放射性知識及建筑衛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）

放射性知識及建筑衛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境，建筑材料及裝修材料的放射性需要經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鍵。

放射性的危害 伽瑪能譜儀檢測內照指數 外照指數

地球本身就是一個放射源，我們生活在一個放射性的世界，放射性已經滲透到人們生活的方方面面。到醫院去體檢，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。科學研究證明，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產生的占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，那么放射性物質的準確檢測和正確防護就非常關鍵。

從20世紀80年代開始，政府相關部門對居室放射性污染問題就已經非常關注，并制定了《中華人民共和國放射性污染防治法》，對產品、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，在促進生產廠家注重提高產品物化性能的同時，更注重降低產品中的放射性含量，有利于改善人們的居住生活環境。在GB 6566中規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

《國家標準建筑材料放射性核素限量》（GB 6566－2010）。

1.2 檢測設備

北京核工業廠生產的低本底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，鉛的壁厚應不

低于90mm。

2）電源系統（低壓、高壓）

內部結構：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。

調節方法：手動調節和計算機數字化程控。

4）脈沖幅度分析器（多道）

指標：道數選擇，NaI（Tl）1024最佳。

功能：對脈沖幅度（能量）分類統計計數，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，圖的位置越靠上計數越大。

5）計算機及軟件系統

譜獲取軟件功能：①譜測量控制：開始、停止、繼續（累加）；②譜儀硬件參數設置：高壓、放大、零點、上閾、下閾（手動調節的由手動設置）及定時設置；③文件處理、峰處理、重點區、能量刻度、譜比較功能等。

譜分析軟件功能。分析參數設置，分析庫管理功能，計算及數據報告功能。

原理：相對比較測量方法，先測量本底譜及標準譜，然后放到核數據庫中，分析未知樣品時自動調用標準譜數據進行分析計算（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→設置參數及檢查→開始測量→譜文件保存→樣品分析→參數檢查及標準庫檢查（見圖1）→調入譜圖→分析報告。

圖1 參數及標準庫檢查

1.4 檢測結果的討論

GB 6566－2010中規定A類裝飾、裝修材料內照指數IRa≤1.0，外照指數Ir≤1.3；HJ／T 296－2006中對衛生陶瓷的技術要求比國家標準嚴格，其中規定內照指數IRa≤0.9，外照指數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——僅考慮內照射情況下，GB 6566－2010規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 保證測量結果的可靠性

1）使用符合檢定規程的合格的儀器。

2）儀器硬件狀態（參數）檢查。相對測量，但必須保證和刻度狀態一致。

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設置、標準庫的正確性與完整性。

4）長期穩定性檢查。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，避免隨環境、時間的變化標準譜線的峰會變化而影響檢測的結果。

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果不穩定

儀器的狀態發生變化（穩定性漂移或效率）或分析軟件參數問題。

3.2 分析不出結果或不確定度太大

樣品放射性弱，全譜總計數率與本底計數率接近。

3.3 沒有譜圖、時鐘不走

儀器發生故障，應及時與廠家聯系維修。

3.4 分析結果核素數量不對

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、工作中應加以防護。輻射防護的目的是防止有害的確定性效應，并限制隨機性效應的發生概率，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照射防護2類：

內照射防護方法：防止吸入、飲食或通過破損皮膚滲透到體內。

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小；②與距離平方成反比，與輻射源的距離越遠輻射越小；③進行屏蔽，屏蔽后輻射按指數衰減。

5 結語

我們的工作、學習、休息、娛樂都離不開建筑設施，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.核電子學與核探測技術，2011（2）：251～254

2 趙欣.建筑材料放射性核素監測方法.資源環境與工程，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譜儀中的應用.核電子與核探測技術，2002（6）：717～720

4 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，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

TU50

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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的研究。