2. 阳江核电有限公司辐射防护科;
3. 哈尔滨工程大学外语系
2. Radiation Protect Division, Yangjiang Nuclear Power Co., LTD;
3. Harbin Engineering University Foreign language department
人类所受天然辐射主要来自于宇宙射线、地表γ辐射和氡及其子体等,其中氡及其子体所致人体有效剂量约为1.3 mSv/a,占天然本底辐射的一半以上,其中室内氡及其子体的辐射贡献约为1.0 mSv/a[1],因此,氡及其子体是人类受到的最大天然辐射源。当人吸入氡后,氡及其子体在呼吸道和肺部会产生大量的α射线,从而对人体产生较大的危害。氡被国际癌症研究机构(IARC)归为Ⅰ类致癌因素,世界卫生组织(WHO)也公布氡是19种人类重要致癌物质之一,是世界上15%的肺癌患者的主要致病原因[2]。
氡是一种普遍存在于我们生活环境中的放射性气体。一般情况下,室内氡浓度比室外高,并且随建筑物高度、季节及室内通风条件的变化而变化。作为大学师生的日常生活场所,高校室内氡浓度的高低直接影响着师生的身体健康。本文对哈尔滨工程大学校园建筑的室内氡浓度监测结果和影响因素进行了分析,并列举了相关防护措施。
1 测量方法与测量内容 1.1 测量方法利用北京核仪器厂生产的FT648型测氡仪,采用双滤膜法进行测量。FT648型测氡仪组成示意图如图 1所示。
为调查哈尔滨工程大学室内氡浓度,以校园内各类代表性建筑作为研究对象,分别研究了不同季节、不同功能建筑物、同一建筑物内不同楼层、不同通风条件下室内氡浓度的差异。
2 测量结果与讨论 2.1 季节变化对室内氡浓度的影响选取哈尔滨工程大学日常利用率高、学生流动性大的教学场所作为工作场所研究对象,选取学生公寓作为居住场所研究对象,对冬季和夏季室内氡浓度进行测量,结果如表 1所示。
从表 1可以看出,冬季室内氡浓度比夏季室内氡浓度高。分析认为哈尔滨地区冬季漫长,室内长期不开窗通风,氡及其子体会大量积累,从而导致氡的浓度偏高。
2.2 建筑物类型对室内氡浓度的影响选取哈尔滨工程大学27#实验楼、三甲实验楼、31#教学楼、启航活动中心、21B教学楼、12#公寓六座建筑物作为研究对象,夏季室内氡浓度测量结果如表 2所示。
从表 2可以看出,以上六座建筑物的室内氡浓度均低于GB 50325 - 2001中规定的200 Bq/m3[3],且氡及其子体浓度差异较为明显,分析认为这些差异受多种因素影响。27#实验楼、三甲实验楼的墙壁粉刷层存在大面积裂缝,大量氡从墙体内释放出来,且通风条件较差,导致室内氡及其子体浓度较高。启航活动中心、21B教学楼、12 #公寓墙壁粉刷层完整且通风条件较好,使这些建筑物的室内氡浓度相对较低。12#公寓相对于其他五座建筑物,没有使用天然放射性核素含量较高的大理石类建材,因而氡及其子体浓度更低。
2.3 房间所在楼层对室内氡浓度的影响选取哈尔滨工程大学21B教学楼为研究对象,对不同楼层同类房间的夏季室内氡浓度进行测量,结果如表 3所示。从表 3可以分析出,室内氡浓度随楼层高度的增加而不断降低,3层及其以上的房间室内氡浓度相对较低。
选取哈尔滨工程大学27#实验楼206房间为研究对象,通过改变通风条件,对不同通风条件下的夏季室内氡浓度进行测量,结果如表 4所示。
从表 4可以分析出,室内通风条件对测量结果有较大的影响。室内氡浓度通常比室外高,在通风情况较好时,氡及其子体随空气流动,绝大部分会扩散到室外。同一房间内每日开窗通风时间越长,室内氡浓度越低,当通风时间足够长,继续延长通风时间,室内氡浓度的降低趋势变缓。
3 危害评价依据ICRP第65号文件规定的人体呼吸道模型,对氡及其子体造成的辐射危害进行计算评价。在计算过程中选取的参数如表 5所示。
哈尔滨地区春秋季时间较短,有长达半年的供热期,因而选取冬季和夏季两个测量时间段对参考人的全年内照射剂量进行计算,结果如表 6所示。
从表 6可以看出,哈尔滨工程大学由室内氡贡献的内照射剂量为1.48 mSv/a,略高于1.0 mSv/a,应采取有效的防护措施。
4 高校室内氡浓度的防护措施从上述分析可知,哈尔滨工程大学室内氡浓度偏高。为降低氡浓度,可以从“截源”和“消散”两个方面进行防护[4-5]。“截源”是指截断和减少氡的来源,“消散”是指把室内氡气扩散至室外。基于这一理念,本文提出了以下降低室内氡浓度的建议:
4.1 适当选择建材大理石等建材的天然放射性含量较高,会增大室内氡浓度。如果室内通风条件较好,可以适当选取天然放射性含量较高的建材。
4.2 定期检修建筑大量氡会从墙体粉刷层裂缝释放到空气中,为阻断室内氡的来源,建议定期检修建筑,如果发现大面积裂缝,应及时重新粉刷。
4.3 改善通风条件保证良好的通风效果,可以有效降低室内氡浓度,对于无法开窗通风的地下室,需要加装通风设备。
通常情况下,采用前两条降低室内氡浓度的措施,成本相对较高。因而,改善通风条件是最有效、最便捷的降低室内氡浓度的方法。
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