建筑裝飾材料放射性檢測(cè)

近年來，居住環(huán)境和建筑材料的放射性問題已成為人們普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。由于大量的天然花崗巖和大理石、陶瓷類建筑材料用于室內(nèi)裝飾，導(dǎo)致了室內(nèi)放射性水平的增加，嚴(yán)重?fù)p害人體身心健康并降低生活質(zhì)量。如果建筑或裝飾材料的放射性超標(biāo)，會(huì)特別容易引發(fā)白血病等各種疾病。鑒于此，國家制定了具有強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則，即《建筑材料放射性核素限量》，來指導(dǎo)質(zhì)檢單位開展建筑材料放射性檢測(cè)，督促材料生產(chǎn)企業(yè)采取有效控制措施，優(yōu)化和提高建筑材料的質(zhì)量。

 

建筑材料放射性的來源

建筑材料放射性主要來自材料原子核的放射性衰變。放射性核素是指自然界中存在的不穩(wěn)定、可自行釋放射線、衰減為其他元素原子核的元素，其釋放射線種類包括α、β和γ。三種射線中，α射線由氦原子核構(gòu)成，特點(diǎn)為穿透能力弱、電離能力強(qiáng)；β射線構(gòu)成要求為電子，其特點(diǎn)與α射線相反，有較強(qiáng)的穿透能力；γ射線則由中子構(gòu)成，其穿透能力強(qiáng)，但電離能力不及β射線。

 

 

放射性會(huì)對(duì)人體造成一定危害，主要是通過內(nèi)照射和外照射兩種方式產(chǎn)生。其中，內(nèi)照射指的是存在于空氣、食物、水中的放射性核素，從呼吸道、消化系統(tǒng)進(jìn)入人體后產(chǎn)生傷害作用；外照射則由天然或人工輻射源發(fā)出的β射線和γ射線產(chǎn)生，γ射線的傷害程度要更明顯。

 

建筑材料放射性的高低可利用照射指數(shù)來衡量，其指的是建筑材料產(chǎn)生公眾照射劑量的相對(duì)程度。建筑材料的放射性是構(gòu)成空間環(huán)境污染的主要因素，其含有的天然放射性核素主要為鐳-226、釷-232和鉀-40。

 

建筑材料放射性檢測(cè)技術(shù)

γ能譜儀為目前建筑材料放射性檢測(cè)的核心方式，其利用天然放射性核素發(fā)射γ射線能量差異，檢測(cè)材料放射性的強(qiáng)弱。利用γ能譜儀進(jìn)行建筑材料放射性檢測(cè)，檢測(cè)穩(wěn)定性高，因此在建筑材料檢測(cè)中應(yīng)用廣泛。

 

 

γ能譜儀的穩(wěn)定性：檢測(cè)樣品時(shí)，樣品譜中的鐳-226、釷-232、鉀-40的三個(gè)特征峰區(qū)，左右邊界道與三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)譜中相應(yīng)的峰區(qū)應(yīng)基本一致。在實(shí)際檢測(cè)中，γ能譜儀是不可能每次檢測(cè)樣品時(shí)都進(jìn)行刻度，受到環(huán)境溫度和環(huán)境濕度影響較大。通常以室溫20度為基準(zhǔn)，超過20度為正偏差，低于20度為負(fù)偏差，所以通過反復(fù)試驗(yàn)，得出不同季節(jié)要用標(biāo)準(zhǔn)源進(jìn)行刻度，使得γ能譜儀得出的檢測(cè)數(shù)據(jù)最準(zhǔn)確和穩(wěn)定。

 

建筑材料放射性的具體檢測(cè)方法

1、 取樣與制樣

按照標(biāo)準(zhǔn)GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》的要求，在對(duì)建筑裝飾裝修材料進(jìn)行檢測(cè)的過程中，需要對(duì)被檢測(cè)裝飾裝修材料進(jìn)行隨機(jī)抽取，并且抽取份量不低于2kg的檢測(cè)樣品2份。在這兩份樣品中，一份是進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)的樣品，而另一份則需要進(jìn)行封存，將其設(shè)為備份樣品。

 

對(duì)于需要進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)的樣品，需要檢測(cè)人員使用破碎機(jī)將其毀成小塊，然后再將其放置到密封式化驗(yàn)制樣粉碎機(jī)中，將其研磨成粉末狀物質(zhì)。根據(jù)GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，最終檢驗(yàn)樣品的細(xì)度要求不大于0.16 mm。因此，選用0.16 mm的方孔篩對(duì)已磨成粉末狀的檢驗(yàn)樣品進(jìn)行篩析，確保最終進(jìn)行檢驗(yàn)的樣品粒徑小于0.16 mm。

 

 

采樣的目的主要是使樣品的物理性質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的物理性質(zhì)基本保持一致，以保證相對(duì)測(cè)量結(jié)果的可比性。因此，樣品制備過程對(duì)測(cè)定結(jié)果有很大影響，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)方法和質(zhì)量要求進(jìn)行。

 

2、樣品的填裝及密封

將最終檢驗(yàn)樣品篩選出來后，需要將其放入到與檢測(cè)儀器標(biāo)定時(shí)所使用的盛裝容器幾何形態(tài)一致的標(biāo)準(zhǔn)樣品盒中，并且需要對(duì)其進(jìn)行稱重，稱重結(jié)果要精確到0.1 g，最后將盒蓋蓋上，密封保存。

 

GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》第4.2.2條沒有明確規(guī)定樣品的密封時(shí)間，但不同材料樣品的自然衰變鏈時(shí)間不一致，樣品的密封時(shí)間過短，鐳 -226、釷 -232和鉀 -40的不平衡就會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的偏差。一般樣品可根據(jù)實(shí)際材料和檢測(cè)進(jìn)度靈活調(diào)整樣品平衡時(shí)間，適當(dāng)延長檢測(cè)時(shí)間，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果加以修正?；蚩煽紤]對(duì)樣品進(jìn)行連續(xù)多次測(cè)量，對(duì)測(cè)量結(jié)果取平均值作為最終檢測(cè)結(jié)果。對(duì)于比對(duì)樣品或超標(biāo)樣品，嚴(yán)格控制平衡時(shí)間，等放射性衰變鏈基本平衡后再進(jìn)行檢測(cè)。

 

3、放射性的測(cè)量

當(dāng)試樣中天然放射性衰變鏈基本達(dá)到平衡時(shí)，在與標(biāo)準(zhǔn)樣測(cè)量條件相同情況下，通過低本底多道γ能譜儀開展檢測(cè)工作，主要是對(duì)試樣開展鐳－226、釷－232和鉀－40比活度檢測(cè)工作。

 

4、最終結(jié)果的計(jì)算

當(dāng)對(duì)試樣進(jìn)行一段時(shí)間的檢測(cè)后，相關(guān)檢測(cè)人員即可通過WinNaI分析軟件，將被檢樣品中的放射性水平分析，并準(zhǔn)確計(jì)算出來，以此得到該樣品的內(nèi)照射指數(shù)（IRa），以及外照射指數(shù)（Iγ）。

 

 

建筑材料放射性檢測(cè)的注意事項(xiàng)

1、 樣品的前處理。嚴(yán)格按照GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》中對(duì)樣品前處理的相關(guān)要求進(jìn)行制樣，注意去除水分。在填裝樣品時(shí)標(biāo)準(zhǔn)要求使用與標(biāo)準(zhǔn)源容器的材質(zhì)、幾何形態(tài)一致的樣品盒，裝樣體積也應(yīng)該與標(biāo)準(zhǔn)源體積相同，樣品需填裝到樣品盒下沿口以控制樣品填裝高度。填裝質(zhì)量一般要求接近標(biāo)準(zhǔn)源質(zhì)量，不同密度的樣品填裝質(zhì)量會(huì)有差異。

 

2、 樣品的平衡時(shí)間。一般樣品可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整平衡時(shí)間，適當(dāng)延長檢測(cè)時(shí)間；對(duì)比對(duì)樣品或超標(biāo)樣品須達(dá)到平衡時(shí)間后再進(jìn)行檢測(cè)。

 

3、 樣品的檢測(cè)時(shí)間。設(shè)備一定時(shí)，可根據(jù)樣品比活度靈活設(shè)定檢測(cè)時(shí)間，比活度較低的樣品可適當(dāng)延長檢測(cè)時(shí)間。也可根據(jù)具體儀器，對(duì)不同比活度的樣品采用不同的檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，得到一個(gè)較為穩(wěn)定的檢測(cè)時(shí)間，以便日常檢測(cè)。

 

總結(jié)

建筑材料是人類生活的必需品，與人們的關(guān)系十分密切。但建筑材料中放射性核素對(duì)人體造成的內(nèi)、外照射，是公眾環(huán)境電離輻射的主要組成部分，其影響是不容忽視的。因而測(cè)定建筑材料中的放射性水平，進(jìn)而對(duì)建筑使用的材料進(jìn)行放射性核素限量控制具有重要意義。