自从20世纪80年代中期我国将防护涂料作为辐射屏蔽材料以来, 防护涂料这种产品已在医用诊断X射线屏蔽防护中使用了20余年了, 在辐射防护领域发挥了一定的作用。通常, 所谓防护涂料是指将重晶石矿粉与水泥和沙等建筑材料按一定比例掺和搅拌成沙浆, 抹在需屏蔽的墙体上构成。有的防护涂料还掺加一定量的氧化铁粉, 或氧化铅或铅锌矿粉以提高防护性能。按上述方法使用的防护涂料尽管具有一定的防护效果, 但在对防护涂料的检测中, 严格按辐射防护要求衡量, 发现仍存在许多问题值得研究和探讨。
1 材料制作要求和检测方法 1.1 材料制作要求由于防护涂料涂在墙体上是无法将涂料本身与原墙体的防护效果区分开来, 而松散的涂料原材料并不能代表涂在墙体上的防护涂料层的防护效果。因此, 为便于检测, 要求将不同配比的涂料粉制作成200mm ×200mm大小的防护涂料板, 其厚度由防护器材生产厂家根据情况而定。
1.2 检测方法用铅当量"mmPb"表示防护涂料板对X射线的衰减性能。测量方法采用标准铅片迭代法[1], 防护涂料板的衰减当量用窄射束测量条件。X射线源为MG 24型高稳定性X射线机(IAEA资助, Philip公司生产), 检测设备为:NE2550型二级标准剂量仪(量值传递标准质量控制); DCI8500型精密电流积分仪; TK30电离室。检测结果的扩展不确定度为6.0%(k=3)。
2 结果 2.1 检测结果2007年检测的47个防护涂料板中, 有20个防护涂料样品不符合X射线放射防护要求, 不合格率占42.6%。2008年检测的49个防护涂料板中, 有15个样品不符合X射线放射防护要求, 不合格率占30.6%。不合格防护涂料板检测结果分别列于表 1和表 2中。
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表 1 2007年不合格防护涂料板检测结果 |
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表 2 2008年不合格防护涂料板检测结果 |
从表 1和表 2中可见, 2007年防护涂料的检测结果中, 其比铅当量在0.16mmPb/cm~0.63mmPb/cm之间, 2007年防护涂料的检测结果中, 其比铅当量在0.10ramPb/cm~0.91mmPb/cm之间。对于诊断X射线而言, 防护涂料的铅当量在≥1mmPb/cm时才能达到防护屏蔽基本要求。
2.2 防护涂料存在的问题总结2007年和2008年我们对防护涂料板的防护质量检测结果, 分析在检测防护涂料板过程中发现的问题, 目前防护涂料的防护质量不容乐观。防护涂料主要存在的问题是:
2.2.1 防护涂料成形后的坚固性差我们在抽检的防护涂料板材样品中, 发现许多涂料板材坚固性差, 通常用手掰一掰或捻一捻会掉渣或成粉状物质脱落。这种防护涂料抹在墙上实在难以保持整体性和坚固性, 并易于脱落。
2.2.2 防护涂料防护质量的稳定性难以得到保证原因一是防护涂料的材料配比在实际施工中不能严格进行质量控制, 施工中随意性大, 混料搅拌无法检测其均匀与否, 因而会由于搅拌不均匀而导致某些部位防护质量下降; 原因二是抹在墙上的涂料厚度薄厚不均, 人员施工只是凭感觉认为抹几遍墙, 大概厚度是多少厘米, 因此难以确认防护效果如何; 原因三是抹在墙体上的防护涂料密度难以掌握, 不同人施工由于技术、力度不同而抹在墙体上的防护涂料密度也千差万别。现在由于国家已明令禁止烧制红砖和建筑上使用红砖, 许多医院的射线机房隔断墙都使用空心砖, 此类空心砖的铅当量只相当于0.3mmPb, 几乎不起防护作用。对于这类机房的附加防护一定要慎用防护涂料, 最好不用防护涂料作屏蔽材料。
2.2.3 含铅防护涂料具有严重污染环境的潜在危害为提高防护效果, 很多防护器材厂家在防护涂料中掺加氧化铅粉或铅锌矿粉。勿容置疑, 无论在施工过程中, 还是在将来可能重新改造或做其它用途, 重金属铅都会散落或作为垃圾堆放在环境中。铅会污染土壤、污染水源、污染农作物、污染畜牧业……, 最终铅会通过食物链对人类自身造成危害。环境保护是我国的一项基本国策, 我们应清醒的认识到, 保护环境就是保护人类自身。鉴于这一原因, 我们不提倡在防护涂料中掺加含铅物质。
3 结论检测结果表明, 防护涂料板的不合格率如此之高, 加上其它诸多不确定因素, 都使得防护涂料在施工中难以控制材料的配比、防护涂料层厚度的均匀性、防护涂料的密度、防护涂料的整体性和坚固性。因此, 有理由认为在射线机房的改造施工中, 应慎用防护涂料。需要使用时, 应严格施工工艺, 并只能用于诊断X射线机房和能量低于100keV的γ射线屏蔽防护, 并且防护涂料中不应掺加含铅物质, 以防止重金属对环境的严重污染。