针对建材产品放射性污染的特点,我们应从建筑材料的生产加工环节和室内的装修设计等方面采取措施,以保证室内环境的质量。
1 放射性污染的来源与类别
1.1 放射性污染的来源
在自然界中,凡原子核不稳定、能自发地放出射线并能衰变成其他元素原子核的元素,称之为放射性元素,即放射性核素。放射性核素可发出α、β、γ3种射线。其中α射线由氦原子核组成,电离作用大,穿透能力小;β射线由电子组成,电离作用较α射线弱一些,而穿透能力较α射线强一些;γ射线由中子组成,电离作用较β射线弱一些,穿透能力较β射线强一些。环境中的放射性主要来源于天然辐射源和人为辐射源,其中天然辐射源是人类受照射的主要来源;天然辐射源的放射性核素赋存于宇宙及地球上的一切物质中,包括岩石、空气、水、土壤、动植物等。人为辐射源的放射性核素主要来源于生产和应用放射性物质的单位所排放出的放射性废物、核武器爆炸和核事故等产生的放射性物质以及经专门浓缩后的天然放射性物质。
1.2 建筑材料放射性核素的主要来源
居室内放射性核素主要来源于建筑材料、地基土壤和家用物品,其中建筑材料是产生放射性污染的主要原因。常用的室内建筑材料主要有以下几种:
（1）水泥:在水泥生产过程中,若掺入具有放性的石膏、矿渣、粉煤灰等混合材料,会使水泥具有较高的放射性。此外,若石灰岩和黏土存在于铀矿附近,也会使水泥具有较高放射性。
（2）陶瓷:主要以黏土或页岩等作坯料,在表面涂上不同颜色的釉料加工而成。其坯料随原料不同的辐射水平而有所差异,用页岩作坯料的放射性稍高于用黏土作坯料的放射性。
（3）天然石材:主要有花岗岩和大理石。其中大理石的辐射水平较低;花岗岩属火成岩中的酸性岩石,原生放射性元素的含量稍高于地壳平均值的含量。
（4）磷石膏:一种装饰材料,放射性核素含量较高,因此在选用以磷石膏为原料的室内装饰材料时,应检测放射性水平。
（5）木材:木材中的放射性是由土壤转移来的。由于土壤中天然放射性核素的含量不同,木材中的放射性也有所区别。
建筑材料中的放射性核素主要来源两个方面:一是原料本身含有天然放射性核素;二是加工过程导致放射性核素富集。
2 建筑材料放射性的危害
按照射类型划分,可以将放射性对人体的危害分为外照射和内照射两类。
2.1 外照射的危害
所谓外照射危害是指放射性物质从外部对人体进行辐射而造成人体细胞分子结构电离、破坏。放射性物质放射的射线主要有3种:α射线、β射线和γ射线。而γ射线在空气中电离小、射程短、可以从建筑材料中放射出来,会从外部对人体构成严重危害。因而造成外照射危害的主要是指γ射线。
2.2 内照射的危害
内照射危害是指放射性物质进入人体内而造成人体细胞分子结构破坏。内照射危害主要是由氡（Rn222）造成的。Rn222是由Ra226衰变而产生的,Rn222作为从岩石、土壤中释放出一种惰性气体吸入人体肺部,并随血液流遍全身。Rn222原子核放射的是α粒子,尽管α粒子很难从外部对人体构成伤害,但进入人体的α粒子会造成原子的电离密集,破坏细胞结构分子,对人体的细胞伤害较大。
3 放射性水平的限量
建筑物可分为工业建筑和民用建筑,民用建筑又可以分为两类:Ⅰ类是指住宅、老年公寓、托儿所、医院、学校等;Ⅱ类是指商场、体育馆、书店、宾馆、办公楼、图书馆、展览馆、文化娱乐场所、公共交通等候室等。照射指数也可以分为外照射指数Ir和内照射指数IRa两种。
（1）放射性比活度（C）:是指物质中的某种核素放射性活度除以该物质的质量而得的商。表达式为:
CA/m（其中,A为放射性比活度,Bq/kg,m为物质的质量,kg）
（2）内照射指数（IRa）:是指建筑材料中天然放射性核素镭-226的放射性比活度,除以标准限量200的商。表达式为:
IRaCRa/200。（其中,CRa为镭-226的放射性比活度,Bq/kg。）
（3）外照射指数（Iγ）:是指建筑材料中天然放射性核素镭-226、钍-232和钾-40的放射性比活度,分别除以各自单独存在时的标准限量而得的商之和。表达式为:
IγCRa/370+CTh/260+CK/4200（其中,CRa、CTh、CK分别为镭-226、钍-232和钾-40的放射性比活度,Bq/kg）。
根据GB6566―2001《建筑材料天然放射性核素限量标准》规定,当建筑主体材料天然放射性核素的比活度同时满足Ir≤1.0和IRa≤1.0时,其产销与使用范围不受限制。对于空心率大于25%的建筑主体材料天然放射性核素的比活度同时满足Ir≤1.3和IRa≤1.0时,其产销与使用范围不受限制。
而建筑装修材料又分为三类:
A类:放射性比活度同时满足Ir≤1.3和IRa≤1.0要求的装修材料为A类产品,其产销与使用范围不受限制。
B类:不符合A类要求但放射性比活度同时满足Ir≤1.9和IRa≤1.3要求的装修材料为B类产品。B类产品不可用于第Ⅰ类民用建筑的内饰面,但它可以用于其外饰面及其他建筑物的内、外饰面。
C类:不符合A、B类但满足Ir≤2.8要求的装修材料为C类产品,它只可用于建筑物的外饰面及室外其他用途。此外,Ir>2.8的天然石材,只可用于碑石、海堤、桥墩等人类很少涉及到的地方。
4 建筑材料放射性的测量方法简介
建筑材料放射性的测量采用低本底多道γ能谱法。被测样品中的放射性γ射线进入探头,形成电脉冲信号,该脉冲信号的幅度与γ射线的能量成正比,信号经放大器放大成型和A D C变换后送入计算机,得到样品的多道γ能谱。
此样品的多道γ能谱中含有多种放射性核素,但主要是天然放射性核素Ra226、Th232、K40。即样品的γ能谱是一个混合谱,本质上是由Ra226、Th232、K40的单一核素谱按一定比例线性相加而成的。
仪器通过用Ra226源、Th232源、K40源对系统进行刻度,把这3种核素的γ能谱作为标准谱存入分析软件库中,利用标准谱数据,通过软件解谱的办法把样品γ混合谱解成单一的核素能谱,从而分析出样品中核素比活度。
5 典型测量结果分析
近年来我所对建筑材料放射性核素进行了大量的测量和分析,以下是一组建筑材料的测量结果。
从以上的测量结果来看,建筑材料的放射性是客观存在的,但市里生产的建筑材料基本上符合规定的放射性核素限量标准,同时放射性的比活度水平基本上也是符合要求的。
6 结 语
在建筑工程的施工中,建筑材料的选取,要根据建筑工程的类别和使用位置有选择性地使用建筑材料,以免造成放射性污染。
（1）加工时,应尽量使用放射性小或无放射性的天然材料。
（2）利用废渣或再生材料生产产品时,应严格控制工业废渣或再生材料的掺加量。
（3）化学建材生产中,应加入各种环保型助剂,以减少建筑材料放射性对人类的损伤。
（4）室内装饰应选用符合国家标准的建筑主体材料和装修材料。
（5）改善通风换气条件,降低室内空气中各种污染源含量。
参考文献
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