江敏芳，吴和平，杨岳斌

（浙江省质量检测科学研究院，浙江 杭州 310012）

0 引 言

建筑材料放射性的大小直接关系到人们的身体健康。近几年来，很多试验室都开展了建筑材料放射性的检测工作。但由于各试验室对该项目的检测水平不一，所用检测设备也不尽相同，使得检测结果存在一定差异。为了加强对检验机构证后监管的力度，进一步提升全省检验机构的技术能力，保证其检测数据准确、可靠；也为了了解浙江省内该检测领域的整体水平，掌握试验室间存在的差异，增加各试验室间检测结果的可比性，浙江省质量技术监督局组织了此次能力验证工作，并由浙江省质量检测科学研究院和浙江省质量合格评定协会负责实施。

1 此次能力验证工作的特点

此次能力验证项目为建筑材料放射性核素（镭-226、钍-232、钾-40放射性比活度）的测定。验证采用双样品方式，选择的建材样品由本省两家不同生产企业生产的普通硅酸盐水泥制作，样品经充分搅拌、混匀，并通过0.16mm方孔筛过筛，对两组样品分别进行均匀性检验，结果表明，样品充分均匀。而水泥成品的化学和物理性能都比较稳定，所以在本次能力验证实施过程中，样品不会出现明显变动，放射性核素含量的变化微乎其微，可以认定其特征值是稳定的，满足开展能力验证工作的要求，能够保证能力验证过程中出现的离群结果不是由样品本身的差异所致。

均匀性检验合格后用两层食品塑料袋密封包装，每袋约2 kg，每个企业制备一组样品，分别记为A、B。参加能力验证实验室对A、B两组样品进行检测，每组的两个样品同时检验，得出两个独立的检测结果数据集。

为了保证各实验室操作的一致性，专门组织了有关专业技术人员编写了作业指导书和能力验证检测结果报告单。具体试验过程和结果上报要求如下：

（1）本次能力验证计划按照GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》进行检测，检测参数为镭-226、钍-232和钾-40放射性比活度。

（2）将收到的样品在温度110℃±5℃的干燥箱中烘干5h，然后于干燥器内冷却至室温。将样品放入与标准样品几何状态一致的样品盒中，称重（精确至 0.1g），并密封 15d。

（3）将密封15d后的样品在与标准样品在测量条件相同情况下进行检测。

（4）检测结果及所用设备情况等信息记录在《建筑材料放射性核素（镭-226、钍-232、钾-40放射性比活度）能力验证检测结果报告单》，放射性比活度检测结果精确至0.1Bq/kg。

（5）原始记录随检测结果报告单一起报送，原始记录应包含操作截屏图和仪器显示检测结果的记录（要求打印成纸质）。

（6）提供仪器设备的检定/校准证书复印件，标准物质证书复印件。

2 统计处理结果及其评价

对56家实验室给出的检测结果进行统计，其结果如表1所示。

在参加本次能力验证的56家实验室中，每家实验室均进行了两个样品的测试，其结果评价为：

（1）对于镭-226放射性比活度项目的检测，有45家实验室给出了满意结果，占总数的80.4%；4家实验室出现了有问题结果，占总数的7.1%；7家实验室出现了不满意结果，占总数的12.5%。其中ZB出现有问题结果3个，不满意结果6个；ZW出现有问题结果3个，不满意结果1个。

表1 主要统计量汇总表

（2）对于钍-232放射性比活度项目的检测，有46家实验室给出了满意结果，占总数的82.1%；4家实验室出现了有问题结果，占总数的7.1%；6家实验室出现了不满意结果，占总数的10.7%。其中ZB出现有问题结果3个，不满意结果6个；ZW出现有问题结果1个，不满意结果1个。

（3）对于钾-40放射性比活度项目的检测，有38家实验室给出了满意结果，占总数的67.9%；有7家实验室出现了有问题结果，占总数的12.5%；有11家实验室出现了不满意结果占总数的19.6%。其中ZB出现有问题结果2个，不满意结果6个；ZW出现有问题结果7个，不满意结果9个。

实验室结果综述见表2和图1。

出现有问题结果和不满意结果的实验室代码见表3。

3 技术分析建议

此次能力验证作业指导书中对某些影响因素（如烘干温度、时间、样品密封时间等）作了规定，考虑到影响建筑材料放射性核素镭-226、钍-232、钾-40比活度检测结果的原因有很多，还对检测仪器的探测器类型、分辨率及碘化钠探测器晶体尺寸（或高纯锗探测器效率）以及样品盒尺寸、铅屏蔽室的内径及壁厚进行统计分析。不同试验室所用仪器设备技术参数如表4所示。

表2 满意结果、有问题结果、不满意结果实验室综述表

表3 出现有问题结果和不满意结果的实验室代码

表4 各试验室所用仪器设备技术参数情况表

图1 满意结果、有问题结果、不满意结果实验室综述图

表4显示，探测器为高纯锗型的有1个，占1.8%：碘化钠型的有55个，占92.2%。

3.1 检测仪器

对于碘化钠型γ能谱仪，在规定的测试条件下，影响测试结果的因素主要有：

（1）铅屏蔽室的厚度和碘化钠探测器晶体尺寸。采用低本底γ能谱仪测试材料的镭-226、钍-232、钾-40比活度时，本底和探测效率都会影响到测试结果的准确性。本底越低，探测效率越高，则测试结果的准确度越高，测试结果的分散性越小。由于自然界中到处都存在着镭-226、钍-232、钾-40等核素的γ光子，如果铅室厚度不够，这些γ光子能穿透铅室进入碘化钠探测器的γ光子数目增多，使γ能谱仪的本底增高。而碘化钠探测器晶体尺寸的大小则会影响探测器对γ光子的探测效率，碘化钠晶体尺寸越小，则γ能谱仪的探测效率越低。JJG 417-2006《中华人民共和国国家计量检定规程——γ谱仪》中要求：碘化钠探测器的屏蔽室壁厚应不小于100mm，内径不小于200mm，碘化钠晶体尺寸不小于φ75mm×75mm。

（2）γ能谱仪的稳定性。γ能谱仪是一种相对测试装置，实际测试中不可能每次检测样品时都进行刻度，因此要求其具有良好的稳定性。若长时间不使用γ能谱仪，在新做样品前应进行重新刻度。

3.2 标准源

标准源的精度对于测量值的准确性起着至关重要的作用。标准源属于有证标准物质，实验室购买的标准源应具有良好的均匀性、稳定性，量值准确，并能溯源到国家计量基准，并要求供应方提供证书原件，以保证传递过程的可追溯性。

3.3 实验室环境设施条件

因碘化钠探测器中的光电倍增管有一定温度系数，碘化钠γ能谱仪检测场所应装空调，保证室温变化范围≤±2℃，相对湿度≤75%。由于电压波动会影响γ能谱仪的稳定性，为保证γ能谱仪的正常稳定工作，最好能配备一台稳压电源装置。另外，样品加工设备要远离γ能谱仪，以防有粉尘和震动影响γ能谱仪。

3.4 操作过程

（1）放射性平衡。在GB 6566-2010中规定样品密封、平衡后再测量样品，没有对其时间进行具体规定，需要根据检测人员平时的积累进行判断。在此次能力验证中统一规定样品的密封时间为15d。

（2）装样的要求。装样称量时需注意到装样品的样品盒底部不仅要等于或小于探测器的直径，而且必须与标准源所使用样品盒具有相同的材质、大小、形状，样品称重要求精确至0.1g。样品在样品盒内的高度和标准源在样品盒内的高度相一致。

（3）样品盒在探测器上的放置位置。γ能谱仪的相对测试性要求，样品盒在探测器上的放置位置应与测试标准源时标准源的放置位置相同。

（4）测试时间的长短。应根据γ能谱仪的本底、探测效率和材料放射性的强弱，合理确定测试时间的长短。对本底高、探测效率低的，应适当延长测试时间；在本底和探测效率一定的情况下，放射性强的样品，测试时间短；放射性弱的样品，测试时间相对较长，以保证测试结果达到统计误差的要求。

其他一些需注意的方面如：每次测完一个样品，当取出样品后，应打开铅室门空置0.5h；由于探测器的好坏直接影响检测数据的正确，为更好保护探测器，防止高放射性物质可能落在探测器上，样品盒外表应清洁、干净、干燥；检测结果数字修约要符合标准的规定。

4 结束语

在此次建筑材料放射性比活度能力验证中，对于A样品和B样品两个样品的检测，有58.9%的试验室给出满意结果，还有相当大的一部分试验室的结果不太满意，因此只有熟练掌握标准检测方法并配备更精准的检测仪器，才能保证检测数据的准确性。

[1]CNAS-RL02—2007能力验证规则[S].

[2]CNAS-GL02—2006能力验证结果的统计处理和能力评价指南[S].

[3]CNAS-GL03—2006能力验证样品均匀性和稳定性评价指南[S].