鄧建良

摘要：本文主要討論各類主要建筑材料中的放射性水平，討論人在室內(nèi)受到的附加劑量的計算方法和室內(nèi)γ附加劑量的計算方法。討論GB 6566-2000《建筑材料放射衛(wèi)生防護標準》。

關(guān)鍵詞：建筑材料放射性室內(nèi)γ射線防護標準

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0063-01

本文主要討論建筑材料中的放射性水平，以及人在室內(nèi)受到的附加劑量的計算方法和室內(nèi)γ附加劑量的計算方法。

1 建筑材料中的放射性水平

鈾系、釷系和天然鉀的放射性是建筑材料中放射性的主要來源。美國、英國等多個國家已經(jīng)發(fā)布了某些常用材料中放射性核素濃度的典型值和它們的范圍值的調(diào)查報告。數(shù)據(jù)表明，放射性濃度的變換范圍相當大，比如花崗巖中鉀-40的濃度變化在37～3600Bq/kg之間，鐳-226濃度變化范圍在19～481Bq/kg之間，釷-232濃度在19～192Bq/kg之間，但是其平均濃度變化卻明顯小很多，最大值與最小值之差也僅為個位數(shù)。

2關(guān)于《建筑材料放射衛(wèi)生防護標準》

《建筑材料放射衛(wèi)生防護標準》主要解決了院標準中的量不足：第一，明確提出質(zhì)量厚度的概率，避免了原標準中的武斷現(xiàn)象。第二，分類控制概念被提出，解決了較高輻射水平材料的特別許可問題，使得放射防護實踐正當化、合理化，也在代價和利用方面取得了較好的平衡點。但是，新標準仍然存在一些爭議，比如質(zhì)量厚度概念的定義不是很嚴密，在實際操作中還有些問題尚待解決。按照GB 6566-2000的定義，建筑材料的密度乘以厚度所得的積便是質(zhì)量厚度，也即是單位面積上的質(zhì)量。

質(zhì)量厚度概念主要應(yīng)用于兩個方面，第一，在γ空氣比釋放能的測量方面，一直按此標準來確定產(chǎn)品堆垛的厚度，相比舊標準的2m×2m×0.5m的測量條件而言，更加貼近實際情況，測量更為規(guī)范，也更便于操作根據(jù)實際操作。第二，在對于檢測結(jié)果的評價上，安裝新標準4.4條所規(guī)定的“質(zhì)量厚度小于8g/cm2建材，其放射性核素比活度同時滿足要求的，按A類產(chǎn)品管理，其產(chǎn)銷和使用范圍不受限制”。根據(jù)以上情況，在對空氣的比釋蹦測量和在檢測機構(gòu)進行評價時，將出現(xiàn)兩個不相同的結(jié)果。正在進行測量結(jié)果評價時，質(zhì)量厚度的目的在于為不同密度的建材提供一個相對合理規(guī)范的評價標準。對同一種建材產(chǎn)品來說，其值應(yīng)該是一個定值，而不應(yīng)該是一個浮動的值。

3計算室內(nèi)γ輻射劑量

在對室內(nèi)的γ輻射劑量的計算是可以采用一種簡潔的計算辦法，因為建筑物內(nèi)的輻射劑量不精包括空氣中的氡、鉀等具有一定放射性質(zhì)的元素所釋放的γ輻射，以及建材所釋放所帶來的輻射量，在計算輻射劑量時，除了實際測量值外，室內(nèi)γ照射率也可以更加放射性核素在建材中的濃度和分別、房間的性質(zhì)、大小、室內(nèi)外的地產(chǎn)γ輻射以及宇宙射線的貢獻進行理論計算。當把這些因素考慮進去是，計算方法就顯得十分繁瑣復雜，我們可以采用模型簡化的方法來取得相對準確的近似值。假定房間是由建筑材料形成的無限厚介質(zhì)空洞，那么室內(nèi)γ輻射劑量率就可以近似認為是無限均勻源分布條件下室外劑量率的2倍。由于每棟房子都是存在門窗的，所以該種假設(shè)下求得的γ輻射量會略高于實際γ輻射量。這兒可以根據(jù)數(shù)學線性解析法，計算出其偏置率，進而得到更精確的結(jié)果。

當需要求解的更精確的建筑材料對室內(nèi)輻射劑量貢獻時，上述簡化模型誤差相對較大，需要采用更加完善的方法。對于不同的材料，存在一個最大厚度，當壁厚低于該厚度時，比劑量率隨著墻壁的厚度增加而增加。由于建材具有字屏蔽效應(yīng)，所以建材存在一個平衡飽和厚度，超過這個厚度，室內(nèi)劑量率不再增加。對于這一點對于估算網(wǎng)式結(jié)構(gòu)建筑各房間的劑量水平是很重要的。

以CRa、CTh和Ck+分別表示226Ra、232Th和40K的比活度Bq·kg-1，在4π條件下以KRa、KTh和KK分別表示從核素226Ra、232Th和40K的比活度計算空氣吸收劑量的轉(zhuǎn)換因子。

D1n（nGy.h-1）=KRaCRa+KThCTh+KkCK

下表1列出的是部分作者推薦的轉(zhuǎn)換因子。這些因子是在不同假設(shè)條件下得到的。其中某些是在考慮到建筑物的詩句厚度后，在室內(nèi)4π照射條件下的參考數(shù)據(jù)。表1中還給出了KRa、KTh、KK等因子的算術(shù)平均值。經(jīng)計算，利用平均值能求得更為精確的室內(nèi)γ劑量率。利用平均值為因子得到的結(jié)果如下：

D1n（nGy.h-1）=0.968CRa+1.32CTh+0.084CK

對于厚度沒有達到平衡厚度的建筑，其室內(nèi)輻射水平將低于平衡厚度的建筑，另外還要加上門窗的修正因子，這時則需在這種情況下加菲飽和校正因子在0.7和1之間。

4結(jié)語

綜上所述，筆者認為，GB 6566-2000《建筑材料放射衛(wèi)生防護標準》在很大程度上對原有標準做了修正，但是仍然有些細節(jié)方面需要進行改進，以便對建材的放射檢測做出統(tǒng)一的標準。對于計算室內(nèi)γ輻射劑量，應(yīng)該采用適當?shù)挠嬎惴椒ǎη笏媒Y(jié)果精確。

參考文獻

[1] 孫軍，杜衡雁，趙楊，等.對《建筑材料放射衛(wèi)生防護標準》中質(zhì)量厚度概念的商榷[J].中國輻射衛(wèi)生，2002（3）.