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关于建筑装饰材料放射牲污染的监测

来源:未知
 

 摘要:阐述了放射性元素及放射性污染对人体的危害。分析了建筑装饰材料放射性污染的成因。介绍了放射性污染监测的内容和手段。
  关键词:放射性;放射性比活度;污染;监测
引言随着我国经济的持续发展,人们对室内环境的要求不断提高,大量的新型建筑装饰材料被广泛应用于各类建筑中。研究表明,这些建筑装饰材料都具有一定的放射性,它们在美化生活环境的同时,也带来了一定的污染。由于放射性污染无色无味,不宜察觉,故被称为“隐形杀手”,从而成为危害较大的室内污染之一。近年来,随着人们环保意识的增强,放射性污染已越来越受到重视。因此,有必要对建筑装饰材料的放射性进行研究,加强对建筑装饰材料放射性污染的监测,保证人们健康安全地生活和工作。
  放射性污染的危害组成自然界物质的元素有100多种,有些元素的原子核不稳定,能自发地有规律地改变其结构而转变为另一种原子核,这种现象称为核衰变,也称为放射性衰变。原子核在衰变过程中,总要放射出带电或不带电的粒子或射线,这种性质称为放射性。
  在自然界中,主要的放射性核素有三大系列,即铀系、钍系和锕系。它们中的大多数在衰变过程中要放出 、y射线,同时都有氡同位素产生,是氡污染的主要来源。此外,也有一些不成系列的放射性核素,如建材产品中常出现的钾一4o。自然界中还有一些从宇宙空间辐射到地球表面的射线,称为宇宙射线。自然环境中本来存在着的宇宙射线与天然放射性物质统称为天然放射性本底,它是判定环境是否被放射性污染的基准。
  放射性对人体的危害主要是辐射损伤,它能引起机体分子的电子激发作用和电离作用,破坏机体分子,导致蛋白质分子键断裂和畸变,破坏对人体的新陈代谢有重要意义的酶,扰乱机体细胞组织的正常代谢,引起机体的一系列反应,而且可以直接破坏细胞和组织的结构。射线对人体的损害程度与人体受照射量的大小和射线的作用方式有关。大剂量照射后会引起急性放射病,达到一定强度的小剂量长期照射,则有可能引起慢性放射病。放射性核素铀在衰变过程中产生的氡,对人体的危害很大,它已被国际癌症研究机构确认为人体致癌物,是居于吸烟之后导致肺癌的第二大因素。
  产生放射性污染的原因建筑装饰材料的放射性有一部分是材料本身固有的,另一部分则是加工过程中产生的。
  本身具有放射性的材料一般是指天然石材类,如大理石、花岗岩、板岩等。这些天然石材由于其岩石种类和成岩方式的不同,而具有不同程度的放射性。加工过程导致放射性的材料主要指水泥、陶瓷、混凝土砌块等建材产品。制造这类材料的主要原料的放射性并不高,但由于在加工过程中添加了如粉煤灰、矿渣、磷石膏等放射性较高的辅料,而使材料具有了较高的放射性。
  水泥是用量最大的建筑材料之一,其主要原料通常为石灰岩和黏土。虽然石灰岩的放射性核素含量接近地壳中天然放射性元素的本底值,但水泥中需掺入一定量的石膏,在天然石膏缺乏的地区常使用磷石膏来替代,而磷石膏是具有放射性的磷灰岩生产磷盐和磷肥时的副产品;有些水泥企业掺用粉煤灰作混合材,而粉煤灰是从含有放射性的煤渣中来的,同时黏土又是较强的放射性吸附剂,这就使水泥有可能具有较高的放射性。若石灰岩位于铀矿附近,则有可能使水泥的放射性更高。
  陶瓷产品放射性的高低取决于釉料及掺入辅料的放射性。由于釉料中含有与钍有密切联系的稀土元素,而辅料中的砂石、矿渣也有一定的放射性,因而有可能使部分陶瓷产品具有较高的放射性。3 放射性污染的监测建材产品的放射性污染问题与人们的生活息息相关。近年来,我国不断加强了对建材产品放射性污染的监测,自1986年以来,先后颁布实施了《建筑材料放射卫生防护标准》、《建筑材料产品及建材用工业废渣放射性物质控制要求》、《天然石材产品放射性防护分类控制标准》等国家标准,用以对建材产品的放射性进行监测。2001年,国家质量监督检验检疫总局又颁布了GB 6566-2001《建筑材料放射性核素限量》这一新标准,进一步加强了对建材产品放射性的监测。
  新标准不仅规定了监测方法及内容,同时对建筑物和建筑材料的种类进行了详细的划分。它将建筑物分为I类民用建筑(包括住宅、老年公寓、托儿所、医院和学校等)、Ⅱ类民用建筑(包括商场、体育馆、书店、办公楼、图书馆、文化娱乐场所等)和工业建筑(供人们进行生产活动的建筑物,如生产车间等)3大类,将建筑材料分为建筑主体材料和装修材料两大类。通过对建筑材料内照射指数IRa(建筑材料中天然放射性核素镭一226的放射性比活度与对其仅考虑内照射时的比活度限量之比)和外照射指数,r(建筑材料中天然放射性核素镭一226、钍一232、钾一4o的放射性比活度分别与对其仅考虑外照射且单独存在时的比活度限量之比的总和的监测,对其适用范围进行限制。对于建筑主体材料,当IRa≤1.0、Ir≤1.0时,其产销及使用不受限制;对于装修材料,则根据其放射性水平的大小划分为3类。A类:IRa≤1.0,,r≤1.3,其产销及使用不受限制;B类:1.0<IRa≤1.3,1.3<,r≤1.9,不可用于I类民用建筑的内饰面,但可用于I类民用建筑的外饰面及其他建筑的内、外饰面;c 类:.9<,r≤2.8时,只可用于建筑的外饰面及室外的其他用途。对于Ir>2.8的花岗岩,只可用于碑石、海堤、桥墩等人们很少接近的地方。新标准对建筑材料生产过程中所用工业废渣的放射性也作了相应的规定,便于从源头加以控制。
  放射性比活度是指单位质量的物质中所有放射性核素在单位时间内的核衰变之和,它是评定建筑材料放射性水平高低的重要标志,是放射性检测的主要内容之一。此外,放射性检测还包括照射量率、吸收剂量率等内容。
  放射性污染的监测主要有仪器检测和室内放化分析 种方式。利用射线与物质问相互作用会产生电离、闪烁等效应为基本原理,可制成相应的检测仪器。常用的仪器有闪烁型检测仪、半导体检测仪、电离型检测仪3大类。
  闪烁型检测仪是利用射线发射到荧光物质上时会产生鲜艳的荧光现象为原理制成的检测仪,常用的荧光物质有ZnS、NaI、葸等。根据国家标准的规定,材料的7照射量率420 R/h时不必进行放射性比活度检测,因而宜使用以NaI(rI1)晶体为探测元件的 照射量率仪检测这类材料。但当材料的照射量率>20 R/h时,则须取样进行放射性比活度的分析测定。目前,国内外广泛使用的是以高纯锗材料为探头的 能谱测量系统,即高纯锗半导体探测器。它可根据铀、钍、钾的特征谱线,通过被测样品与标准样品的对比分析,求得放射性核素的比活度。室内放化分析是在放射化学实验室内将样品分解,然后利用不同的仪器对相应的放射性核素进行分析。
  结语建筑装饰材料存在放射性是普遍现象,但只要将其大小控制在一定的范围内,就是安全可靠的。
  目前,我国生产的建材产品绝大多数是安全的,但也确有一部分建筑装饰材料的放射性超标,存在着放射性污染。这就要求企业在生产过程中加强放射性监控,特别是对掺人的各种工业废渣要严格检测,根据其放射性水平因材施用,以保护好自然环境。随着我国对建筑材料放射性检测力度的不断加强,人们的生活环境将越来越舒适、安全。 

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