煤矸石砖是近年来生产开发的一种重要的建筑材料, 其放射性问题已列入我国建筑材料放射卫生管理系列。目前, 对煤矸石砖γ辐射水平测量评价, 有两个标准方法均可以用。一个是《建筑材料放射卫生防护标准》^[1], 另一个是《掺工业废渣建筑材料产品放射性物质控制标准》^[2]。标准[1]将砖堆垛成面积大于2 m ×2 m, 质量厚度大于150 g/cm²的方垛; 标准[2]要求将砖堆垛成面积大于4 m ×4 m, 质量厚度大于150 g/cm²的方垛, 测量其中心位置的γ辐射水平作出评价。按照传统砖型尺寸(24 cm ×11.5 cm ×5.3 cm)估算, 两个标准方法的测量分别需堆砌砖约为2 320块和9 000块。这给测量评价工作带来了很大的麻烦和不便。砖烧成后传统的出窑堆放, 基本是按照每4块砖并排成最小方丁, 向上摞至50块砖为一计数单元, 距地高度约160 cm。若测定砖垛顶部γ辐射水平, 可以代表标准测量厚度(> 150 g/cm²)的γ辐射水平, 这对测量评价工作将提供较大的方便。本文围绕解决这一问题作了较细致的测量比较。

1 材料与方法 1.1 煤矸石砖

选择有代表性的煤矸石砖厂, 为刚出窑的干燥砖。单块砖质量为2.6 kg, 密度为1.78 g/cm³。150 g/cm²的质量厚度为84.27 cm。该砖成分配比:煤矸石35%, 煤炉渣20 %, 粉煤灰10 %, 页岩35 %。

1.2 测试内容

按照标准[1, 2]γ辐射水平测试方法要求, 分别测试标准规定的测试质量厚度(> 150 g/cm²)和砖垛顶部的γ辐射水平。

1.3 测试方法

在砖厂同一地点将砖堆放成面积为2 m ×2 m, 厚度85 cm(略大于150 g/cm²)、160 cm, 再作面积为4 m ×4 m, 厚度85 cm、160 cm砖垛分别进行测量。对每一种测量条件用仪器支架固定探头, 连续测量样品堆30个, 取其平均值代表砖的γ辐射水平。测量前、后分别用仪器校正源检查仪器工作状态。

1.4 测量仪器

北京核仪器厂生产, BH3103型X、γ环境剂量仪。经中国计量科学院标定。

2 结果与分析

按两个标准的测试方法, 对砖垛不同厚度的γ辐射水平测试结果见表 1。

通过对砖垛面积均为2 m ×2 m, 厚度分别为85, 160 cm的两组测试数据作t检验比较, 差异无显著性(P > 0.05);砖垛面积均为4 m×4 m, 厚度分别为85, 160 cm的两组测试数据比较, 差异也无显著性(P > 0.05)。这可说明, 两个标准规定的测量方法与测量传统堆放的砖垛顶部的γ辐射水平, 其结果是一致的。两种不同面积都是可行的。

3 讨论

本文选用同一种砖, 在同一地点, 同种测试条件下, 连续测读30个样本作比较, 数据结果应是可靠的。

标准[2]中, 考虑了宇宙射线的剂量贡献, 本实验测量位置的高低只相差75 cm, 文献[3]报道, 本实验相差的高度, 没有必要考虑宇宙射线对测量数据的影响。

测试数据表明, 测定砖垛顶部的γ辐射水平, 可以代表标准规定的质量厚度γ辐射水平。对于检测达到临界值的γ辐射水平, 为了慎重起见, 可考虚用标准的测试条件进行测量评价或直接采样作²²⁶Ra、²³²Tn、⁴⁰K比活度的测量。