天然石材中的大理石和花岗岩是重结晶的岩石, 它们具有美观、耐磨、抗风化等优点, 因此越来越多被用作高档办公楼宇以及住房的装饰装修材料。但天然石材都含有天然放射性核素, 大量使用不仅会增加人们接受γ辐射的外照射, 还可能增加氡的内照射。因此, 实时掌握装饰装修用石材的放射性含量, 可为促进建材工业的合理发展, 保障公众的健康提供重要的数据参考。

1 材料与方法 1.1 样品采集与制备

在上海市建材市场随机选取20个商 家采集石材, 种类包括有花岗岩、天然大理石、人工大理石和板石。每种石材取样不少于5 kg, 分两份使用。其中一份临时封存, 另一份作为检验样品。检验样品经粉磨至80~100目后密封保存于与标准样品几何形态一致的样品盒中三周后开始分析, 以保证²²⁶Ra及其子体基本达到放射平衡。

1.2 测量仪器

样品分析使用低本底高纯锗γ谱仪(探测器GMX50P4、数字化谱仪DSPEC-jr 2.0)。该γ谱仪刻度按照文献^{[1, 2]}的方法, 用混合标准源进行能量刻度和效率刻度。该测量系统的能量分辨率为2.05 keV (对⁶⁰Co 1.33MeV的γ射线), 峰康比为63.6:1, 相对效率为52.4%。

1.3 核素分析

在γ谱分析中, 用²¹⁴Pb (295.22 keV)或²¹⁴Bi (1 120.29 keV)处峰值作为²²⁶Ra的比活度, 用²²⁸Ac (338.32 keV)或²¹²Pb (238.63 keV)处峰值作为²³²Th的比活度; ⁴⁰K的比活度为1 460.83 keV处峰值。测量时间为40 000s以上。

2 结果

上海市共计83个装饰装修用石材样品中天然放射性核素含量的分析结果见表 1。从表 1可以看, 花岗岩中²²⁶Ra、²³²Th和⁴⁰K的含量通常均高于大理石或板石, 板石中的天然放射性核素含量通常最低; 但不论是哪种石材, 其²²⁶Ra、²³²Th或⁴⁰K的含量差异可高达近10倍。在本次调查中, 大理石或板石的天然放射性水平均达到A类装饰装修材料的要求^[3], 但也发现有3个样品(分别为印度红2个、巴西的大啡珠1个)的天然放射性水平虽未达到C类, 却已属B装饰装修材料^[3]。

3 讨论

采样过程中, 我们了解到建材市场销售商家并不完全清楚其所销售石材的确切产地、品名和最终用途, 很难保证本次采样样品的普遍代表性; 但本次的调查结果与上世纪末^[4]和本世纪初^[5]在本市开展的调查结果基本一致, 并未发现本市销售的装饰装修石材中有放射性水平增高的现象。不过, 随着人们对放射性关注度的日益增高, 仍有必要进一步加强对装饰装修用石材放射性水平的调查, 特别是对花岗岩的使用。另一方面, 鉴于石材中天然放射性核素含量的常规分析方法费时费力, 且现行的建筑材料放射性核素限量标准并不能直接反映居民接受辐射照射的实际情况, 为此有必要进一步开发更为简便的分析手段, 并研究基于石材核素含量和实际使用情况来估算居民受照剂量的方法等问题, 以便更有依据且更高效地开展监管与控制, 让居民更加放心。