广州市建筑材料放射性核素含量与外照射剂量估算
作者：张林 胡灿云 梁婷婷
单位：510080 广东，广州市卫生防疫站
关键词：
中华放射医学与防护杂志/990521
随着建筑材料工业的发展和各种工业废渣的综合利用，建筑材料的放射性水平越来越引起各国政府及学者的关注[1]。我国也于1986年发布了《建筑材料放射卫生防护标准》[2]。为了摸清广州市建筑材料放射性水平，我们于1991～1997年对部分建筑材料成品天然放射性核素含量进行了调查分析。
一、仪器和方法
1.仪器：226Ra、232Th、40K分析分别采用FD-125氡NFDA1分析器、721分光光度计和FE883火焰光度计。
, 百拇医药
2.方法：在成品堆上选取5个点，随机抽样5 kg后混合，取其中1 kg进行放射性核素比活度分析。226Ra用射气法；232Th用N-235萃取比色法；40K用火焰光度法。
二、结果和讨论
1.天然放射性核素的含量及所致人体外照射剂量当量(表1)
表1 各类建材天然放射性含量(
±s ，Bq/kg)
及所致人体外照射剂量当量，H外 (μSv/a) 类别
样品数
226Ra
, 百拇医药
232Th
40K
mγ*
mRa*
H外
玻璃钢
1
10.1
49.8
136.2
0.25
, http://www.100md.com
0.05
279.8
彩釉砖
16
51.5
±
19.5
79.2
±
46.2
743.7
±
187.9
, 百拇医药
0.64
0.26
701.2
发泡轻质砖
1
9.5
12.0
42.6
0.08
0.05
92.3
粉煤灰
12
, 百拇医药
95.5
±
34.3
79.6
±
31.4
373.5
±
123.7
0.67
0.48
739.3
复合水泥
, http://www.100md.com
12
65.7
±
54.6
72.4
±
41.2
322.7
±
590.8
0.55
0.33
389.4
, http://www.100md.com
普硅水泥
70
34.0
±
20.6
54.6
±
23.8
187.9
±
118.5
0.35
0.17
, http://www.100md.com
601.2
矿渣水泥
7
66.9
±
20.8
78.9
±
11.5
158.0
±
27.7
0.53
, http://www.100md.com
0.33
587.3
砂
39
24.9
±
23.2
34.6
±
17.2
523.1
±
186.9
, 百拇医药
0.33
0.12
368.4
红砖
12
53.9
±
23.9
68.0
±
18.2
585.0
±
, http://www.100md.com
223.9
0.56
0.27
617.8
花岗岩板材
14
82.5
±
40.0
41.3
±
17.8
881.4
, 百拇医药
±
434.0
0.62
0.41
676.1
灰砂砖
3
62.3
±
46.9
71.1
±
3.8
, 百拇医药
633.7
±
305.6
0.60
0.31
670.6
混凝土
2
84.9
±
18.9
82.4
±
, 百拇医药
26.5
706.4
±
139.5
0.73
0.42
809.4
砌块
4
34.6
±
18.9
54.3
, http://www.100md.com
±
18.0
177.5
±
57.4
0.35
0.17
387.1
减水剂
5
30.0
±
22.7
, 百拇医药
31.8
±
23.3
186.4
±
216.8
0.25
0.15
280.0
建筑陶瓷
2
2.7
139.2
, 百拇医药
±
4.8
255.8
±
3.6
0.76
0.28
258.2
马赛克
2
32.4
±
1.0
, 百拇医药
34.5
±
16.5
620.8
±
313.3
0.38
0.16
481.4
渣砖
3
79.0
±
, 百拇医药
43.2
42.7
±
17.4
598.8
±
634.5
0.54
0.40
593.4
耐火砖
2
123.0
, 百拇医药
±
44.7
65.9
±
19.8
151.0
±
118.5
0.64
0.62
706.5
石膏板
9
, 百拇医药
15.7
±
24.5
16.8
±
10.7
126.7
±
148.6
0.14
0.08
155.2
石灰
, 百拇医药
1
21.9
10.5
100.5
0.13
0.11
140.8
石棉
7
56.7
±
23.2
80.6
, 百拇医药
±
40.8
164.8
±
102.6
0.51
0.28
564.3
水磨石
7
25.9
±
11.2
, 百拇医药
52.1
±
7.5
153.5
±
41.3
0.31
0.13
343.9
碎石
117
97.7
±
, 百拇医药
34.0
74.2
±
31.2
1252.8
±
255.9
0.88
0.49
965.2
陶粒砖
9
58.5
, 百拇医药
±
17.1
62.6
±
38.0
845.3
±
700.0
0.62
0.29
680.9
珍珠岩砖
5
, 百拇医药
56.1
±
21.1
53.5
±
16.5
587.6
±
208.4
0.51
0.28
564.0
总平均
, http://www.100md.com
362
62.7
±
41.7
61.4
±
32.4
673.6
±
513.0
0.58
0.31
506.1
, http://www.100md.com
注：*mγ=ARa/260+ATh/350+AK/4000;mRa=ARa/200 各类建材天然放射性核素含量的平均值为：226Ra 62.7 Bq/kg、232Th 61.4 Bq/kg、40K 673.6 Bq/kg。各类建材之间核素含量相差较大，226Ra以耐火砖最高，232Th以建筑陶瓷最高，40K以碎石最高，矿渣水泥226Ra、232Th,40K含量及内外照射指数均高于普通水泥，说明加入矿渣提高了水泥的放射性水平。渣砖226Ra含量比红砖高。现在各地政府都限制使用传统的红砖，推广使用掺入粉煤灰等废渣的新型砖，这些砖放射性水平较红砖高，而且密度低，产生的氡容易析出，因此它们给人们健康带来的影响也应引起重视。
, 百拇医药
建材的天然放射性给人体可能造成的外照射剂量当量，H外[3]：
H外=3.14 ARa+4.23ATh+0.275AK(μSv/a)
广州市建材成品的天然放射性给人体造成的外照射有效年剂量当量为92.3～965.2 μSv/a 其中常用建材碎石最高，石灰最低。
按我国传统住宅楼用料比例红砖46.5%、水泥(普硅水泥、矿渣水泥)5.1%、石灰3.2%、砂34.8%、碎石10.4%计算，估算出广州市传统住宅楼室内γ辐射所致居民年剂量当量为540.7 μSv/a。
2.与国内建材比较：7种建材与其他省市[3]及广东省[4]建材比较。红砖的226Ra、232Th,40K比活度水平与广东省及其他省市平均水平相差不大；砂中226Ra、40K比活度稍低于全国平均水平；普硅水泥和矿渣水泥232Th比活度明显高于广东省及其他省市平均水平；混凝土及碎石226Ra、232Th、40K比活度均高于广东省及其他省市平均水平。
, http://www.100md.com
3.超标样品统计
根据《建筑材料放射卫生防护标准》(GB6566-86)，各种建材的超标率：12宗复合水泥8.3%、16宗彩釉砖6.2%、117宗碎石16.2%。超标样品都是由于外照射指数mγ>1引起的。彩釉砖主要是由于表面材料中加入了锆英砂，增加了232Th含量，经改用比活度较低的锆英砂，达到了国家标准，说明生产彩釉砖应对锆英砂比活度水平加以控制。碎石超标率达16%，其中贡献最大的是232Th，其次是40K、226Ra。其他种类的建材成品全部符合国家标准。
通过本次调查，基本摸清了广州市部分建筑材料天然放射性的水平，确认大部分建筑材料符合国家《建筑材料放射卫生防护标准》(GB6566-86)，表明执行国家标准对广州市建材的合理生产、应用不会造成限制。但应加强建材市场的管理，杜绝超标建材在住房和公共生活用房中使用，以免给人们带来不必要的照射。
, 百拇医药
参考文献
1 Organisation of Economic Cooperation and Development, Nuclear Energy Agency.Exposure to radiation from the natural radioactivity in building materials(Report by a group of experts of OECD/NEA).Paris:OECD,1979.1.
2 GB6566-86.建筑材料放射卫生防护标准，1986.
3 GB6566-86.建筑材料放射卫生防护标准.《建筑材料放射卫生防护标准》的依据和说明.1986.
4 高兆华，舒冬珍.广东省建筑材料天然放射性水平与评价.中国辐射卫生，1994，3：159-161.
(收稿:1999-01-05 修回:1999-03-01), 百拇医药
单位：510080 广东，广州市卫生防疫站
关键词：
中华放射医学与防护杂志/990521
随着建筑材料工业的发展和各种工业废渣的综合利用，建筑材料的放射性水平越来越引起各国政府及学者的关注[1]。我国也于1986年发布了《建筑材料放射卫生防护标准》[2]。为了摸清广州市建筑材料放射性水平，我们于1991～1997年对部分建筑材料成品天然放射性核素含量进行了调查分析。
一、仪器和方法
1.仪器：226Ra、232Th、40K分析分别采用FD-125氡NFDA1分析器、721分光光度计和FE883火焰光度计。
, 百拇医药
2.方法：在成品堆上选取5个点，随机抽样5 kg后混合，取其中1 kg进行放射性核素比活度分析。226Ra用射气法；232Th用N-235萃取比色法；40K用火焰光度法。
二、结果和讨论
1.天然放射性核素的含量及所致人体外照射剂量当量(表1)
表1 各类建材天然放射性含量(
±s ，Bq/kg)及所致人体外照射剂量当量，H外 (μSv/a) 类别
样品数
226Ra
, 百拇医药
232Th
40K
mγ*
mRa*
H外
玻璃钢
1
10.1
49.8
136.2
0.25
, http://www.100md.com
0.05
279.8
彩釉砖
16
51.5
±
19.5
79.2
±
46.2
743.7
±
187.9
, 百拇医药
0.64
0.26
701.2
发泡轻质砖
1
9.5
12.0
42.6
0.08
0.05
92.3
粉煤灰
12
, 百拇医药
95.5
±
34.3
79.6
±
31.4
373.5
±
123.7
0.67
0.48
739.3
复合水泥
, http://www.100md.com
12
65.7
±
54.6
72.4
±
41.2
322.7
±
590.8
0.55
0.33
389.4
, http://www.100md.com
普硅水泥
70
34.0
±
20.6
54.6
±
23.8
187.9
±
118.5
0.35
0.17
, http://www.100md.com
601.2
矿渣水泥
7
66.9
±
20.8
78.9
±
11.5
158.0
±
27.7
0.53
, http://www.100md.com
0.33
587.3
砂
39
24.9
±
23.2
34.6
±
17.2
523.1
±
186.9
, 百拇医药
0.33
0.12
368.4
红砖
12
53.9
±
23.9
68.0
±
18.2
585.0
±
, http://www.100md.com
223.9
0.56
0.27
617.8
花岗岩板材
14
82.5
±
40.0
41.3
±
17.8
881.4
, 百拇医药
±
434.0
0.62
0.41
676.1
灰砂砖
3
62.3
±
46.9
71.1
±
3.8
, 百拇医药
633.7
±
305.6
0.60
0.31
670.6
混凝土
2
84.9
±
18.9
82.4
±
, 百拇医药
26.5
706.4
±
139.5
0.73
0.42
809.4
砌块
4
34.6
±
18.9
54.3
, http://www.100md.com
±
18.0
177.5
±
57.4
0.35
0.17
387.1
减水剂
5
30.0
±
22.7
, 百拇医药
31.8
±
23.3
186.4
±
216.8
0.25
0.15
280.0
建筑陶瓷
2
2.7
139.2
, 百拇医药
±
4.8
255.8
±
3.6
0.76
0.28
258.2
马赛克
2
32.4
±
1.0
, 百拇医药
34.5
±
16.5
620.8
±
313.3
0.38
0.16
481.4
渣砖
3
79.0
±
, 百拇医药
43.2
42.7
±
17.4
598.8
±
634.5
0.54
0.40
593.4
耐火砖
2
123.0
, 百拇医药
±
44.7
65.9
±
19.8
151.0
±
118.5
0.64
0.62
706.5
石膏板
9
, 百拇医药
15.7
±
24.5
16.8
±
10.7
126.7
±
148.6
0.14
0.08
155.2
石灰
, 百拇医药
1
21.9
10.5
100.5
0.13
0.11
140.8
石棉
7
56.7
±
23.2
80.6
, 百拇医药
±
40.8
164.8
±
102.6
0.51
0.28
564.3
水磨石
7
25.9
±
11.2
, 百拇医药
52.1
±
7.5
153.5
±
41.3
0.31
0.13
343.9
碎石
117
97.7
±
, 百拇医药
34.0
74.2
±
31.2
1252.8
±
255.9
0.88
0.49
965.2
陶粒砖
9
58.5
, 百拇医药
±
17.1
62.6
±
38.0
845.3
±
700.0
0.62
0.29
680.9
珍珠岩砖
5
, 百拇医药
56.1
±
21.1
53.5
±
16.5
587.6
±
208.4
0.51
0.28
564.0
总平均
, http://www.100md.com
362
62.7
±
41.7
61.4
±
32.4
673.6
±
513.0
0.58
0.31
506.1
, http://www.100md.com
注：*mγ=ARa/260+ATh/350+AK/4000;mRa=ARa/200 各类建材天然放射性核素含量的平均值为：226Ra 62.7 Bq/kg、232Th 61.4 Bq/kg、40K 673.6 Bq/kg。各类建材之间核素含量相差较大，226Ra以耐火砖最高，232Th以建筑陶瓷最高，40K以碎石最高，矿渣水泥226Ra、232Th,40K含量及内外照射指数均高于普通水泥，说明加入矿渣提高了水泥的放射性水平。渣砖226Ra含量比红砖高。现在各地政府都限制使用传统的红砖，推广使用掺入粉煤灰等废渣的新型砖，这些砖放射性水平较红砖高，而且密度低，产生的氡容易析出，因此它们给人们健康带来的影响也应引起重视。
, 百拇医药
建材的天然放射性给人体可能造成的外照射剂量当量，H外[3]：
H外=3.14 ARa+4.23ATh+0.275AK(μSv/a)
广州市建材成品的天然放射性给人体造成的外照射有效年剂量当量为92.3～965.2 μSv/a 其中常用建材碎石最高，石灰最低。
按我国传统住宅楼用料比例红砖46.5%、水泥(普硅水泥、矿渣水泥)5.1%、石灰3.2%、砂34.8%、碎石10.4%计算，估算出广州市传统住宅楼室内γ辐射所致居民年剂量当量为540.7 μSv/a。
2.与国内建材比较：7种建材与其他省市[3]及广东省[4]建材比较。红砖的226Ra、232Th,40K比活度水平与广东省及其他省市平均水平相差不大；砂中226Ra、40K比活度稍低于全国平均水平；普硅水泥和矿渣水泥232Th比活度明显高于广东省及其他省市平均水平；混凝土及碎石226Ra、232Th、40K比活度均高于广东省及其他省市平均水平。
, http://www.100md.com
3.超标样品统计
根据《建筑材料放射卫生防护标准》(GB6566-86)，各种建材的超标率：12宗复合水泥8.3%、16宗彩釉砖6.2%、117宗碎石16.2%。超标样品都是由于外照射指数mγ>1引起的。彩釉砖主要是由于表面材料中加入了锆英砂，增加了232Th含量，经改用比活度较低的锆英砂，达到了国家标准，说明生产彩釉砖应对锆英砂比活度水平加以控制。碎石超标率达16%，其中贡献最大的是232Th，其次是40K、226Ra。其他种类的建材成品全部符合国家标准。
通过本次调查，基本摸清了广州市部分建筑材料天然放射性的水平，确认大部分建筑材料符合国家《建筑材料放射卫生防护标准》(GB6566-86)，表明执行国家标准对广州市建材的合理生产、应用不会造成限制。但应加强建材市场的管理，杜绝超标建材在住房和公共生活用房中使用，以免给人们带来不必要的照射。
, 百拇医药
参考文献
1 Organisation of Economic Cooperation and Development, Nuclear Energy Agency.Exposure to radiation from the natural radioactivity in building materials(Report by a group of experts of OECD/NEA).Paris:OECD,1979.1.
2 GB6566-86.建筑材料放射卫生防护标准，1986.
3 GB6566-86.建筑材料放射卫生防护标准.《建筑材料放射卫生防护标准》的依据和说明.1986.
4 高兆华，舒冬珍.广东省建筑材料天然放射性水平与评价.中国辐射卫生，1994，3：159-161.
(收稿:1999-01-05 修回:1999-03-01), 百拇医药