为了改善室内的热环境, 我国中部地区于"八五"期间建成了总建筑面积为1万余平方米的节能住宅试验示范楼。该楼墙体建筑全部采用加气混凝土砌块和改性粉煤灰砖等。采用工业废渣作建材, 既节约了土地, 又保护了环境。但是, 由于某些工业废渣的放射性水平较高, 不加区别, 随意用作建材, 有可能危害居民的身体健康。据此, 我们以该节能住宅试验示范楼为例, 对掺废渣墙体材料建筑物室内氡浓度、γ外照射剂量率及所致居民年有效剂量当量进行了调查。

1 掺废渣墙体材料建筑物室内氡浓度 1.1 测量仪器

采用美国产LD固体径迹探测器和RADON ALARM连续测氡仪测量氡的浓度。LD固体径迹探测器由CR-39探测片和扩散盒组成。采样结束, 将探测器用胶带纸封闭, 以避免蚀刻前放置过程中氡的进入。同一批探测片由卫生部工业卫生实验所统一蚀刻和测量。

1.2 测量地点

(1) 节能住宅试验示范楼, 1993年底建成, 系我国中部地区节能住宅研究项目中首批试验示范楼, 该楼墙体建筑全部采用加气混凝土砌块和改性粉煤灰砖, 共有三栋, 代号为B栋、C栋、D栋; 某职工宿舍楼, 1995年建成, 墙体材料为红砖, 砌缝与抹墙用掺废渣水泥。

(2) 探测器放在室内空气不易流通且离地面2.0米, 离墙壁0.3米的地方, 测量周期3个月以上。为获得室内可能达到的最大氡浓度, 有意将测量时间设在冬季(1996年12月13日-1997年3月14日)进行。

1.3 结果与分析

径迹探测器测量条件与结果如表 1所示。

为了解夏季室内氡浓度, 采用连续测氡仪于1997年6月在上述测试地点测量了部分数据, 连续测量时间为24小时, 结果如表 2所示。

1.4 室内氡所致内照射年有效剂量当量

在室内吸入氡所致内照射年有效剂量当量H_{E, Rn}(mSv)可按式(1)计算^[1]:

(1)

式中:F为室内的平衡因子, F=0.55, K₂为修正值, 取K₂=1.5;C为测得的室内年平均氡浓度(Bq/m³)。

2 掺废渣墙体材料建筑物室内γ外照射剂量率 2.1 测量仪器

(1) FJ-202型高压电离室环境辐射剂量率仪。青岛崂山电子仪器实验所生产。测量前经中国原子能研究院进行比对和刻度。(2)FD-71晶体管闪烁辐射仪

2.2 测量地点(与1.2相同) 2.3 测量方法

测点位置选择在室内中央, 探头朝下距地面1米; 测量房间与测氡相同。测量之前, FJ-202高压电离室一般预热10~20分钟, 采用电容法测量, 每个测点测量时间为10分钟, 每间隔2分钟测一个数据, 共测5个, 然后取其平均值作为该点的实际测值。用FD-71小型晶体管闪烁辐射仪进行大范围巡测, 其结果作为FJ-202型高压电离室测量值的参考。

2.4 测量结果

(1) 计算方法。采用FJ-202型高压电离室测γ外照射剂量率先按下式进行换算:

(2)

式中Ds为γ辐射空气吸收剂量率(Gy/h); C为高压电离室的电容; V为电压指示读数(伏); Kc为换算系数; T为测量时间; Ks为刻度系数。

(2) 计算结果。由式(2)换算得到的γ外照射剂量率如表 3所示。

B、C、D三栋示范楼室内γ外照射剂量率范围为8.21~12.20(×10^-8Gy/h), 平均值为10.03 ×10^-8 Gy/h。

2.5 室内γ外照射所致年有效剂量当量

室内γ外照射所致居民年有效剂量当量H_E, γ (mSv)可按下式^[2]计算:

(3)

式中:D为室内γ辐射空气吸收剂量率的平均值(Gy/h); q为室内停留因子, q=0.8;0.7为空气吸收剂量率转换成有效剂量当量的转换系数; 8760为每年的小时数。

3 室内居民年有效剂量当量

在室内居民所接受的内外照射年有效剂量当量H_E, (mSv)由式(4)计算:

(4)

将表 1-表 3的有关数据分别代入式(1)、式(3)和式(4), 求出掺废渣墙体材料建筑物室内所致居民的年有效剂量当量, 具体计算结果如表 4所示。

4 小结 4.1

我国有关标准^[3]规定, 新建住房内的平衡当量氡浓度年平均不超过100Bq/m³, 已建住房不超过200Bq/m³。由表 1可知, 在门窗经常关闭的季度, 节能住宅试验示范楼有个别房间的氡浓度超过100Bq/m³, 但平均值为64Bq/m³; 另外, 由表 2可知, 1997年6月用仪器测量, 该示范楼室内氡浓度平均为15.1Bq/m³。两次测量均高于湖北省室内平均值10.6Bq/m³。由于条件限制, 此次未进行全年连续监测。

4.2

节能住宅试验示范楼室内γ外照射剂量率平均值为10.03 ×10^-8Gy/h, 高于UNSCEAR1982年报告^[1]给出的世界室内平均值6×10^-8Gy/h和湖北省室内平均值9.3 ×10^-8Gy/h。

4.3

根据GB4792-84《放射卫生防护基本标准》规定, 在扣除天然本底及医疗照射条件下, 公众受到的持续附加照射年有效剂量限值为不高于1mSv。由表 4可以看出, 本次测量的节能住宅试验示范楼与某职工宿舍楼的附加年有效剂量当量均高于1mSv。