或煤矸石的内照射指数IRa和外照射指数Ir。如果试验质量m1小于500 g, 则要把测量结果乘以500 m1的系数分别换算为标准质量 (500 g) 下的内照射指数IRa和外照射指数Ir, 作为最终的测量结果, 计算结果保留一位小数。

如称样量为350 g, 测出的内照射指数为0.20, 外照射指数为0.45, 则内照射指数IRa和外照射指数Ir的测量结果应该分别是:IRa=0.20×500350=0.3, Ir=0.45×500/350=0.6。

当样品中镭-226、钍-232、钾-40放射性比活度之和大于37 Bq·kg-1时, 标准规定的试验方法要求测量不确定度 (扩展因子k=1) 不大于20%。测量过程中如发现数据异常, 可随时用标样对γ能谱仪进行校准。

2 结论

煤和煤矸石放射性检测主要依据《建筑材料放射性核素限量》GB6566, 但考虑到煤和煤矸石的特殊性, 样品的称样量和平衡时间应根据实际情况确定。

煤和煤矸石放射性检测只要提供内照射指数IRa和外照射指数Ir即可, 一般不需要作出放射性是否合格的判定, 如果要求判定结论, 应参照《建筑材料放射性核素限量》GB6566标准规定, 并考虑煤和煤矸石的灰分大小再作判断。

参考文献

[1]秦云虎, 张谷春, 潘树仁, 等.煤炭资源勘查煤质评价规范[M].北京:煤炭工业出版社, 2010

一种新型放射线检测装置 篇7

当前市场上有很多用于放射线的检测的产品, 一般这些放射线检测仪器大都采用了气体放电计数器, 其特点是工作电压低, 检测灵敏度高。但是这些检测仪器也都有一些共同的问题, 一是价格昂贵使用不普及, 如何方便的检测出身边的某些物体放射性程度是否超标, 是人们关心的问题;二是检测过程不能直观的反映测量原理, 不能用于相关专业的实验教学中。

本文所介绍的一种新型放射线检测装置, 既可以检测某些物体的放射性是否超过标准对身体造成危害, 又可以为高校提供一种放射线检测实验装置及检测方法。

1 放射线检测装置原理

本装置由直流电源, 信号产生, 信号放大, 信号显示四部分组成。将待测物体置于信号产生装置中的一对铜板之间, 利用放射线能使被照射的物质发生电离的基本性质, 即可检测待测物体放射线的强弱。

放射线检测装置如图1所示, 信号接收装置为两平行铜质金属板7、8, 两平行金属板之间接上约400伏直流电压, 电源接通后, 两平行金属板之间出现电压, 但两金属板之间并不接触, 不会形成电流。当两金属板之间具有放射性元素时, 待测物体对其间的气体分子产生辐射作用下, 使原来是电中性的气体分子或原子分离为电子和带正电的离子。这些离子在金属板7、8之间电场力的作用下, 定向移动形成电流。则在广口瓶1内, 由于铜片3带负电荷, 铝箔2带正电荷, 相互吸引, 使得铝箔2摆向固定的铜片3, 当铝箔2与铜片3接触后, 又因中合作用而失去正电荷, 并且从铜片3传导得到负电荷, 二者则因同性相斥而分开。

综上所述, 如果金属板7、8之间仍有放射性元素辐射而使气体分子电离, 铝箔2又会摆向铜片3, 周而复始, 铝箔2就会不断摆动。因此就可以从铝箔2的摆动情况来判断待测物体是否具有放射性元素。检测结果表明, 如果待测物体含有较多的放射性元素, 铝箔2就会摆动的快, 如果待测物体含有的放射性元素少, 放射线较弱, 铝箔2就会摆动的慢, 所以由铝箔2摆动的快慢还可以得知待测物体的放射性大小。

气体因电离而导电形成电流, 此电流还可以经放大电路5的放大作用, 通过微安表4显示出来。

1、广口瓶, 2、铝箔, 3、铜片, 4、微安表, 5、放大电路6、玻璃钟罩, 7、金属板, 8、金属板, 9、直流电源

2 实验方法

2.1 实验步骤

按图1所示将放射线检测装置连接好, 调节广口瓶1内的振动片铝箔2与铜片3之间距离约为4mm;钟罩6底座上固定的一对铜质金属板7、8作为极板, 其中极板8可平行移动, 用来调节两极板之间的距离, 振动片和极板分别置于广口瓶和钟罩内, 是为了防止气流扰动, 影响测量的准确性。电源接通后, 极板7、8之间接上400伏直流电压, 两极板之间出现电压, 极板7带负电荷为阴极, 极板8带正电荷为阳极。

利用放射线检测装置进行放射线检测的过程如下:

1) 将被测物品放在两个极板之间, 即所述铜质金属板7、8之间, 调整二铜板之间距离, 可视被测物体的大小调整;2) 调整振动片之间的距离, 即广口瓶组件中铝箔2和铜片3的距离;3) 接通直流电源, 观察广口瓶中铝箔2, 若待测物体存在一定的放射性, 即可见到铝箔2在摆动, 同时可观察到微安表4读数的变化, 且现象随着放射性强度的大小变化而改变。

2.2 实验数据

本实验中, 放射源采用郎威学生实验系统 (郎威数字化信息系统实验室 (DISLab) ) 所用安全密封放射源, 放射线剂量的当量率为5μSv/h, 作为待测物体。

在本实验装置中, 同样的待测物体, 放射线强度不变的情况下, 影响检测结果的参数有两个, 一是两个振动片即铝箔2和铜片3的之间的距离, 二是两个极板即金属板7、8之间的距离, 本实验中, 分别改变这两个参数, 进行测量。

1) 保持振动片距离不变, 仅改变两极板距离。将两个振动片之间的距离固定为4mm, 改变两极板距离, 测量每个极板距离下, 振动片振动二十次所用时间和这二十次振动中电流出现的最大值, 实验数据如表1所示。

2) 保持两极板距离不变, 仅改变振动片距离。将两极板距离固定为4mm, 改变两振动片之间的距离, 测量每个振动片距离下, 振动片振动二十次所用时间和这二十次振动中电流出现的最大值, 实验数据如表2所示。

3) 振动片短接时极板距离与稳定电流的关系。当两个振动片短接后, 直接观察微安表的读数。此时极板在某一距离下位置确定后, 由于回路中电流不再变化 (振动片不再接通和断开) , 所以微安表显示的读数是稳定的。改变两极板距离, 测量每个极板距离下电流的稳定数值, 实验数据如表3所示。

2.3 实验结果分析

通过以上表1、表2、表3实验数据可以得出如下结论:

1) 振动片的振动频率的大小随极板之间的距离增大而减小, 振动片之间的距离大, 极板远离放射性物质, 相当于放射线减弱, 所以振动片的振动频率降低。

2) 振动片振动频率的大小和振动片之间的距离有关, 振动片之间的距离越大, 振动片需要累积较多的电荷, 才能相互吸引而接触, 积累足够的电荷所需要的时间长, 因此动片的振动频率也会降低, 但是如果待测物体含有较多的放射性元素, 振动片累积到足够的电荷所需要的时间短, 铝箔2就会摆动的快, 如果待测物体含有的放射性元素少, 放射线较弱, 铝箔2就会摆动的慢。

在表1、表2、表3中, 回路中电流的大小都随着极板距离的增大而减小, 同样说明待测物体放射性强, 二极板之间的气体分子被电离的越多, 形成的电流越强。

在表3中, 由于振动片已被短路, 回路中形成的电流是平稳的, 不需要电荷累积到一定的数值才使得振动片相互吸引接触, 所以电流值相对要比振动片振动时出现的最大电流值要小。同理, 表2中当振动片之间距离很小时, 由于不需要电荷累积到一定的数值振动片已经相互吸引接触, 所以电流值相对小一些, 当振动片之间距离为4mm时出现极大值。

3 结束语

国际辐射防护委员会 (ICRP) 提出放射线防护的基准是:工业场合为射线探伤人员划定的警示线一般是15m Sv/年。所以日常生活中的一些石材、木材、油漆等等, 只要放射性元素不超过标准, 一般与人体距离较远, 不会对健康造成危害。本装置对于距离待测物10毫米处的放射线剂量的当量率达到5μSv/h的待测物体, 即可使得铝箔2摆动, 所以能对生活环境中达到影响健康的辐射材料进行检测。如果作为高等院校理工科相关专业的实验装置, 则可以验证“放射线能使被照射的物质发生电离”这一基本性质, 使学生很容易明确辐射电离的实质, 验证放射性元素的存在, 掌握一种放射性元素的检测方法。

摘要：本文介绍了一种新型放射线检测装置, 该装置由直流电源, 信号产生, 信号放大, 信号显示四部分组成。将待测物体置于信号产生装置中的一对铜板之间, 利用放射线能使被照射的物质发生电离的基本性质, 即可检测待测物体放射线的强弱。实验结果表明该装置实验方法简单, 形象直观。

关键词：放射线,检测,辐射,电离

参考文献

[1]刘书勤, 刘晓明.放射线辐射的控制与防护[J].医疗卫生装备, 2004.

[2]高欣, 杨生胜, 牛小乐等.空间辐射环境与测量[J].真空与低温, 2007.

[3]任春荣.气体放电表面电荷和空间电荷测量方法[J].电子测量技术, 2009.

[4]周艳明, 谢中, 王祝盈.宽量程微电流测量系统[J].物理实验, 2006.

荣成市建筑材料放射性水平调查 篇8

关键词：建筑材料,放射性水平,调查

荣成市建筑材料各类繁多, 尤其是花岗岩石材的加工遍布70%的乡镇。为掌握登高建筑材料放射性水平, 促进建材工业的合理发展, 保障公众及后代的健康安全, 根据国家标准, 我们于2006年12月至2007年5月对全市131家建材企业生产的建筑材料进行了天然放射性水平调查。

1 内容与方法

1.1 内容

对全市建材行业生产的系列花岗岩石材、水泥、预制构件、砖、水磨石、玻璃以赛克、石灰及原料中的炉渣等进行了γ照射量率的测定和放射性。核素226Ra、232Th、40K比活度的测定。

1.2 测量仪器

建筑材料γ照射量率的测量采用FD-3013数字的γ国徽仪。使用前经过中国讲师科学院检定校正。γ照射量率和放射性核素比活度的测量均按有关国家标准[1,2]进行。

2 结果与分析

2.1 各类建筑材料成品堆表面γ照射量率 (表1)

由表1可见, 全市建筑材料成品堆表面γ照射量率以花岗岩石材最高, 三种花岗岩石材均超过 (2.68*10-9+本底) C/kg [1]。其中最高为龙须红1-2#, 为14.18*10-9C/ (kg·h) 。最低为石灰为2.14*10-9C/ (kg·h) , 低于当地本底值。其他样品的γ照射量率和我省其他地市的水平基本相同。

2.2 各类建筑材料中放射性核素含量

在调查的各类建筑材料中, 共对38份样品进行了226Ra、232Th、40K比活度的测定, 结果见表2。

由表2可见, 全市各类建材中, 花岗岩石材的各种放射性核素比活度最高, 尤其是龙须红、石岛红花岗岩的三种核素比活度均比其他普通建材高出几倍。

2.3 各类建筑材料的镭当量浓度、内照射限制系数mRa、外照射限制系数mr (表3) 。

注:括号内为范围值, 下表同。

注:*CRae=CRa+0.088Ck;mr=ARa/350+ATh/260+AK/400;mRa=ARa/200

由表3可见, 全市建筑材料的镭当量浓度, 内外照射限制系数以龙须红花岗岩1-2#, 石岛红花岗岩1-10#最高, 基最大值CRae759.4、mRa0.833、mr2.164 (Bq/kg) 。依照国家标准[2], 只有满足CRae≤350和CRa≤200时, 才属A类石材, 方可作为居室饰面用。依照国家标准[1], 建材只有满足mRa≤1, mr≤1时, 方能用于建造住房和公共生活适用房。以上两类石材均不符合上述要求。樱 花红花岗岩石材虽镭当量浓度, 内外照射限制系数的均值低于国家标准限制值, 但部分样品的所测数值仍超过国家标准限制值, 帮在使用以上三种石材时需根据其放射性水平, 限定使用范围。其余建筑材料的镭当量浓度, 内外照射限制系数均在国家标准限制范围内, 使用不受限制。

参考文献

[1]GB6566-86, 建筑材料放射卫生防护标准.

建筑材料放射性检测 篇9

关键词：建筑材料,放射性,广州

1引言

人类一生中80%～90%在各种建筑物中活动, 因而建筑物的放射性水平与人类的健康密切相关, 根据美国EPA的资料, 在美国, 建筑物内的放射性污染每年造成21000人死于肺癌【1】。

建筑材料是建筑物放射性的主要来源之一, 它们大部分取材自天然的无机材料, 由此天然材料中含有的放射性核素也随之传递到建筑材料中。所以, 要控制建筑物内的放射性, 关键是控制建筑材料的放射性水平。

本文对2011年以来广州地区常用建筑材料的放射性进行了检测分析及统计, 并对结果进行了分析, 给出了建议。

2分析方法

采用GB 6566-2001《建筑材料放射性核素限量》对各种混凝土原材料进行放射性比活度的测量。

2.1检测仪器

高纯锗γ能谱仪, Canberra GC3018。

分辨率:1.8kev (FWHM) at 1.33 Mev。

2.2取样和制样

各样品均取自广州市各建筑工程, 共取得各类样品1399份, 其中主体建筑材料844份, 装修材料555份。

每份样品取样3 kg, 将样品粉碎至全部通过0.16 mm的筛, 然后在105℃下烘干24 h。将样品全部装入Φ140 mm×120 mm的样品盒中, 密封放置30 d。

2.3测量

利用U-232标准源对仪器进行能量刻度校准, 并用中国计量科学研究生产的Ra.Th.K体标准源对仪器进行效率刻度校准。测量样品中的226Ra, 232Th和40K的比活度CRa、CTh和CK。

2.4内照射指数IRa计算

内照射指数

2.5外照射指数Ir计算

外照射指数Ir=

3建筑主体材料放射性

3.1测量结果统计

建筑主体材料放射性比活度检测结果见表1。

3.2分析讨论

根据GB 6566-2001《建筑材料放射性核素限量》[2], 建筑主体材料需满足内照射指数 (IRa) 和外照射指数 (Ir) 均小于或等于1.0才能投入使用。本次共检测各类主体材料844份, 从表1的测量结果可以看出, 在主体材料中, 水泥、砂、砌块的情况良好, 样品全部合格。但碎石和粉煤灰则存在较多的不合格现象。

本次调查的332份碎石样品中, 只有170份的样品合格, 占样品总体的52%, 而不合格的样品中, 98%的样品都是仅仅只是外照射指数超标。石材产生的天然辐射主要来源于石材所含的天然放射性元素, 而外照射辐射主要是来源于岩石中的226Ra、232Th和40K三种元素产生的γ射线。在广州地区, 按照就地取材的经济原则, 一般都采用花岗岩作为混凝土的粗骨料。花岗岩属于火成岩中的酸性岩, 由岩浆或熔融状的成岩物质被冷却后结晶生成, 因此它所含的天然放射性核素的比活度在各类岩石中是最高。

花岗岩的放射性也与它的岩层形成的年代有关[3], 年代近的花岗岩一般放射性含量较高, 我国南方出现大面积地质年代较新的燕山期花岗岩, 因而, 南方几省产出的花岗石平均放射性水平较高, 而北方产出的则较低。广东、广西地区大面积出露浅红色、红色花岗岩, 这与它们含有氧化铁、锌、萤石等矿石有关, 这些矿物也是造成放射性较高的原因之一[4]。因此, 独特的地理环境造成了广州地区使用的花岗岩碎石的放射性水平较高。而从表1的数据也可以发现, 广州地区使用的碎石的226Ra、232Th和40K的比活度平均值分别是141.08 Bq/kg-1、111.62 Bq/kg-1和1290.04 Bq/kg-1, 均高于我国的花岗岩平均水平[3]。因此, 由于地理环境的因素, 广州地区所使用的碎石放射性水平普遍较高。

本次调查的样品中, 粉煤灰也存在较多的不合格现象。在本次调查的200份粉煤灰样品中, 只有123份样品符合主体建筑材料放射性的要求, 合格率为61%。从图2看到, 大部分样品的不合格都是由于外照射指数超标所造成的, 仅仅有7个样品是内、外照射指数同时超过1.0, 其余的都是外照射指数超标。

粉煤灰是燃煤热电厂及各类燃煤锅炉排放的主要固体废弃物之一, 随着节能工作的开展, 粉煤灰作为一种具有活性的再生资源, 正被广泛应用于建筑和建材行业中。燃煤中含有大量的238U、232Th、226Ra、40K等天然放射性核素, 经过燃烧后, 燃煤中不可燃的天然放射性核素被大量浓缩, 因此粉煤灰中放射性比活度比煤高几倍甚至一个数量级。从表1的数据可以看到, 广州地区使用的粉煤灰226Ra、232Th和40K的比活度均值为139.94 Bq/kg-1、147.43 Bq/kg-1和427.75 Bq/kg-1, 较北京、哈尔滨、新疆和西安等地区的粉煤灰放射性水平高[5,6,7]。另外这三种核素的比活度波动范围较大, 分别是50.75 Bq/kg-1～637.70 Bq/kg-1、48.27 Bq/kg-1～371.8 Bq/kg-1和57.89 Bq/kg-1～1506.00 Bq/kg-1, 这主要与广州地区燃煤来源广泛有关。广州地区位处我国的南部沿海, 燃煤除来源于我国的山西、内蒙、山东等地外, 还有来自海外的越南、印尼和澳大利亚等地, 因此需要提高对粉煤灰质量的关注度, 加强市场的监管。

碎石和粉煤灰的放射性均是混凝土的组成材料, 碎石更是当中用量最大的材料, 他们的放射性超标确实会影响混凝土的放射性。但在本次调查的混凝土中, 并没有发现混凝土存在放射性超标的现象。这主要是由于水泥、砂等其他混凝土成分放射性较低, 两者的用量一般都达40%以上, 因此降低了混凝土的整体的放射性水平。

目前, 我国对于建筑主体材料的放射性控制, 一般是采取对单个原材料逐一检验的方式, 按100%用量进行计算。这样能从源头确保所有使用的材料的放射性符合要求, 继而保证混凝土等成品的放射性达标。然而, 对于广州这样的南方地区, 由于地理环境、材料来源等因素的制约, 像碎石和粉煤灰这样的材料本就存在放射性偏高的客观因素, 但其仅仅是混凝土中的部分, 粉煤灰更是以添加剂的形式少量掺入, 其放射性对混凝土的整体放射性影响甚微。如果采取单种原材料逐一检验, 将会大大限制原材料的选择空间, 阻碍市场的正常发展。因此对于碎石和粉煤灰, 除了对他们的放射性水平关注外, 还需要就他们对混凝土整体放射性的影响作进一步的研究, 以便规范他们在混凝土中使用, 并让市场有序健康地发展。同时, 也需要对混凝土的放射性控制检测方式进行更深入的思考。

4装饰装修材料

4.1测量结果统计

装饰装修材料放射性比活度测量结果见表2。

4.2分析讨论

根据GB 6566-2001《建筑材料放射性核素限量》, 装饰装修材料被分为A、B、C三类, A类材料, 使用和产销不受限制, 其放射性需同时满足内照射指数 (IRa) ≤1.0和外照射指数 (Ir) ≤1.3。B类产品不可用于Ⅰ类民用建筑内饰面, 但可用于Ⅱ类民用建筑、工业建筑的内饰面及其他一切建筑的外饰面, 其放射性需同时满足内照射指数 (IIRa) ≤1.3和外照射指数 (Ir) ≤1.9。

本次调查选取日常使用量较多的地砖、装饰石材、墙板三类产品作为对象, 共检测样品555份。从表1和图3的测量结果可以看出, 三种材料的放射性水平情况良好, 其中墙板类产品中, A类产品占100%;地砖类产品中, A类产品占99.5%, B类产品占0.5% (1个) ;装饰石材类产品中, A类产品占98.7%, B类产品占1.3% (3个) 。

本次调查的B类产品主要集中在装修石材中。本次调查装修石材样品共238份, 样品包括大理石样品162个、花岗岩样品75个、人造石样品1个。其中大理石样品和人造石样品均为A类产品。3个B类产品均为花岗岩样品, 都是“黄锈石”花岗岩样品。

目前, 装修石材被广泛用于建筑物内的地板、墙壁、台面的装饰。作为室内装修材料, 其放射性对人体的危害有两个途径, 一个是长寿命核素232Th、226Ra、40K发射的γ射线可直接对人体造成外照射, 二是226Ra释放的氡 (222Rn) 及其子体, 吸入后引起的内照射。氡 (222Rn) 是引起肺癌的因素之一, 其原子量大, 易在不通风的地方聚集。其对人体的危害是长期小剂量累积作用引起的发生率为线性无阈的随机性效应, 这种随机性效应表现在癌的发病率及后代的遗传效应[8]。只要把建材中天然放射性水平控制在限值以内, 同时注意室内环境的通风换气, 才可以使随机性效应的发生率减少到最低限度。

5结语与建议

通过本次调查可以得出, 在广州地区使用的主体建筑材料中, 水泥、砂、砌块的放射性均达到GB 6566-2001的要求。而碎石和粉煤灰产品存在较多的放射性不合格现象, 需要进一步对其加强监督, 严格把关。

目前, 广州地区使用的混凝土全部达到GB6566-2001的要求, 可以推断碎石和粉煤灰高水平的放射性并没有对混凝土整体放射性造成影响。因此建议根据广州地区的实际情况, 就混凝土成分放射性对混凝土整体放射性的影响作进一步的研究, 为混凝土的生产和使用提供指引。同时, 建议对混凝土放射性控制的检测方式作进一步思考, 在保证混凝土放射性合格的同时, 也保证了市场上的原材料得到正确的评价, 维持市场的正常发展。

在装修材料方面, 广州地区目前使用的装修材料放射性水平较好, 只有少量的花岗岩石材放射性未能符合A类产品要求。但随着装修形式的多样化, 装修石材在室内的使用量不断上升, 应加强对生产企业以及市场的监管, 坚决按类别销售, 切实保护广东使用者的健康安全。

参考文献

[1]Indoor Environments Division (6609J) EPA402-K-09-001, January2009.

[2]GB6566-2010建筑材料放射性核素限量[S].

[3]王南萍.中国天然石材放射性水平及影响因素[J].辐射防护通讯, 2001, 21 (3) .

[4]kinyua R., Atambo V.O.and Ongeri R.M.African journal of envionmental science and technology Vol.5 (9) , pp.682-688, September2011.

[5]吴珂, 赵孝文, 范庆丽等.哈尔滨某电厂粉煤灰的天然放射性水平测量[J].中国新技术新产品, 2009 (24) .

[6]谢贵英, 涂传火, 艾尔肯·阿不列木等, 火电厂燃煤和粉煤灰及炉渣中天然放射性水平分析[J], 新疆大学学报 (自然科学版) , 2011, 28 (2) .

[7]顾洪坤, 郑汝宽, 章文英等, 北京市燃煤电厂燃煤和粉煤灰及其建材制品中的天然放射性水平[J].辐射防护, 1996 (16) .

建筑材料放射性检测 篇10

1 检测过程简述

测量对象:蒸压加气混凝土砌块;

测量依据:GB 11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》[3];

GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》;

JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》[4];

测量仪器:低本底多道γ能谱仪 (扩展不确定U=10%, k=2) ;

电子天平 (测量范围0 g~500 g, 精确度0.01 g) ;

测量环境:温度25℃±2℃, 湿度50±5%;

试验方法:根据GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》中规定方法, 随机抽取2份样品, 每份不少于2 kg, 一份封存, 另一份作为检验样品。将检验样品破碎, 磨细至粒径不大于0.16 mm, 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0.1 g) 、密封、待测。当检验样品中天然放射性衰变链基本达到平衡后, 在与标准样品测量条件相同情况下, 采用低本底多道γ能谱仪对其进行Ra-226、Th-232、K-40比活度测量。根据计算公式计算放射性的内照指数与外照指数。

对于本次试验, 检测样品为蒸压加气混凝土砌块, 制备样品重量为300 g, 密封静置15 d后放置与经标准样品校准后的设备中进行检测, 共检测10次, 每次测量1 h, 并分别记录检测结果。

评定方法:按照JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》中方法进行评定。

2 数学模型

a.内照指数计算公式为:IRa=CRa/200

式中IRa—内照指数;

CRa—建筑材料中天然放射性核素镭-226的放射性比活度, 单位为Bq·kg-1;

200—仅考虑内照射情况下, GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》规定的建筑材料中放射性核素Ra-226的放射性比活度限量, 单位为Bq·kg-1。

b.外照指数计算公式为:Iγ=CRa/370+CTh/260+CK/4200

式中Iγ—外照射指数;

CRa—建筑材料中天然放射性核素Ra-226的放射性比活度, 单位为Bq·kg-1;

CTh—建筑材料中天然放射性核素Th-232的放射性比活度, 单位为Bq·kg-1;

CK—建筑材料中天然放射性核素K-40的放射性比活度, 单位为Bq·kg-1;

370、260、4200—仅考虑外照射情况下, GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》规定的建筑材料中放射性核素Ra-226、Th-232和K-40在其各自单独存在时GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》规定的限量, 单位为Bq·kg-1。

由数学模型可知, 内照指数与外照指数的计算结果中各个检测值的比活度之间相互独立。

3 计算结果

试验检测结果见表1。

4 标准不确定度的评定

根据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的规定, 测量不确定度分为A类评定和B类评定。A类评定是指在规定条件下测得的量值用统计分析的方法进行的测量不确定度分量的评定;B类评定是指用不同于测量不确定度A类评定方法对测量不确定度分量进行的评定。对于本试验, A类评定主要是指由测量重复性引起的相对不确定度;B类评定主要是指由检测设备、标准物质、样品匀质性、样品称重、检测环境、静置时间等引起的相对不确定度。

4.1 A类评定

A类评定主要是指Ra-226、Th-232和K-40的比活度检测结果引起的不确定度。

4.1.1 CRa的不确定度uA1

10次检测的CRa的平均值为

4.1.2 CTh的不确定度uA2

4.1.3 CK的不确定度uA3

4.2 B类评定

B类评定主要是指由检测设备、标定设备的标准物质、样品匀质性、样品称重设备、检测环境、静置时间、人为因素等引起的相对不确定度。不同因素引起的不确定度相互独立。

4.2.1 由检测设备引起的不确定度urel B1

本试验采用低本底多道γ能谱仪, 设备厂家提供的证书中显示设备的扩展不确定度U=10%, k=2, 所以检测设备的相对不确定度为urel B1=10%/2=5%。

4.2.2 由标定设备的标准物质引起的不确定度urel B2

设备标定使用的标准物质的放射源检定证书显示, 标定设备的标准物质的扩展不确定度为6%, k=2, 所以标定设备的标准物质引起的不确定度urel B2=6%/2=3%。

4.2.3 由样品匀质性引起的不确定度urel B3

由于检测样品准备时要求样品<0.16mm, 无法保证样品中所含放射性物质能够均匀分布, 但该项目没有明确的指标要求, 根据经验, 选定其相对不确定度为urelB3=1%。

4.2.4 由样品称重设备引起的不确定度urel B4

该试验采用的称重设备为JY/2002型电子天平, 分辨力为0.01 g, 按平均分布计算, 由分辨率产生的不确定度为。该试验样品重量为300 g, 所以由电子天平引起的相对不确定度为urel B4=0.006/300=0.002%

4.2.5 由检测环境引起的不确定度urel B5

该试验为室内检测, 实验室设置了空调、空气加湿器等设备, 确保试验过程中环境的稳定性, 因此检测环境引起的不确定度较小, 选取为urel B5=1%。

4.2.6 由静置时间引起的不确定度urel B6

GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》中规定, 检验样品需在天然放射性衰变链基本达到平衡后进行检测, 根据经验, 样品密封静置15 d后天然放射性衰变链基本达到平衡, 因此静置时间引起的不确定度影响较小, 选取为urel B6=1%。

4.2.7 由人为为因素引起的不确定度urel B7

我单位对墙体材料放射性检测非常重视, 检测人员均经培训后上岗, 并对检测岗位进行专人负责, 确保放射性检测的准确性和科学性, 因此, 人为因素引起的不确定度较小, 选取为urel B7=0.5%。

5 合成不确定度

由于所有因素构成的不确定度均为彼此独立, 由此可得合成不确定度如下:

6 扩展不确定度

JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》中规定, 通常测量中, 扩展因子一般取k=2, 所确定的区间具有的包含概率约为95%。本试验取扩展因子k=2, 则:

7 结论

利用低本底多道γ能谱仪对墙体材料放射性进行测量, 并对墙体材料中Ra-226、Th-232和K-40的放射性比活度的不确定度作出评定, 评定结果符合GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》中的U≤20%要求。各因素对墙体材料放射性检测的不确定度影响不大, 均满足实验要求。

摘要：通过对墙体材料放射性测量结果不确定度的评定, 分析影响试验结果的各种因素, 为提高检测水平和精确度提供指导。

关键词：墙体材料,放射性,不确定度

参考文献

[1]白晓莉, 张晓艳.建筑材料放射性核素内/外照射指数的不确定度分析[J].计量技术, 2007 (9) .

[2]GB 6566-2010, 《建筑材料放射性核素限量》[S].

[3]GB 11968-2006, 《蒸压加气混凝土砌块》[S].