为促进我市建材工业的合理发展和利用, 保障公众及后代的安全, 根据国家《建筑材料放射卫生防护标准》^[1], 我们于1995年至1996年间, 对我市78家建材企业的原料、成品进行了放射水平调查, 基本摸清了我市近年来建筑材料中放射性核素的含量, 掌握了放射性核素在各类建材中的分布情况。为本地区建材工业的合理利用和发展提供了科学依据。

1 调查内容与方法 1.1 调查内容

对全市78家建材企业生产的水泥、玻璃、砖、预制构件、大理石、青石等建材成品及原料炉渣、煤矸石、萤石、铁粉、石膏、无烟煤、粘土等进行放射性核素含量分析并对产品堆的表面γ照射量率进行了测定。

1.2 测量仪器与分析方法 1.2.1 测量仪器

采用国产FD-71型闪烁辐射仪, 使用前经山东省医科院放射医学研究所现场比对, 并经中国计量科学院进行刻度。

1.2.2 测量方法

根据国家标准规定在面积大于2 ×2m², 厚度大于0.5m的建材成品堆、原料堆, 距表面10cm处测量, γ照射量率测定5点(梅花选点法), 取其平均值, 本底为附近离建筑物20m处的空旷地, 距地面1m处测量值。

1.2.3 核素分析方法

所有的建材料品和原料样品, 均从生产厂的成品和原料堆上按5点法随机采样5kg, 混合后取1kg作核素分析, 样品经粉碎至60目, 酸溶后用火焰光度计法测定钾; 碱熔后用闪烁射气法测定²²⁶Ra; 用N-235萃取, 偶氮胂Ⅲ分光光度法测定钍含量。

2 结果与分析 2.1 监测结果 2.1.1 建材原料放射性核素比活度

本地区建材原料来源广, 建材产品的生产过程中其原料多是混合使用, 原料中放射性比活度按类别进行了监测, 结果见表 1。

此外还监测了纯碱等原料(例数均为1), 结果见表 2。

2.1.2 建筑材料γ照射率水平

本地区主要建材产品有水泥、红砖、煤矸石砖、玻璃、青石等, 其γ照射量率水平见表 3。

2.1.3 建材产品中放射性核素的含量

滕州地区水泥厂比较多, 其计72家, 乡镇、村级占76%, 产品多为矿渣水泥、普通硅酸盐水泥; 其次是砖厂, 以红砖、煤矸石砖为主要产品, 由于品种原材料产品的差异, ²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K三种核素的含量也各自不一, 为了便于评价, 我们按公式EC_Ra=C_Ra+1.26C_Th+ 0.086C_K对等效镭当量进行了计算结果列于表 4。

式中比活度系位均为Bq/kg。为保护公众及其后代的健康安全, 促进建材工业的合理发展, 计算了建材产品中天然放射性核素比活度限制系数f₁、f₂。

f₁主要考虑内照射的剂量限制, f₂主要考虑外照射。上述建材f₁、f₂均值均符合国家标准要求。

2.2 结果分析

从表 1至表 4中可看出本地区建材产品中放射性核素的含量, 不同的产品, 型号间差别较大, 普通硅酸盐水泥与矿渣水泥之间存在较大差异。

红砖与煤矸石砖之间存在较大的差异。由于原料不同, 煤矸石砖的镭当量(218Bq/kg)是红砖(133Bq/kg)1.64倍。

大理石多为石碳岩变质而成, 放射性水平较低, 镭当量为8.00Bq/kg, 是理想的装饰材料。

预制构件以主标号水泥、青石子、砂混合凝固而成, 其放射水平较低, 镭当量为166Bq/kg, 用途比较广泛。

青石属于碳酸盐, 放射性水平较低, 镭当量为87.99Bq/kg, 使用范围较广。

平板玻璃放射性水平接近矿渣水泥。

根据测定结果, 本地区成品建材EC_Ra变化有如下趋势:矿渣水泥>玻璃>普通硅酸盐水泥>煤矸石砖>预制构件>红砖>525^#水泥>粘土>青石>大理石。

由于产地、种类的不同, 建材中天然放射性核素水平差异较大, 但本地区建材的总体水平在国家标准限值之内。