蘭興奇

（四川省雅安市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所 四川雅安 625000）

前言

在《建筑材料的放射性核素限量》中，國家對裝修材料的天然放射性核素，如鉀-40、釷-232、鐳-226的放射性比活度做出了相關(guān)規(guī)定。即放射性比活度若滿足IRa≤1.0及Iy≤1.3兩個要求，為A類裝修材料，且不限制此類材料的產(chǎn)銷及使用范圍。若寶興縣大理石礦的放射性比活度滿足相應(yīng)條件，將之作為建筑材料，并進行銷售生產(chǎn)，可有效保證大理石質(zhì)量，也可為消費者提供便利。

1 大理石礦的樣品采集及制備

1.1 樣品采集

以寶興縣大理石礦區(qū)為例，充分了解大理石礦區(qū)的地理位置及自然環(huán)境，為大理石樣品采集奠定基礎(chǔ)，其后可攜帶工程地圖及采樣工具前往大理石礦區(qū)進行實地勘察及采樣。在現(xiàn)場采集中，應(yīng)注重放射性核素鉀、釷、鐳樣品，且每個樣品約1kg，將之保存于布制樣品袋，并送回實驗室測定。此外，在野外測量時，要從低海拔至高海拔，平均氣溫在0～2℃之間。在實地采樣中，可運用分點采樣法，對采樣地點進行劃分，分別標(biāo)注為1、2、3、4、5號，并將1號采樣點置于斷層上盤，5號采樣點置于斷層下盤，保證采樣地點分布的代表性[1]。在采樣完成后，對采集樣品進行處理，可制得5個樣品，為樣品的測量分析做好準(zhǔn)備，并通過比活度的分析得出該大理石礦區(qū)的天然放射性水平。

1.2 樣品制備

以約80℃烘干樣品，并將之粉碎至約200目，稱取500g放入保鮮袋中，并置入密封樣品盒中，經(jīng)過約一月積累，可達到U-Ra放射性平衡，其樣品資料如下：以樣品1號為例，其樣品盒編號為BX-1，凈質(zhì)量為796.1g；樣品2號，樣品盒編號為BX-2，凈質(zhì)量為777.6g；樣品3號，樣品盒編號為BX-3，凈質(zhì)量為；樣品4號，樣品盒編號為BX-4，凈質(zhì)量為741.6g；樣品5號，樣品盒編號為BX-5，凈質(zhì)量為720.5g；關(guān)于樣品標(biāo)準(zhǔn)，其樣品盒編號為BZ，凈質(zhì)量為500.0g。

2 大理石礦中放射性核素的檢測

2.1 測量譜段的選擇

測量226Ra的分析譜段選自214B的0.609MeV和214Pb的0.352MeV兩個特峰值；而232Tb的分析譜段選自208Tl的0.583MeV和212Pb的0.239MeV兩個特峰值；40K為1.46MeV。

2.2 試驗設(shè)備及條件

在測量器中，包含Ge（Li）半導(dǎo)體探測器，該探測器由美國CANBER公司制造，測量精度高，具有高分辨率的屬性。針對60CO-1332KeV，其能量分辨率可達2.3KeV，后接4096道多道分析器。為保證測量精度，降低本底計數(shù)，可將之置于鉛室。在測量本底時，設(shè)定測量時間為15000s，并針對相應(yīng)譜段，分別求出峰面積。其后，保證測量條件相同，分別測量樣品及標(biāo)準(zhǔn)，并針對相應(yīng)譜段，求出樣品及標(biāo)準(zhǔn)的凈面積。關(guān)于測量標(biāo)準(zhǔn)，可參照國家建筑材料測試中心的相關(guān)要求。

2.3 比活度計算

依據(jù)凈面積比值，可得出樣品的比活度，其表達式（1）為：S標(biāo)/S樣=Q標(biāo)/Q樣。在此表達式中，S標(biāo)為樣品凈面積，S樣為樣品凈面積，Q標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)比活度，Q樣為樣品比活度。并依據(jù)表達式，可得到大理石中核素的比活度[2]。具體而言，以樣品編號1為例，其226Ra比活度為34.0，232Th比活度為26.0，40K比活度為522；樣品編號2，其226Ra比活度為36.4，232Th比活度為28.1，40K比活度為531；樣品編號3，其226Ra比活度為34.2，232Th比活度為26.7，40K比活度為522；樣品編號4，其226Ra比活度為34.7，232Th比活度為19.9，40K比活度為507；樣品編號5，其226Ra比活度為38.3，232Th比活度為27.7，40K比活度為524；關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)比活度，其226Ra比活度為33.8，232Th比活度為25.7，40K比活度為555。

2.4 樣品的照射指數(shù)

外照射指數(shù)，即是天然放射性核素鉀-40、釷-232、鐳-226的比活度分別除以各自存在時標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限量，從而得出商的和值，其表達式（2）為：Iy=QRa/370+QTh/260+QK/4200。在標(biāo)準(zhǔn)中，內(nèi)照射指數(shù)，即是天然放射性核素鐳-226的比活度分別除以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限量，從而得出的商，其表達式（3）為：IRa=QRa/200，且以（2）、（3）表達式為依據(jù)，可得到大理石的照射系數(shù)。具體而言，以樣品編號1為例，其內(nèi)照射指數(shù)IRa為0.17，外照射指數(shù)Iy為0.32；樣品編號2，內(nèi)照射指數(shù)IRa為0.18，外照射指數(shù)Iy為0.33；樣品編號3，內(nèi)照射指數(shù)IRa為0.17，外照射指數(shù)Iy為0.32；樣品編號4，內(nèi)照射指數(shù)為0.17，外照射指數(shù)為0.29；樣品編號5，內(nèi)照射指數(shù)IRa為 0.19，外照射指數(shù)Iy為0.34。

在以上表達式中，QRa、QTh、QK是大理石中，226Ra、232Th、40K 的比活度，而Bq/kg，以及370、260、4000等僅考慮外照射情況。若226Ra、232Th、40K單獨存在，標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定各自比活度限值，而Bq/kg，以及200等僅考慮內(nèi)照射情況，即標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下大理石中放射性核素鐳-226的比活度限值，Bq/kg。

3 結(jié)論

綜上所述，以寶興縣大理石礦為例，其放射性檢測結(jié)果滿足國家對建筑材料放射性核素限量的要求。本文具體分析了實地勘察及采樣措施，保證了采樣地點分布的代表性，并結(jié)合測量226Ra、232Tb等分析譜段，以及Ge（Li）半導(dǎo)體探測器，依據(jù)凈面積比值，得出了樣品的比活度。此外，針對樣品的外照射指數(shù)及內(nèi)照射指數(shù)，提出了大理石內(nèi)外照射指數(shù)的計算公式，得到樣品的放射性檢測結(jié)果。因此，關(guān)于放射性檢測結(jié)果，寶興縣的大理石輻射較低，并不會影響環(huán)境質(zhì)量及人體健康。

[1]先永平，侯新生.寶興大理石礦的放射性檢測[J].廣東微量元素科學(xué)，2010，17（09）：66～69.

[2]楊振宇，王 智，柴長虹，周一鳴，王新宇，裘文瑋.放射性檢測儀器原理及應(yīng)用[J].檢驗檢疫學(xué)刊，2010，20（04）：70～73.