影響建筑材料放射性比活度測定準確性的因素及改進措施

摘 要：通過對儀器設備、環境條件、測試時間三個方面分析其對建筑材料放射性比活度測定準確性的影響，研究針對性的改進措施提高放射性檢測的準確性，為社會提供科學準確的檢測數據。

關鍵詞：放射性比活度；準確性；改進措施

放射性在自然界無處不在，水、土壤、礦石中均含有放射性元素。有些建材產品，原材料本身所含有的放射性高，特別是一些摻入工業廢渣（磷渣、煤渣、礦渣等）的產品放射性高。各種新型建筑材料（有些材料甚至摻入大量高放射性的廢渣）構筑人類生存環境，導致人類生活居住環境放射性水平普遍偏高。人體對低放射性具有一定的承受能力，但輻射指數若超過正常人體所能承受的限度，則會對人體健康造成極大影響和傷害，尤其是兒童、老人和孕婦，更容易受到輻射污染的傷害甚至危及生命。因此，檢測方法和檢測數據必須是非常嚴謹和科學的。

國家標準GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》（最早為2001版）中規定了用232Th、40K、226Ra的比活度濃度來表示放射性的相對含量高低，該標準還規定了放射性比活度測定的方法和儀器設備。雖然有國家標準為準則，但由于各檢測機構的檢測水平、環境條件、儀器設備以及對標準的理解程度千差萬別，導致了在實際檢測過程中檢測數據準確性較低，偏差較大。

1 原因及改進分析

1.1 儀器設備

1.1.1 核心部件尺寸的影響

GB6566-2010中規定測試儀器為低本底γ能譜儀，目前市面上已知的γ能譜儀有兩種，高純鍺型和碘化鈉型，而尤為碘化鈉型應用比較廣泛。

標準中未對γ能譜儀的具體尺寸參數作出規定，根據儀器設計原理我們知道，碘化鈉晶體探測器尺寸的大小會影響儀器的探測效率，晶體尺寸大小和探測效率成正比關系，尺寸越小，探測效率越低，測定結果就偏低；鉛屏蔽室壁厚決定了環境本底濃度的高低，若厚度過薄，將使得儀器本底增高，從而使測定結果偏高。從以上兩方面來看，合適的碘化鈉晶體尺寸和鉛屏蔽室壁厚都直接影響了測定的準確度。參照相對成熟的GB/T 11743-1989《土壤中放射性核素的γ能譜分析方法》中的規定，碘化鈉晶體尺寸應不小于Φ75mm×Φ75mm，鉛屏蔽室壁厚應不小于100mm。

1.1.2 穩定性的影響

γ能譜儀是一種相對測試裝置，在溫度、電壓的影響下，測試過程中會出現峰位漂移的現象，若測試樣按照漂移前的峰位進行計算，那么最終測定結果就會產生較大的偏差，為了避免此現象的發生，應利用隨機附帶的標準源定期進行期間核查，季節更替時更要做好這一工作，尤其是北方采暖季；儀器長期閑置重新啟用時，應采用標準源對模型進行標定，重新刻度峰位。

1.1.3 標準源的影響

在γ能譜儀上40K是測量1460keV能量峰，232Th、是測量子體228Ac發射的991.1keV能量峰，226Ra是測量子體214Pb發射的352.0keV能量峰。從226Ra衰變到214Pb要經過氣體放射性核素222Rn，因此樣品必須密封，保證222Rn不泄露，實現放射性衰變平衡。因此說，標準源的封存效果好壞，直接影響226Ra測定結果的準確性。

在使用標準源對儀器進行期間核查或者模型標定時，應確保其密封狀態的完好無損，若有損壞，應及時進行修復。

1.1.4 儀器準確度的影響

儀器的準確度隨著使用時間的增加，會逐漸下降，尤其是使用頻率較高的，下降會較多，在每次檢定時計量檢定部門會根據實際檢定結果給出一個校正因子，在實際測定樣品時，應當利用該校正因子對結果進行校正，以降低由于儀器準確度對結果準確性的影響。

1.2 環境條件

環境條件的變化也會影響γ能譜儀的準確度，主要是溫度的影響。因為γ能譜儀探測器（目前多采用閃爍計數器）輸出信號受溫度影響，γ能譜儀的電子學系統（主要是脈沖放大器、脈沖幅度分析器、高壓電源）也具有一定的溫度系數。因而，γ能譜儀的工作環境我們建議在（23±2）℃，此外，濕度也應在50%±10%范圍內，這也是儀器出廠刻度時的測試環境，保證環境條件的一致，必要時應對環境條件采取控制措施，以使環境條件滿足檢測設備使用要求，一定程度上提高檢測結果的準確性。

1.3 測試時間

盡管大多數γ能譜儀在模型標定時都固定采用3600秒為一個樣品測定周期，但在實際應用中我們發現，γ能譜儀的本地、探測效率和建筑材料放射性的強弱，決定了所需的測試時間的長短，對本地高、探測效率低的，應適當延長測試時間；在本底和探測效率一定的情況下，測試時間和建筑材料放射性水平高低成正比關系，對于放射性強的樣品，應適當延長測試時間（在采樣過程中注意觀察樣品譜線，當樣品譜線已經基本定型時，可停止采樣并保存、計算，如果結果處于臨界值，延長測量時間可使結果更準確），否則，如果測試時間太短，樣品凈計數統計誤差偏大，測試結果的分散性就大，從而導致結果的不準確。

2 結束語

影響建筑材料放射性比活度測定準確性的因素很多，在此只是就以上三個方面做了簡單的分析，還有一些影響因素有待在今后的工作中去發現，隨著認識的加深我們在實際檢測過程中可以有的放矢，將影響程度降到最低，得到更科學、更準確的的檢測數據。

參考文獻

[1]胡培，牟勝，熊菊英，段智泉.一起建筑材料放射性活度濃度能力驗證不滿意結果處理[J].中國輻射衛生，2009，18（3）：348.

[2]吳永鵬，賴萬昌等.多到伽馬能譜儀中的特征峰穩譜技術[J].物探與化探，27（2）：230-231.

[3]王志霞，蔡洪偉，王麗麗.建筑材料放射性比活度測定能力驗證評估[J].質量檢測，2010（12）：16-18.

作者簡介：王曉娟（1980.07-），女，新疆昌吉人，本科，中級工程師，硅酸鹽及新型建筑材料研究與檢測。