蘭興奇

（四川省雅安市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所 四川雅安 625000）

前言

在《建筑材料的放射性核素限量》中，國(guó)家對(duì)裝修材料的天然放射性核素，如鉀-40、釷-232、鐳-226的放射性比活度做出了相關(guān)規(guī)定。即放射性比活度若滿足IRa≤1.0及Iy≤1.3兩個(gè)要求，為A類裝修材料，且不限制此類材料的產(chǎn)銷及使用范圍。若寶興縣大理石礦的放射性比活度滿足相應(yīng)條件，將之作為建筑材料，并進(jìn)行銷售生產(chǎn)，可有效保證大理石質(zhì)量，也可為消費(fèi)者提供便利。

1 大理石礦的樣品采集及制備

1.1 樣品采集

以寶興縣大理石礦區(qū)為例，充分了解大理石礦區(qū)的地理位置及自然環(huán)境，為大理石樣品采集奠定基礎(chǔ)，其后可攜帶工程地圖及采樣工具前往大理石礦區(qū)進(jìn)行實(shí)地勘察及采樣。在現(xiàn)場(chǎng)采集中，應(yīng)注重放射性核素鉀、釷、鐳樣品，且每個(gè)樣品約1kg，將之保存于布制樣品袋，并送回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。此外，在野外測(cè)量時(shí)，要從低海拔至高海拔，平均氣溫在0～2℃之間。在實(shí)地采樣中，可運(yùn)用分點(diǎn)采樣法，對(duì)采樣地點(diǎn)進(jìn)行劃分，分別標(biāo)注為1、2、3、4、5號(hào)，并將1號(hào)采樣點(diǎn)置于斷層上盤，5號(hào)采樣點(diǎn)置于斷層下盤，保證采樣地點(diǎn)分布的代表性[1]。在采樣完成后，對(duì)采集樣品進(jìn)行處理，可制得5個(gè)樣品，為樣品的測(cè)量分析做好準(zhǔn)備，并通過比活度的分析得出該大理石礦區(qū)的天然放射性水平。

1.2 樣品制備

以約80℃烘干樣品，并將之粉碎至約200目，稱取500g放入保鮮袋中，并置入密封樣品盒中，經(jīng)過約一月積累，可達(dá)到U-Ra放射性平衡，其樣品資料如下：以樣品1號(hào)為例，其樣品盒編號(hào)為BX-1，凈質(zhì)量為796.1g；樣品2號(hào)，樣品盒編號(hào)為BX-2，凈質(zhì)量為777.6g；樣品3號(hào)，樣品盒編號(hào)為BX-3，凈質(zhì)量為；樣品4號(hào)，樣品盒編號(hào)為BX-4，凈質(zhì)量為741.6g；樣品5號(hào)，樣品盒編號(hào)為BX-5，凈質(zhì)量為720.5g；關(guān)于樣品標(biāo)準(zhǔn)，其樣品盒編號(hào)為BZ，凈質(zhì)量為500.0g。

2 大理石礦中放射性核素的檢測(cè)

2.1 測(cè)量譜段的選擇

測(cè)量226Ra的分析譜段選自214B的0.609MeV和214Pb的0.352MeV兩個(gè)特峰值；而232Tb的分析譜段選自208Tl的0.583MeV和212Pb的0.239MeV兩個(gè)特峰值；40K為1.46MeV。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備及條件

在測(cè)量器中，包含Ge（Li）半導(dǎo)體探測(cè)器，該探測(cè)器由美國(guó)CANBER公司制造，測(cè)量精度高，具有高分辨率的屬性。針對(duì)60CO-1332KeV，其能量分辨率可達(dá)2.3KeV，后接4096道多道分析器。為保證測(cè)量精度，降低本底計(jì)數(shù)，可將之置于鉛室。在測(cè)量本底時(shí)，設(shè)定測(cè)量時(shí)間為15000s，并針對(duì)相應(yīng)譜段，分別求出峰面積。其后，保證測(cè)量條件相同，分別測(cè)量樣品及標(biāo)準(zhǔn)，并針對(duì)相應(yīng)譜段，求出樣品及標(biāo)準(zhǔn)的凈面積。關(guān)于測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，可參照國(guó)家建筑材料測(cè)試中心的相關(guān)要求。

2.3 比活度計(jì)算

依據(jù)凈面積比值，可得出樣品的比活度，其表達(dá)式（1）為：S標(biāo)/S樣=Q標(biāo)/Q樣。在此表達(dá)式中，S標(biāo)為樣品凈面積，S樣為樣品凈面積，Q標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)比活度，Q樣為樣品比活度。并依據(jù)表達(dá)式，可得到大理石中核素的比活度[2]。具體而言，以樣品編號(hào)1為例，其226Ra比活度為34.0，232Th比活度為26.0，40K比活度為522；樣品編號(hào)2，其226Ra比活度為36.4，232Th比活度為28.1，40K比活度為531；樣品編號(hào)3，其226Ra比活度為34.2，232Th比活度為26.7，40K比活度為522；樣品編號(hào)4，其226Ra比活度為34.7，232Th比活度為19.9，40K比活度為507；樣品編號(hào)5，其226Ra比活度為38.3，232Th比活度為27.7，40K比活度為524；關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)比活度，其226Ra比活度為33.8，232Th比活度為25.7，40K比活度為555。

2.4 樣品的照射指數(shù)

外照射指數(shù)，即是天然放射性核素鉀-40、釷-232、鐳-226的比活度分別除以各自存在時(shí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限量，從而得出商的和值，其表達(dá)式（2）為：Iy=QRa/370+QTh/260+QK/4200。在標(biāo)準(zhǔn)中，內(nèi)照射指數(shù)，即是天然放射性核素鐳-226的比活度分別除以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限量，從而得出的商，其表達(dá)式（3）為：IRa=QRa/200，且以（2）、（3）表達(dá)式為依據(jù)，可得到大理石的照射系數(shù)。具體而言，以樣品編號(hào)1為例，其內(nèi)照射指數(shù)IRa為0.17，外照射指數(shù)Iy為0.32；樣品編號(hào)2，內(nèi)照射指數(shù)IRa為0.18，外照射指數(shù)Iy為0.33；樣品編號(hào)3，內(nèi)照射指數(shù)IRa為0.17，外照射指數(shù)Iy為0.32；樣品編號(hào)4，內(nèi)照射指數(shù)為0.17，外照射指數(shù)為0.29；樣品編號(hào)5，內(nèi)照射指數(shù)IRa為 0.19，外照射指數(shù)Iy為0.34。

在以上表達(dá)式中，QRa、QTh、QK是大理石中，226Ra、232Th、40K 的比活度，而Bq/kg，以及370、260、4000等僅考慮外照射情況。若226Ra、232Th、40K單獨(dú)存在，標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定各自比活度限值，而Bq/kg，以及200等僅考慮內(nèi)照射情況，即標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下大理石中放射性核素鐳-226的比活度限值，Bq/kg。

3 結(jié)論

綜上所述，以寶興縣大理石礦為例，其放射性檢測(cè)結(jié)果滿足國(guó)家對(duì)建筑材料放射性核素限量的要求。本文具體分析了實(shí)地勘察及采樣措施，保證了采樣地點(diǎn)分布的代表性，并結(jié)合測(cè)量226Ra、232Tb等分析譜段，以及Ge（Li）半導(dǎo)體探測(cè)器，依據(jù)凈面積比值，得出了樣品的比活度。此外，針對(duì)樣品的外照射指數(shù)及內(nèi)照射指數(shù)，提出了大理石內(nèi)外照射指數(shù)的計(jì)算公式，得到樣品的放射性檢測(cè)結(jié)果。因此，關(guān)于放射性檢測(cè)結(jié)果，寶興縣的大理石輻射較低，并不會(huì)影響環(huán)境質(zhì)量及人體健康。

[1]先永平，侯新生.寶興大理石礦的放射性檢測(cè)[J].廣東微量元素科學(xué)，2010，17（09）：66～69.

[2]楊振宇，王 智，柴長(zhǎng)虹，周一鳴，王新宇，裘文瑋.放射性檢測(cè)儀器原理及應(yīng)用[J].檢驗(yàn)檢疫學(xué)刊，2010，20（04）：70～73.