负离子粉通常由稀土元素、电气石粉等物质组成，在涂料、纺织等行业作为负离子激发源使用。主要通过其中的放射性物质释放的α、β、γ射线，电离空气中原子或分子生成游离电子，游离电子再与中性原子或分子作用获取负离子^[1]。国内外学者很早就开始了负离子及产生负离子产品的研究，尤其是近年来国内对将负离子粉应用于涂料、纺织品的生产、应用研究很多^[1-4]，但国内对负离子粉的放射性监测及研究报道相对较少，其中赵传山等^[1]，张洪生等^[5]的研究均表明负离子粉及产品的放射性异常。有些使用负离子粉及含负离子粉的民用消费品生产单位，在未履行有关管理程序的情况下，通过网络等途径随意购买含放射性核素的物质用于民用消费品生产，存在监管盲区。本研究对负离子粉、含负离子粉的黄土球、贮存仓库、汽车座垫、汽车座垫生产场所的γ辐射剂量率测定，通过对监测结果的分析发现，部分离子粉、黄土球的使用存在较大潜在辐射照射危害。因此，开展负离子粉及产品的放射性研究意义重大且十分迫切。

1 材料与方法 1.1 主要材料

负离子粉2种、黄土球4种及汽车座垫成品7种。黄土球为负离子粉掺杂土壤后烧制的球状体，外观类似球状分子筛。

1.2 测量仪器

FH40G型便携式X-γ剂量率仪，量程为1 nGy/h~1 Gy/h，能量响应范围36 keV~3 MeV。探测器型号为GEM35P高纯锗(HPGe)γ谱仪，相对探测效率为35%，探测能量范围40 keV~10 MeV，能量分辨率≤1.9 keV(⁶⁰Co，1.332 MeV峰)。

1.3 监测方法

现场监测根据GB/T 14583—1993《环境地表γ辐射剂量率测定规范》要求布点监测γ辐射剂量率。实验室样品分析按照GB 11743—2013《土壤中放射性核素的γ能谱分析方法》和GB/T 11713—2015《高纯锗γ能谱分析通用方法》要求，制样测试采集样品的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K等放射性核素活度浓度。

1.4 结果评价依据

GB 16353—1996《含放射性物质消费品的放射卫生防护标准》；GB 18871—2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》；GB 27742—2011《可免于辐射防护监管的物料中放射性核素活度浓度》。

2 结果 2.1 现场监测结果

用便携式X-γ剂量率仪分别在距袋装负离子粉、袋装黄土球、成品汽车座垫表面0.1m处布点监测，测试产品表面γ辐射剂量率。在黄土球生产厂区中央空地和仓库内外分别布点监测厂区γ辐射剂量率。监测结果见表 1、表 2。

由表 1监测结果可得，袋装负离子粉、袋装黄土球1、袋装黄土球2、袋装黄土球3、汽车座垫6、汽车座垫7表面γ辐射剂量率水平高于其他对象。

由表 2监测结果可得，黄土球生产厂区仓库内外γ辐射剂量率水平均异常，最高达9.59 μGy/h。

2.2 采集样品监测结果

采集生产单位负离子粉、黄土球样品在实验室内用高纯锗(HPGe)γ谱仪测试²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K等放射性核素活度浓度的结果见表 3。

由表 3监测结果可得，部分样品²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra等放射性核素活度浓度分别高达73.9、758、28.3 Bq/g。

2.3 剂量估算

γ射线所致外照射有效剂量H₁(Sv/a)计算公式^[6]如下：

$ H_{1}=0.7D_{r}·t $

式中：0.7，转换系数，Sv/Gy；D_r，扣除本底后γ吸收剂量率，Gy/h；t，受照时间，h/a。

根据表 1中“汽车座垫7”的监测结果(使用汽车座垫表面0.1 m处监测结果可能使估算结果比实际偏低)，以年使用家用汽车500 h为例，估算安装座垫的驾驶员年有效剂量为0.12 mSv/a；以职业驾驶员年工作时间2 000 h为例，估算安装汽车座垫的驾驶员年有效剂量为0.46 mSv/a。

根据表 2中“仓库1内部”的监测结果，以职业人员年工作时间2 000 h为例，估算仓库工作人员年外照射剂量高达13 mSv/a。

现场监测时该单位已经因未履行环境保护手续停止生产，无法准确获取用于估算内照射的相关数据，因此本文仅对外照射剂量进行了估算，有一定局限性。

2.4 结果讨论

根据现场监测结果，袋装负离子粉、袋装黄土球、汽车座垫(含负离子粉或黄土球)表面及黄土球生产厂区γ辐射剂量率水平均异常，实践导致的辐射危害需要引起重视。

根据采集样品监测结果，属于大批量(大于1 t)的物料时，负离子粉1、负离子粉2、黄土球3、黄土球4均不满足GB 27742—2011《可免于辐射防护监管的物料中放射性核素活度浓度》中天然放射性核素免管浓度不超1 Bq/g的规定。属于小批量(小于1 t)的物料时，负离子粉1、负离子粉2、黄土球3、黄土球4也不满足GB 18871—2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》附录A中关于放射性核素豁免活度浓度与豁免活度要求(见表 4)，且仅当各种放射性核素的活度或活度浓度与其相应的豁免活度或豁免活度浓度之比的和小于1时，才可能考虑给予豁免的规定。

根据外照射剂量估算，安装汽车座垫7的家用车驾驶员、职业驾驶员年有效剂量分别为0.12 mSv/a和0.46 mSv/a，不满足GB 16353—1996《含放射性物质消费品的放射卫生防护标准》7.2中“用户个人受到的有效剂量当量不应超过0.005 mSv/a的限值要求。

经估算，仓库工作人员年照射剂量高达13 mSv/a，若与职业人员内照射剂量相加存在超过GB 18871—2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》附录B对职业人员“连续5年的年平均有效剂量，20 mSv”的限值要求的可能性。

3 讨论 3.1

负离子粉的应用涉及涂料、纺织等多个行业，涉及面广、敏感度高，生产单位良莠不齐，存在辐射潜在危害。尤其是日常民用消费品相对工业用品种类繁多，作为直接用户的公众对放射性知识的了解不多，确需引起足够重视，制定相关产品放射性质量指标标准迫在眉睫。

3.2

稀土矿等含天然放射性核素物质可通过网络等多种渠道随意买卖，存在监管空白地带。建议尽快制定稀土矿等含天然放射性核素物质在负离子粉等领域生产、使用、销售的指导性标准，规范稀土矿等产品的利用，明确适用领域、范围、用量等，避免出现盲目生产、使用。

3.3

开展负离子粉在民用产品中应用的正当性研究，确保其应用所带来的社会总利益大于为其所付出的代价。开展负离子粉及产品的放射性监测及评价方法研究，为产品标准、监管标准的制定及落实提供有力技术保障。

3.4

规范负离子产品功能的宣传，增强正确科普引导，增强公众对负离子产品及其放射性影响的认识，确保科学、谨慎的使用，并在使用过程中做好相关防护，避免出现误用、误食、误照。