影響建筑材料放射性比活度測(cè)定準(zhǔn)確性的因素及改進(jìn)措施

摘 要：通過(guò)對(duì)儀器設(shè)備、環(huán)境條件、測(cè)試時(shí)間三個(gè)方面分析其對(duì)建筑材料放射性比活度測(cè)定準(zhǔn)確性的影響，研究針對(duì)性的改進(jìn)措施提高放射性檢測(cè)的準(zhǔn)確性，為社會(huì)提供科學(xué)準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：放射性比活度；準(zhǔn)確性；改進(jìn)措施

放射性在自然界無(wú)處不在，水、土壤、礦石中均含有放射性元素。有些建材產(chǎn)品，原材料本身所含有的放射性高，特別是一些摻入工業(yè)廢渣（磷渣、煤渣、礦渣等）的產(chǎn)品放射性高。各種新型建筑材料（有些材料甚至摻入大量高放射性的廢渣）構(gòu)筑人類生存環(huán)境，導(dǎo)致人類生活居住環(huán)境放射性水平普遍偏高。人體對(duì)低放射性具有一定的承受能力，但輻射指數(shù)若超過(guò)正常人體所能承受的限度，則會(huì)對(duì)人體健康造成極大影響和傷害，尤其是兒童、老人和孕婦，更容易受到輻射污染的傷害甚至危及生命。因此，檢測(cè)方法和檢測(cè)數(shù)據(jù)必須是非常嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)的。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》（最早為2001版）中規(guī)定了用232Th、40K、226Ra的比活度濃度來(lái)表示放射性的相對(duì)含量高低，該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了放射性比活度測(cè)定的方法和儀器設(shè)備。雖然有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，但由于各檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)水平、環(huán)境條件、儀器設(shè)備以及對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解程度千差萬(wàn)別，導(dǎo)致了在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較低，偏差較大。

1 原因及改進(jìn)分析

1.1 儀器設(shè)備

1.1.1 核心部件尺寸的影響

GB6566-2010中規(guī)定測(cè)試儀器為低本底γ能譜儀，目前市面上已知的γ能譜儀有兩種，高純鍺型和碘化鈉型，而尤為碘化鈉型應(yīng)用比較廣泛。

標(biāo)準(zhǔn)中未對(duì)γ能譜儀的具體尺寸參數(shù)作出規(guī)定，根據(jù)儀器設(shè)計(jì)原理我們知道，碘化鈉晶體探測(cè)器尺寸的大小會(huì)影響儀器的探測(cè)效率，晶體尺寸大小和探測(cè)效率成正比關(guān)系，尺寸越小，探測(cè)效率越低，測(cè)定結(jié)果就偏低；鉛屏蔽室壁厚決定了環(huán)境本底濃度的高低，若厚度過(guò)薄，將使得儀器本底增高，從而使測(cè)定結(jié)果偏高。從以上兩方面來(lái)看，合適的碘化鈉晶體尺寸和鉛屏蔽室壁厚都直接影響了測(cè)定的準(zhǔn)確度。參照相對(duì)成熟的GB/T 11743-1989《土壤中放射性核素的γ能譜分析方法》中的規(guī)定，碘化鈉晶體尺寸應(yīng)不小于Φ75mm×Φ75mm，鉛屏蔽室壁厚應(yīng)不小于100mm。

1.1.2 穩(wěn)定性的影響

γ能譜儀是一種相對(duì)測(cè)試裝置，在溫度、電壓的影響下，測(cè)試過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)峰位漂移的現(xiàn)象，若測(cè)試樣按照漂移前的峰位進(jìn)行計(jì)算，那么最終測(cè)定結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生較大的偏差，為了避免此現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)利用隨機(jī)附帶的標(biāo)準(zhǔn)源定期進(jìn)行期間核查，季節(jié)更替時(shí)更要做好這一工作，尤其是北方采暖季；儀器長(zhǎng)期閑置重新啟用時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)源對(duì)模型進(jìn)行標(biāo)定，重新刻度峰位。

1.1.3 標(biāo)準(zhǔn)源的影響

在γ能譜儀上40K是測(cè)量1460keV能量峰，232Th、是測(cè)量子體228Ac發(fā)射的991.1keV能量峰，226Ra是測(cè)量子體214Pb發(fā)射的352.0keV能量峰。從226Ra衰變到214Pb要經(jīng)過(guò)氣體放射性核素222Rn，因此樣品必須密封，保證222Rn不泄露，實(shí)現(xiàn)放射性衰變平衡。因此說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)源的封存效果好壞，直接影響226Ra測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在使用標(biāo)準(zhǔn)源對(duì)儀器進(jìn)行期間核查或者模型標(biāo)定時(shí)，應(yīng)確保其密封狀態(tài)的完好無(wú)損，若有損壞，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。

1.1.4 儀器準(zhǔn)確度的影響

儀器的準(zhǔn)確度隨著使用時(shí)間的增加，會(huì)逐漸下降，尤其是使用頻率較高的，下降會(huì)較多，在每次檢定時(shí)計(jì)量檢定部門會(huì)根據(jù)實(shí)際檢定結(jié)果給出一個(gè)校正因子，在實(shí)際測(cè)定樣品時(shí)，應(yīng)當(dāng)利用該校正因子對(duì)結(jié)果進(jìn)行校正，以降低由于儀器準(zhǔn)確度對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。

1.2 環(huán)境條件

環(huán)境條件的變化也會(huì)影響γ能譜儀的準(zhǔn)確度，主要是溫度的影響。因?yàn)棣媚茏V儀探測(cè)器（目前多采用閃爍計(jì)數(shù)器）輸出信號(hào)受溫度影響，γ能譜儀的電子學(xué)系統(tǒng)（主要是脈沖放大器、脈沖幅度分析器、高壓電源）也具有一定的溫度系數(shù)。因而，γ能譜儀的工作環(huán)境我們建議在（23±2）℃，此外，濕度也應(yīng)在50%±10%范圍內(nèi)，這也是儀器出廠刻度時(shí)的測(cè)試環(huán)境，保證環(huán)境條件的一致，必要時(shí)應(yīng)對(duì)環(huán)境條件采取控制措施，以使環(huán)境條件滿足檢測(cè)設(shè)備使用要求，一定程度上提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.3 測(cè)試時(shí)間

盡管大多數(shù)γ能譜儀在模型標(biāo)定時(shí)都固定采用3600秒為一個(gè)樣品測(cè)定周期，但在實(shí)際應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)，γ能譜儀的本地、探測(cè)效率和建筑材料放射性的強(qiáng)弱，決定了所需的測(cè)試時(shí)間的長(zhǎng)短，對(duì)本地高、探測(cè)效率低的，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間；在本底和探測(cè)效率一定的情況下，測(cè)試時(shí)間和建筑材料放射性水平高低成正比關(guān)系，對(duì)于放射性強(qiáng)的樣品，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間（在采樣過(guò)程中注意觀察樣品譜線，當(dāng)樣品譜線已經(jīng)基本定型時(shí)，可停止采樣并保存、計(jì)算，如果結(jié)果處于臨界值，延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間可使結(jié)果更準(zhǔn)確），否則，如果測(cè)試時(shí)間太短，樣品凈計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)誤差偏大，測(cè)試結(jié)果的分散性就大，從而導(dǎo)致結(jié)果的不準(zhǔn)確。

2 結(jié)束語(yǔ)

影響建筑材料放射性比活度測(cè)定準(zhǔn)確性的因素很多，在此只是就以上三個(gè)方面做了簡(jiǎn)單的分析，還有一些影響因素有待在今后的工作中去發(fā)現(xiàn)，隨著認(rèn)識(shí)的加深我們?cè)趯?shí)際檢測(cè)過(guò)程中可以有的放矢，將影響程度降到最低，得到更科學(xué)、更準(zhǔn)確的的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

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作者簡(jiǎn)介：王曉娟（1980.07-），女，新疆昌吉人，本科，中級(jí)工程師，硅酸鹽及新型建筑材料研究與檢測(cè)。