建筑材料放射性檢測中值得注意的幾個問題

文 孟金花 溫小衛(wèi)

近年來，隨著生活水平的不斷提高，人們對生活質(zhì)量和生存環(huán)境的要求越來越高，特別是住房條件得到改善，家居環(huán)境的有害氣體苯、甲醛等室內(nèi)污染已經(jīng)較為警覺，但對建筑材料輻射性污染的認(rèn)識尚且不足。可它存在一定的放射性，其大小直接關(guān)系到人們的身體健康。

建筑材料中的放射性危害

在日常生活中，建筑材料放射性對居室環(huán)境的污染主要存在于各種建筑材料，而有些建材產(chǎn)品，原材料本身含有較高的放射性，特別是一些摻入工業(yè)廢渣（磷渣、煤渣、礦渣等）的產(chǎn)品放射性更高。各種新型建筑材料構(gòu)筑人類生存環(huán)境，導(dǎo)致人類生活居住環(huán)境放射性水平普遍偏高。當(dāng)放射性物質(zhì)超過一定限量會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，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，對建筑材料中放射性危害較大的鐳-226、釷-232和鉀-40進(jìn)行檢測顯得尤為重要，其檢測方法和檢測數(shù)據(jù)更要嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)，不能有絲毫馬虎。

建筑裝飾裝修材料放射性的檢測方法

目前，對于建材產(chǎn)品的放射性物質(zhì)的測量方法主要是采用放射性核素測量的方式，設(shè)備主要采用低本底多道γ能譜儀，該儀器由探測器、連續(xù)可調(diào)的高壓電源、線性放大器、多道脈沖幅度分析器、譜數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)和鉛屏室組成。γ射線與探測器相互作用，產(chǎn)生的電脈沖信號由電子學(xué)系統(tǒng)分析和記錄，形成γ射線幅度譜（γ能譜）Y譜儀刻度后，用Y能譜分析軟件分析樣品譜，便可以得到該樣品中核素的活度或比活度，經(jīng)計算即可得出內(nèi)、外照射指數(shù)。

一、能譜儀檢測技術(shù)原理

主要是利用放射性核素發(fā)射的能量不同的特性。在能譜中，核素所發(fā)生的γ射線的能量（即入射的γ射線的能量）正比于全吸收的道址?；具^程是γ射線作用于探頭，產(chǎn)生的光電效應(yīng)強弱和能譜的差異，然后經(jīng)過線性放大和前級放大，在記錄儀器上就可以觀測出不同能譜的道址峰，最后根據(jù)這些特征峰道址和峰面積來確定該核素的類別以及放射性強度。

二、檢測步驟

1、取樣

隨機抽取樣品兩份，每份不少于2Kg。一份封存，另一份作為檢驗樣品。

2、制樣

將檢驗樣品破碎，磨細(xì)至粒徑不大于0.16mm。將其放入與標(biāo)準(zhǔn)樣品幾何形態(tài)一致的樣品盒中，稱重(精確至0.1g)、密封、待測。

3、數(shù)據(jù)庫的建立

樣品的強弱是根據(jù)測量時間來規(guī)定的，正常情況下，測量所用時間為2-4小時。通常在建標(biāo)準(zhǔn)譜數(shù)據(jù)庫時，先測量，然后存儲本底譜，再根據(jù)天然刻度源提供的參數(shù)一個個的測量，同時將結(jié)果添加到核數(shù)據(jù)庫中。

4、能量刻度

在建材產(chǎn)品放射性物質(zhì)檢測過程中，要使道數(shù)和γ光子能量相融合，從而產(chǎn)生能量刻度，得出能量刻度后測試樣品。通過尋峰程序測出樣品譜中的全能峰能量，根據(jù)所測的結(jié)果就可以定性哪些核素包含在樣品中。首先測量所知道的能量標(biāo)準(zhǔn)源，按照所給軟件的要求，將幾對峰位（道數(shù)）-能量錄入到能量刻度子菜單中，自動完成能量刻度。

5、分析放射性平衡狀態(tài)

在運用γ能譜儀對鐳物質(zhì)進(jìn)行檢測時，實際獲得的鐳是子體氡及氡子體的γ射線，理論上計算樣品密封后放置20天。當(dāng)所需檢測放射性衰變達(dá)到平衡穩(wěn)定后，同時與標(biāo)準(zhǔn)樣品測量情況相一致時，用低本底多道γ能譜儀測量226Ra、232Th和40K的比活度。

檢測過程中應(yīng)注意的幾個問題

一、標(biāo)準(zhǔn)源及其可靠性

標(biāo)準(zhǔn)源應(yīng)具有良好的均勻性、穩(wěn)定性，量值準(zhǔn)確，并能溯源到國家計量基準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)源屬于有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，實驗室在購買標(biāo)準(zhǔn)源時，應(yīng)注意證書的合法性，并要求供應(yīng)方提供證書原件，使用溯源級別較高的標(biāo)準(zhǔn)源。

二、γ能譜儀的功能及穩(wěn)定性

檢測樣品時，樣品譜中的鐳-226、釷-232、鉀-40的三個感興趣區(qū)（特征峰區(qū)）左右邊界道與三個標(biāo)準(zhǔn)譜中相應(yīng)的感興趣區(qū)左右邊界道應(yīng)基本一致。因此要求γ能譜儀應(yīng)具有尋峰和設(shè)置感興趣區(qū)的功能以及設(shè)置活時間或?qū)崟r間的功能，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)有多道分析器的基本功能。

實際檢測中，γ能譜儀是不可能每次檢測樣品時都進(jìn)行刻度，因此要求其具有良好的穩(wěn)定性，通常γ能譜儀24小時的峰位漂移應(yīng)小于1％。不同季節(jié)要用標(biāo)準(zhǔn)源進(jìn)行期間核查，若長時間不用γ能譜儀，則重新使用時應(yīng)進(jìn)行刻度。

三、樣品制備

按照標(biāo)準(zhǔn)GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》進(jìn)行抽樣、制樣，最終檢測時樣品細(xì)度需<0.16mm。抽樣的目的是使樣品的物理特性與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的物理特性基本一致，以保證相對測量結(jié)果有可比較性。因此，制樣過程對測量結(jié)果影響甚大，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的方法及質(zhì)量要求進(jìn)行。

四、樣品的密封時間

標(biāo)準(zhǔn)GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》第4.2.2條款，對樣品密封時間無具體規(guī)定，但是不同材料樣品的天然性衰變鏈時間不一致，樣品密封時間太短，樣品鐳-226、釷-232和鉀-40的衰變未達(dá)到平衡，會造成檢測結(jié)果的偏離。通常將樣品裝盒后靜置3到7天以期穩(wěn)定方可測量，這個放置待測的過程主要目的是將樣品中短壽命的核素衰變褪去。

五、測試時間的確定

不同的樣品，其穩(wěn)定性差異比較大，測試時間的長短通常由γ能譜儀的本底、探測效率以及材料放射性的強弱確定。本底高、探測效率較低應(yīng)適當(dāng)延長測試時間；本底和探測效率一定的情況下，放射性強的樣品，測試時間應(yīng)當(dāng)放短，放射性弱的樣品，測試時間應(yīng)適當(dāng)?shù)难娱L。

六、檢測人員檢測技能

檢測人員除了解放射性知識、熟練操作儀器外，還要熟悉其測試原理，掌握影響檢測結(jié)果的主要控制點。如：⑴裝樣。樣品制備后需裝盒，裝盒要求為勻、實。即樣品在裝盒完成后，敦實一下，拿在手中感覺不到樣品在盒中晃動。⑵樣品盒在探測器上的放置位置。⑶儀器測定各道計數(shù)率的偏差。⑷計算機軟件將樣品譜圖與本底和標(biāo)準(zhǔn)源譜圖擬合分析的偏差。

當(dāng)今人們生活中，放射性無處不在，建筑材料放射性的檢測還是一個相對較新的檢測項目，需要檢驗檢測機構(gòu)采用有效的檢測手段和方法，提升建材產(chǎn)品的整體質(zhì)量，實現(xiàn)對放射性建材產(chǎn)品的有效控制，為人們營造健康、安全的環(huán)境。

作者單位：甘肅省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗西部分中心