王春金

（唐山惠達陶瓷（集團）股份有限公司 河北 唐山 063307）

放射性知識及建筑衛(wèi)生陶瓷放射性核素的檢測＊

王春金

（唐山惠達陶瓷（集團）股份有限公司 河北 唐山 063307）

放射性對人體有危害，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)過檢測合格后才能使用。因此，準確檢測建筑裝飾材料的放射性和防護很關(guān)鍵。

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

地球本身就是一個放射源，我們生活在一個放射性的世界，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%；來自外太空的宇宙射線占12%；其他來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)的準確檢測和正確防護就非常關(guān)鍵。

從20世紀80年代開始，政府相關(guān)部門對居室放射性污染問題就已經(jīng)非常關(guān)注，并制定了《中華人民共和國放射性污染防治法》，對產(chǎn)品、建材提出了明確要求：不符合國家放射性污染防治標準的，不得出廠和銷售；建筑材料和裝修材料，應(yīng)當符合國家建筑材料放射性核素控制標準（GB 6566）。這樣，在促進生產(chǎn)廠家注重提高產(chǎn)品物化性能的同時，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)定了對放射性核素鐳－226、釷－232、鉀－40的測定及限量標準。下面僅就如何準確檢測衛(wèi)生陶瓷中放射性核素予以詳細論述，以供大家參考。

1 實驗

1.1 檢測依據(jù)

《國家標準建筑材料放射性核素限量》（GB 6566－2010）。

1.2 檢測設(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：物體本身沒有放射性，只是用來屏蔽外界放射性對探頭的干擾。

鉛室指標：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→光信號→電信號→倍增放大。

3）放大器

作用：使信號成形和放大，并可提高信噪比。

調(diào)節(jié)方法：手動調(diào)節(jié)和計算機數(shù)字化程控。

4）脈沖幅度分析器（多道）

指標：道數(shù)選擇，NaI（Tl）1024最佳。

功能：對脈沖幅度（能量）分類統(tǒng)計計數(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）計數(shù)，圖的位置越靠上計數(shù)越大。

5）計算機及軟件系統(tǒng)

譜獲取軟件功能：①譜測量控制：開始、停止、繼續(xù)（累加）；②譜儀硬件參數(shù)設(shè)置：高壓、放大、零點、上閾、下閾（手動調(diào)節(jié)的由手動設(shè)置）及定時設(shè)置；③文件處理、峰處理、重點區(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，分析庫管理功能，計算及數(shù)據(jù)報告功能。

原理：相對比較測量方法，先測量本底譜及標準譜，然后放到核數(shù)據(jù)庫中，分析未知樣品時自動調(diào)用標準譜數(shù)據(jù)進行分析計算（逐道最小二乘法、逆矩陣法）。

6）標準源：采用鐳－226、釷－232、鉀－40、本底共4個標準源，測定標準源的時間為4～6h。

1.3 檢測過程

1.3.1 試樣制備

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

1.3.2 測量樣品

打開檢測軟件→設(shè)置參數(shù)及檢查→開始測量→譜文件保存→樣品分析→參數(shù)檢查及標準庫檢查（見圖1）→調(diào)入譜圖→分析報告。

圖1 參數(shù)及標準庫檢查

1.4 檢測結(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中對衛(wèi)生陶瓷的技術(shù)要求比國家標準嚴格，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，本標準規(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。相對測量，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。因為是相對測量，所以必須保證軟件的參數(shù)設(shè)置、標準庫的正確性與完整性。

4）長期穩(wěn)定性檢查。用鐳a－226某個峰長期觀察峰位的變化（見圖2）。每周測量1次標準混合樣品，與標準值對比，檢查結(jié)果的可靠性。

5）效率變化校正。每個季度用標準源測量標準譜，并更新標準庫，避免隨環(huán)境、時間的變化標準譜線的峰會變化而影響檢測的結(jié)果。

3 測量中常見問題及注意事項

3.1 同一個樣品不同時間測量結(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，全譜總計數(shù)率與本底計數(shù)率接近。

3.3 沒有譜圖、時鐘不走

儀器發(fā)生故障，應(yīng)及時與廠家聯(lián)系維修。

3.4 分析結(jié)果核素數(shù)量不對

所建立的標準庫多加或者少加了核素。

3.5 標準源測量時間

普通樣品的測量時間一般為1～2h，必須注意標準源的測量時間為4～6h。

3.6 樣品高度與標準源高度一致

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

4 輻射防護的特點以及如何防護

放射性輻射對人體有害，我們在日常生活、工作中應(yīng)加以防護。輻射防護的目的是防止有害的確定性效應(yīng)，并限制隨機性效應(yīng)的發(fā)生概率，使它們達到被認可水平。

輻射防護從對象上分為外照射防護和內(nèi)照射防護2類：

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

外照射防護方法：①受照射危害與時間成正比，受輻射照射的時間越短其危害性越?。虎谂c距離平方成反比，與輻射源的距離越遠輻射越小；③進行屏蔽，屏蔽后輻射按指數(shù)衰減。

5 結(jié)語

我們的工作、學(xué)習(xí)、休息、娛樂都離不開建筑設(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，對于檢測的放射性核素較高的原材料，應(yīng)該少用或禁止使用，以保證在使用中對人體的損害降至最低。

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

2 趙欣.建筑材料放射性核素監(jiān)測方法.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.核電子與核探測技術(shù)，2002（6）：717～720

4 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.建筑材料放射性核素限量GB 6566－2010.北京：中國標準出版社，2010

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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。