近年来,住房内的辐射水平与肺癌发病率之间的关系,引起了学者们的关注。而建筑物内的辐射水平是与建筑材料(下简称建材)中放射性核素的含量有密切关系。随着建材工业的发展和各种废渣的综合利用,天然放射性核素含量较高的岩石和废渣,已被利用于生产各种类型的建材,这些建材的广泛应用,将会増加人群的受照剂量。
建材的放射性水平,主要取决于U系、Th系核素和K的含量。为保障广大公众的健康、保护环境及工业废渣的综合利用,我们对广东省13个市各类建材成品的放射性水平进行了调查,掌握了放射性核素在各类建材中的分布规律,并从中探讨了辐射水平与人体吸收剂量的关系。
一 调查范围与方法1.范围:调查了韶关、深圳等13个地市(包括县、镇)家建材厂700份建材样品。其中有砖、水泥等传统建材及渣水泥、渣砖等共14个品种。
2.方法:所有建材样品,均从生产厂的建材样品堆上按5点法随机采样5 kg, 混合后取1kg作核素分析。除水泥、石灰用原样品进行γ能谱法测量分析外,其它样品均粉碎至60目。样品经酸融后用火焰光度计法测定K; 经碱融后用闪烁射气法测定226Ra; 经碱融后用N203萃取、偶氮胂Ⅱ分光光度法测定Th含量。
二 结果与分析 1 建材中天然放射性核素的比活度从表 1可见,广东省成品建材中ECRa变化范围为25.9~259.0Bg·kg-1。成品建材ECRa最高值是最低值的10倍。此外,各类成品建材单一核素含量之间差异很大。例如:马塞克中226Ra含量最高值为153.3Bg·kg-1,是其最低值的45倍;普通水泥中232Th含量最高值为134.2Bg·kg-1是其最低值的45倍,花岗岩中含量最高值为4873.3Bg·kg-1是其最低值的361倍。此结果与国内20个省市及美国、瑞典等国报导的规律基本相符。
近年来,由于使用了一些工业废渣制成一些新型建材,某些工业废渣中有一部分放射性核素被浓缩,致使掺用这些废渣的建材所产生的辐射水平高于传统产品。如掺有煤渣、煤杆石、油页岩的砖、水泥含镭量比不掺入废渣的红砖、普通水泥要高。
广东省地质构造比较复杂,各地的岩层结构不同,矿物类型有异,致使花岗岩的核素含量相差很大,其中6份样品高于《建筑材料放射卫生防护标准》的限制值(mRa为1.04,mγ为1.98)。
2 建材放射性水平的变化趋势根据测定结果,成品建材ECRa变化有如下趋势:膨胀珍珠岩>无釉砖>建筑硫璃>彩釉地砖>花岗岩>碎石>瓷片>渣砖>马赛克>红砖>混凝土>渣水泥>普通水泥>石灰石。
成品建材中的膨胀珍珠岩、无釉砖、建筑硫璃、彩釉地砖ECRa高于其它成品建材。其中膨胀珍珠岩是用纯矿砂提炼而成,ECRa达259.0Bg·kg-1主要是226Ra含量高)。有人认为226Ra含量高低与矿物中原有226Ra含量及工艺过程对226Ra富集程度有关,所以对镭当量较高的膨胀珍珠岩,在制造轻质建材时,其用量应予以控制。
潮州市的无釉砖ECRa达247.9Bg·kg-1。其原料主要是含30~35 %超标的风化长石。此长石mRa = 0.7,mγ =1.3,致使其ECRa高于花岗岩的ECRa值。
此外,喷涂在瓷砖表面的熔块粉(俗称彩釉)以及建筑硫璃的226Ra、232Th、40K含量亦很闻。其ECRa均大于222.0Bg·kg-1。这与熔块粉含有20~25%长石粉及10~20%的锆英砂有关。而建筑硫璃含长石粉高达55%。由于这些原料的掺入,再加上富集过程的浓缩,而使其镭当量高于其它的成品建材。
3 与国内建材比较表 2给出6种建材与国内其它省市建材比较。除渣水泥的40K外,6种成品建材ARa、ATh、AK值是相似的。内照射指数mRa除碎石、外照射指数mγ除红砖相差稍大外,其它几种建材也基本相近。所有的mRa和mγ均小1.0。低于《建筑材料放射卫生防护标准》的限制值。
广东省成品建材的天然放射性给人体可能造成的外照射附加剂量当量H附列于表 3。
从表 3中可见,广东省成品建材给人体的外照射附加剂量当量为67.0~528.8μSv/a。其中较高的膨胀珍珠岩、无釉砖、建筑硫璃、彩釉地砖H地是地壳辐射的2倍左右,花岗岩为1.3倍,碎石为1.1倍。其它的成品建材与地壳辐射值接近,而石灰石的辐射剂量贡献最小,甚至低于地壳辐射。上述结果与国内报道的有关材料基本一致。必须强调的是,由材料中天然放射性核素所释放的氡
本调查由广东省十三个市职业病防治院、所,卫生防疫站及中山大学有关同志协作进行。本文承蒙查永如主任医师审阅、指导,特此一并致谢。
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屮华人民共和国国家标准: 迷坑材料放射卫生防护标准GB6566-86
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中华人民共和国国家标准: 掺工业废渣建筑材料产品放射性物质控制标准GB9196-88
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UNSCEAR 1982 Report
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