建材放射性脈沖檢測及其能量刻度設計

田延安

新疆哈密地區質量與計量檢測所

建材放射性脈沖檢測及其能量刻度設計

田延安

新疆哈密地區質量與計量檢測所

建筑行業對于建筑材料的需求量相當之大，而目前的建筑在施工的過程當中，或者在施工完成之后，發現了很多的問題，比如說：建筑的材料具有放射性，材料之中有放射性的元素，就會使得人類在居住的過程當中，這些材料放出的放射性物質，對于人體的傷害是十分巨大的，有些材料甚至可能會影響人類的身體健康，給人類身體帶來疾病等危害，所以現代建筑行業在對于建筑材的放射性脈沖檢測及其能量刻度的設計十分重要。

放射性脈沖檢測能量刻度的設計

1 前言

隨著現代社會的不斷進步，各個國家對于城市的建設問題也越來越看重，很多的高樓大廈已經拔地而起，但是現在的建筑行業建筑材料含有很多的放射性元素，一般建材的放射性元素都存在在無機非金屬類的材料，例如：水泥、磚瓦、混凝土等建筑材料，在比如：在建筑完工之后，對于建筑的裝修問題，在裝修方面上，采用的很多裝修建筑材料也含有放射性元素，比如說：陶瓷、粉刷材料等等，這些材料對于身體的算還相當之大，尤其是對于兒童、孕婦和老人，這些材料會讓人體的免疫系統受到很大的傷害，這樣會誘發一系列的疾病。

目前我國建筑行業當中建筑材料所含的放射性元素

2 建筑所用的木材

由于大自然中存在有很多的元素，尤其在土壤當中，土壤當中的放射性元素是十分的多的，一般建筑施工當中所需要的木材，主要的來源就是人類砍伐樹木而來，而木材當中的放射性元素，主要是樹木在生長當中，土壤當中的放射性元素轉移到了樹木的身上，而且不同木材所含有的放射性元素也不同，放射性元素分布在大自然不同的土壤當中，不同的樹木生長在不同的土壤當中，所轉移的放射性元素當然也不相同。但是一般來說，樹木當中所含有的放射性元素比較少。

3 建筑所用的石膏裝飾以及石膏建筑材料

隨著人們對于室內裝修的不斷重視，石膏以及石膏所制成的裝飾品已經不斷的應用到了建筑當中，人們在進行建筑裝修的時候，總是用石膏加工成為各種的圖案，主要用于室內的裝修與墻部的裝修，雖然說天然的石膏裝飾材料所含有的放射性比較低，但是，一般工業當中有一種磷石膏，這里邊擁有著大量的放射性元素，我國在建筑行業也投入了使用，這類的石膏對于人體的上海是不可忽視的。

4 建筑所用的瓷磚

在建筑施工完成之后，一般在裝修的時候都要鋪地面，所以在現在的裝修方式當中，比較常見的鋪地面的方式就是用瓷磚，但是瓷磚的制作所使用的各種材料，一般都具有著放射性，還有特別地，瓷磚的放射性比一般的建筑材料的放射性都要高不少。

5 建筑材料當中的氡元素

氡在生活當中很常見，它的存在具有普遍性，一般的空氣當中都有著它的身影，氡元素還存在在水當中，因為它在水中有一定的溶解度，很多的氡還存在在土壤當中，在建筑的時候，氡的放射性對于人類身體的危害極大。它一般的危害有：對于呼吸系統的危害，氡存在于空氣當中，它可以應發一系列的呼吸方面的疾病。

6 建材的放射性脈沖檢測以及能量刻度的設計

6.1 放射性檢測原理

NaI(碘化鈉)閃爍探測器對于涉嫌的探測實質上是依據γ射線與物質的3種相互作用(光電效應、康普頓效應、電子對效應)而進行的。γ射線與它探測器內部爍體作用產生閃光后，閃爍體與光電倍增管相互配合，再將射線的數量通過能量轉化成光電子，而光電子通過探測器內部各級光電倍增，最后在負載電阻上產生電壓脈沖，脈沖幅度與射線的能量成正比。檢測電壓脈沖幅度圍及其元素。根據NaI探測器輸出脈沖的特性，設計了信號的調理電路，主要包括:信號反相電路、極零相消電路、同相放大電路(采用OP467運算放大器），脈沖成形電路（S-K積分濾波）和基線恢復電路等。如下圖：

6.2 脈沖成形電路(S-K積分濾波)

通常情況下，探測器輸出的脈沖寬度只有1～2 μs，經極零相消電路和放大電路處理后脈沖寬度不到1 μs，這對后續電路的峰值檢測極為不利。而且通過對最佳濾波器的了解，對稱無限寬尖頂脈沖具有最佳的信噪比，而高斯型波形類似無限寬尖頂脈沖的特征，同時脈沖頂部較平坦，彈道虧損小，所以放射性核脈沖的成形一般以成形為高斯型或準高斯型波形為目標，通常由多級無源積分或有源積分電路組成，在此設計采用低通SK積分濾波器電路.

6.3 能量刻度

通過平滑處理過的曲線并不是真的能譜曲線，主要因為其橫坐標表示的是脈沖幅度，而不是能量大小。橫坐標表示的是能量。因此通過橫縱坐標就可以顯示出橫沖幅度和之間的對應關系，來實現對γ能譜的分析。而橫軸坐標中的能量γ放射源，通過坐標就可以看出橫標中的全峰位置。得到相應的坐標曲線。NaI探測儀測試出的脈沖幅度和其能量關系可以表示成為線形的曲線方程。表示為E(xp)=E0+Gxp，在這個方程中，xp顯示為峰值，也就是道址，也就是零道對應的能力。而G表示為斜率，也就是橫軸表示的間隔，我們也稱為增益。在這個系統中采用的是137Cs和60Co兩種放射源。而137Cs對應的能量為661.6 keV，而60Co對應的峰值卻是有1 173 keV和1 332 keV兩種。

7 結束語

關于建筑材料放射性這個工作很復雜，也很廣泛，相關的工作人員一定要在平常的工作當中多多的吸取經驗，多總結，多發現問題，多改善問題，這樣才能夠將檢測建筑材料放射性脈沖工作做的越來越好。

[1]張書成.生活環境中的氡及防治對策[J].原子能科學技術,2008,38(7):197～200.

[2]耿世彬,連慧亮.氡與室內空氣環境[J].建筑熱能通風空調,2001(6):39～40.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.005