由于建筑材料工业发展迅速, 粉煤灰、煤矸石、矿渣等应用于建筑材料中, 增加或改变了建筑材料放射性水平, 为执行《建筑材料放射性核素限量》标准, 我们对河北省几种工业废渣建材进行了辐射水平的调查, 并估算了居民的受照剂量。

1 材料与方法 1.1 采样

现场采样, 每份样品数量不低于3 kg。

1.2 样品处理

机械破碎10 mm以下, 充分混合, 取2 kg为代表性样品, 再经粉碎研磨, 烘干干燥备用。

2 仪器测定

采用美国澳太可5600多道分析器, 型号N5608X3, 探测器为NaI晶体, 规格76mm, 当样品中镭-226、钍-232、钾-40放射性活度浓度之和大于37 Bq/kg时进行测量, 根据国家标准GB6566-2001试验方法测量不确切度(k=1)不大于20%^[1]。

3 结果与分析 3.1 工业废渣建材放射性核素含量(表 1)

根据《建筑材料放射性核素限量》计算内、外照射指数m_Ra及m_r。从表 1可见, 粉煤灰砖²²⁶Ra及²³²Th含量较高; 普通粘土砖⁴⁰K含量较高; 内照射指数与外照射指数均无显著增高的数值。

3.2 工业废渣放射性核素含量(表 2)

从表 2可见炉渣、粉煤灰²²⁶Ra与²³²Th含量较高; 煤矸石⁴⁰K含量较高; 炉渣内照射指数较高; 粉煤灰与炉渣外照射指数均较高。

3.3 工业废渣建材中²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K所致居民剂量估算

公众室内接受γ外照射的年有效剂量当量H_E外。

公众室内接受内照射的年有效剂量当量H_E内:

式中:A_Ra、A_Th、A_K分别为样品中Ra、Th、K的放射性活度浓度, η为建材氡析出率, 取4%。工业废渣建材所致居民内外照射剂量见表 3。由表 3可见, 四种建材中粉煤灰砖所致居民内外照射剂量最高, 为0.85 mSv/a, 粘土砖最低为0.69 mSv/a。由表 1、表 2比较可见, 工业废渣中²²⁶Ra、²²⁶Th含量稍高, 普通粘土砖⁴⁰K含量较高, 与外省有关研究结果相一致^[2]。经合理配比后, 工业废渣建材所致居民年有效剂量当量未超出国家标准, 对于水泥产品, 添加工业废渣前后所致居民年有效剂量当量相近。