建筑材料放射性现场检测方法研究样本.doc

建筑材料放射性现场检测项目完毕人员：徐锴陆逊周绚乙项目完毕单位：上海市计量测试技术研究院【摘要】本文对影响建材表面空气比释动能率测量几种因素作了研究，提出了一种建材放射性现场检测办法和剂量限制规定，并对实验和理论计算成果进行了讨论，两者之间有较好一致性。【核心词】建筑材料；放射性测量1前言普通状况下，建筑物放射性大某些来自建筑材料中天然放射性核素，这些放射性物质对公众导致附加照射，普通体现为全身外照射及其衰变子体内照射。对建筑材料放射性物质含量限值是基于辐射防护基本安全原则而拟定，并以常用放射性核素226Ra、232Th和40K比活度表征。国际放射防护委员会(ICRP)对公众规定五年内平均年有效剂量限值为1mSv，如果建造住房和工作用房建筑材料中226Ra、232Th和40K比活度分别为120、100和1000Bq·kg-1(这一放射性水平接近现行国际规定极限)，并假定公众在室内居留因子为0.8，则建材放射性对公众个体导致年有效照射剂量约为1.1mSv，已经略为超过ICRP拟定上述有效剂量限值[1]。为保障公众及其后裔健康与安全，增进建筑材料合理运用和建材工业合理发展，各国相继依照本国放射卫生防护法规和原则制定出建筑材料放射性物质限制原则及相应检测办法，并授权或指定关于部门负责贯彻实行。国内现行关于建筑材料放射性重要有如下三部原则，分别是：1994年国家建筑材料工业局颁布JC518-1993《天然石材产品放射防护分类控制原则》；国家质量技术监督局修订发布GB6566-《建筑材料放射卫生防护原则》；国家质量技术监督局修订发布GB6763-《建筑材料产品及建材用工业废渣放射性物质控制规定》[2,3,4]。上述原则中所规定测量条件和限制规定均不相似，并且对建筑物室内空气比释动能率没有作出限值规定和指定检测办法。因而，迫切需要建立一种与现行原则有机联系、适合现场迅速检测、并具操作性测量办法，以满足市场需求，这对于保护上海都市环境和公众健康，增进国际大都市可持续发展具备重要意义。本文以当前市场上大量用于室内装饰花岗石材料为研究对象，针对影响石材表面空气比释动能率测量成果几种因素进行了实验研究，得出一种现场迅速检测办法，并尝试提出建筑物内部建材放射性检测办法和限值规定。实验2.1测量仪器和实验材料本实验测量空气比释动能率采用便携式-射线辐射仪，比活度测量选用美国ORTEC公司高纯锗谱仪，其对60Co1332keV能量峰辨别率为1.87keV。实验材料选用山东石岛红花岗石，切割成规格为50502cm正方形薄板。2.2建材自身对放射性吸取影响当光子束穿过吸取介质时,将通过光电效应、康普顿散射和产生电子对三种效应损失能量,宽束光子数目衰减规律由下式表达：[5]（1-1）式中，I0为入射光子束强度,I为通过厚度为x吸取体后光子束强度，为吸取体线性削弱系数，B称为积累因子，是一种描述散射光子影响物理量，它与射线能量、介质种类和厚度等许多因素关于。由于光子散射效应较为复杂，介质对射线吸取普通通过实验测得。考虑到天然石材放射性水平较低，实验中咱们按照地球天然本底Ra、Th、K成分比例制作了一块平板源：用60Co溶液源（E平均=1.25MeV）代替40K（E=1.46MeV），Ra选用U-Ra平衡粉末，Th选用ThO2粉末，活度分别为2.8105Bq、2.27104Bq、1.68104Bq，均匀混合三种源，用883万能胶水固定于两块20cm20cm0.8cm石材中。在距离石材表面10cm处分别测量未加覆盖和覆盖2cm-42cm花岗石剂量率（覆盖面积为2m2m），间隔厚度为2cm，成果如图2.1所示。2.3建材堆放面积对空气比释动能率测量影响在堆放厚度一定，探头距建材表面距离一定条件下，建材表面空气比释动能率与面积大小明显有关，咱们模仿了正方形堆放模体不同边长对空气比释动能率影响，实验中咱们以40cm为递增长度，测量了边长从20cm到400cm不同面积状况下与之相相应建材表面空气比释动能率，模体厚度为2cm，测量成果对土壤本底和宇宙射线作了修正。考虑到天然石材放射性水平较低，在模体厚度仅为2cm条件下，测量记录误差过大，咱们仍旧运用此外制作较高放射性水平平板源作为实验材料。由于没有足够经费，也不太也许做出一套边长从20cm直到400cm平板源，实验中咱们把20cm20cm2cm源放置在以测量点为中心，间隔为20cm周边不同位置，分别测量其空气比释动能率。最后不同边长模体空气比释动能率由其相应位置空气比释动能率分量算术叠加而得。图2.2给出了探测器距建材表面中心高度分别为5cm、10cm、15cm时空气比释动能率随模体尺寸大小变化规律。2.4探测器距建材表面中心高度对空气比释动能率测量影响实验采用2m2m0