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试分析居室石材放射性的检测方法

2016-05-23林珲鸿

建材发展导向 2016年3期
关键词:放射性检测

摘 要:近年来,人们的生活质量逐步提高,越来越多的人开始关注居室石材的放射性问题。文章首先介绍了我国有关建筑材料放射性的制度和标准,然后通过γ照射量率、放射性比活度、γ照射量率厚度系数的确定、厚度修正系数的检验等方面,探讨了居室石材放射性的检测方法。

关键词:居室石材;放射性;检测

对大多数居民而言,约有一半以上的时间都是在居室中度过的,因而居室所用的建筑装修石材就显得尤为重要,如果居室石材中含有大量放射性物质,会对人体健康造成一定的影响。目前许多花岗岩、大理石等石材中,都含有较高的天然放射性物质。所以,有关研究人员必须进一步了解居室内石材的放射性程度,找到有效的检测方法。

1 国家有关建筑材料放射性的制度和标准

我国目前颁发的有关建筑材料放射性程度的标准有:GB9195-89《掺杂工业废渣的建筑材料放射性程度调控标准》、GB6566-88《建筑材料放射性卫生防护标准》、GB6762—86《建筑材料工业废渣放射性程度控制标准》、JC-518-92《天然石材放射分类保护调控标准》等。但以上制度和标准对于居室内部石材放射性程度的检测而言,仍然存在一定的局限性。一些地区的辐射环境监管站选择了GB6566-88与JC518-92作为居室内石材放射性的检测标准,并对其作了适当的修改。

JC518-92中,第3条例指出,镭当量浓度的运算公式可以写作:CRae=CRa+1.35CTh+0.088CK,该式中,CRae代表类当量的浓度,CRa代表镭的浓度,CTh代表钍的浓度,CK代表钾的浓度。根据A类石材的相关要求,需同时满足CRae≤350Bq/kg以及CRa≤200 Bq/kg。根据B类石材的相关要求,需同时满足CRae≤700Bq/kg以及CRa≤250 Bq/kg。根据C类石材的相关要求,需满足CRae≤1 000 Bq/kg。对于A类产品而言,其使用范围可以不受局限。B类产品则不能用于居室的内部装饰,但可以用在其他建筑物中作为内饰。C类产品可以用在所有建筑的外部装饰中,而放射性比活度超过C类的石材,则可以用在堤坝、桥墩等位置。由此可见,对居室内部石材的判定,超出A类范围就属于超标。这类测量方法较为准确,但在搜集样品时需要进行处理,且要保管很长时间,此后再利用γ谱仪进行检测,因此耗费时间长,成本高。

相关标准规定,若γ照射量率小于或等于20μR/h时,可以不用对放射性比活度进行测量。这是由于γ照射量率能够当场检测,且对于部分没有超标的材料,也大可不必再做放射性测量。但相关标准中,有关γ照射量率的检测条件,都作了类似要求。因此,在实际检测过程中,对于一些超过测量修正值的石材,必须进一步进行比活度检测,以判断其放射性是否超标。对于没有超过测量修正值的石材而言,就可以直接确定其达到A类石材检测标准。

2 居室石材放射性的检测方法

2.1 γ照射量率

照射量率可以采用北京核仪器厂制造的BH3102可携带型X-γ剂量率仪进行测量,该仪器量程可达0nGy/h—105nGy/h,固有误差值为±10%左右。其测量点数与点位需根据其具体覆盖面积而确定,通常说来至少应当有5个以上的测量点。也就是说中间和四面需各设置一个测量点位,探头和地面要保持10里面的距离。在实际测量过程中,每隔10秒读取一次数据,直到获得总计10个数据,再算出其平均值。

2.2 放射性比活度

放射性物质的比活度可以采用美国CZNBERRA公司生产的S-90γ能谱仪进行具体测量。检测步骤可以根据GB11712-88《运用半导体γ谱仪分析低比活度γ放射物质样品的标准办法》实施。

2.3 γ照射量率厚度系数的确定

在对居室内部石材进行放射性检测时,其基础测量范围应当达到2m×2m的测试标准。如果测量厚度没有达到50cm,则可以用厚度为1.8cm的花岗岩进行实验,分别测出1块、2块、3块以及更多花岗岩叠加时放射性物质的浓度,一直叠加到34块。测量过程中,仪器探头质心和花岗岩表层中心的距离应为10厘米。具体检测数据可见表1所示。

从表1中的数据可以看出,如果石材的厚度发生变化,则γ照射量率也会随之发生变化。此外,γ照射量率还会随着厚度的增加而变大,也就是说γ射线是能够叠加的,但其厚度如果超过了18cm,还在逐渐增加时,测量的数值就大概保持稳定了,说明厚度已经达到了一个峰值,γ射线也开始趋于饱和。修正系数的计算可以把一块花岗石的厚度测量值同饱和值相除,也就是用88除以125,最终得到近似值0.704。

由此可见,在检测居室石材γ照射量率的时候,如果测量数据是20μR/h(大致等于174.5nGy/h)×0.704,也就是123nGy/h时,就可能会超出A类石材的既定标准。要判定该厚度系数能否符合相关要求,就要再次进行放射性比活度的检测,达到进一步验证的目的。

2.4 厚度修正系数的检验

利用X-Y剂量率仪器对居室内石材的放射性程度进行检测时,若探头质心与地面的距离为10cm,且测量值低于123nGy/h±5nGy/h时,就可以判定这类石材属于A类材料,可以用在居室布置中。如果测量值高于123nGy/h±5nGy/h,就需要进一步做γ放射性比活度的测试,判断石材的放射性程度是否超出了预定标准。

3 结语

在使用上述检测方法进行居室石材放射性的检测时,通常会忽略墙体与居室内其余建筑材料的放射性物质影响,所以,其余建筑材料如果放射性较高,也可能会引起γ照射量率的检测数值过高。并且在这种情况下,石材放射性比活度不会超过相关标准。因此,要充分考虑多方面因素,对居室石材的放射性实施精确的检测。

参考文献

[1] 史有俊,赵丙辉,王铁墨.石材和瓷砖放射性探讨与数据分析[J].石材,2015(03):37-38.

[2] 付政委.天然石材产品的放射性检测[J].黑龙江科技信息,2015 (25):5.

[3] 苏爽.浅谈天然石材放射性检测方法[J].企业标准化,2011(05):27.

作者简介:林珲鸿(198610- ),男,福建泉州人,研究方向:石材放射性检测技术。

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