1 墙体材料放射性背景
建筑材料所使用的无机非金属类材料（如水泥与水泥制品、砖、瓦、混凝土、混凝土预制构件、砌块、墙体保温材料、工业废渣、掺杂工业废渣的建筑材料及各种新型墙体材料等）和用于建筑物室内、外饰面用的建筑材料（如花岗石、建筑陶瓷、石膏制品、吊顶材料、粉刷材料及其他新型饰面材料等）都可能含有天然放射性核素238U、232Th、226Ra、222Rn、40K等，238U、232Th、226Ra、40K是自然界存在的天然放射性核素，其中238U、232Th、226Ra核素的自发衰变体222Rn具有强的α放射性，40K具有较强的γ放射性。 2 墙体材料放射性活度标准
世界经济协作与发展组织制定了建筑材料中天然放射性物质含量的限量标准。我国于2001年发布实施了GB6566《建筑材料放射性核素限量》，并于2010年重新修订发布，沿用至今。对于建筑材料放射性物质水平，世界各国和地区没有统一的限量标准。表1给出了各
国建筑材料外照射指数表达式中天然放射性核素活度浓度限制值，我国所限定的天然放射性核素232Th、226Ra、40K活度浓度仅次于欧洲最高标准。
根据我国强制性标准《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010)以及《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325-2020)要求规定，墙体材料内照射指数主要考察的指标为226Ra的放射性比活度，外照射指数考察的是226Ra、232Th、40K等天然放射性核素的比活度。
式中IRa-内照射指数；
CRa-建筑材料中天然放射性核素226Ra的放射性比活度；
200-仅考虑内照射情况下，标准规定的建筑材料中放射性核素226Ra的放射性比活度限量。油浸式变压器
外照射指数，按照式（2）进行计算：
式中Ir-外照射指数；
CRa、CTh、CU、CK-分别为建筑材料中天然放射性核素226Ra、232Th、40K的放射性比活度；
370、260、260、4200-分别为仅考虑内照射情况下，标准规定的建筑材料中放射性核素226Ra、232Th、238U、40K在其各自单独存在时的放射性比活度限量。其中，238U单独存在时的放射性比活度限量参照232Th标准给定。
《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（国标GB50325-2020）规定：新型墙体材料的原材料需进行氡浓度或氡析出率的测定，I类民用建筑工程材料的氡浓度大于或等于50000Bq/m3，或氡析出率大于等于0.3Bq/(m2·s)时，需严格进行新型墙体材料中238U、232Th、226Ra、40K等放射性核素比活度测定，通过限制新型墙体材料中长寿命放射性同位素238U、232Th、226Ra、40K的比活度，来实现对室内放射性污染物氡（222Rn）的控制。
环境负荷最重的三种废弃物是粉煤灰、煤矸石、矿渣。粉煤灰是燃煤电厂排放的残渣，其主要成分为Si O2和Al2O3，粉煤灰中226Ra活度高达240Bq/kg，232Th为70Bq/kg，40K为265Bq/kg。
转铁蛋白
煤矸石是在采集过程中，从煤层的顶部、底部周围挖掘出来的含碳量少、灰分在40%以上的不成煤的泥质，是煤矿的工业废料。利用煤矸石做原料制砖，大大节约原煤。新型墙体材料中大多数利用工业废渣，工业废渣中天然放射性核素的活度浓度约高于地壳中的相应浓度。
建筑材料中普遍存在238U、232Th、226Ra、222Rn、40K等放射性核素，其中，40K具有γ放射性，自发衰变放出的γ射线能量为1.46Me V，具有较强的穿透性，可能对材料周围的人体造成外照射效应；238U、232Th、226Ra核素的衰变子体222Rn具有较强的α放射性，α粒子能量为5.49Me V，222Rn核素以氡气的形式存在于墙体材料环境中，人体呼吸进入身体内，可能对人体造成内照射效应。
务川远教网 238U、232Th、226Ra核素自然衰变为222Rn核素的衰变纲图，如图1～图3所示。238U、232Th、226Ra、40K四种核素的物理属性及特征γ射线能量分别如图4～图7所示。
如图1～图3所示，238U、232Th、226Ra核素自然衰变为222Rn核素。238U的半衰期为4.468×109年，232Th的半衰期为1.405×1010年，226Ra的半衰期为1.60×103年，普遍存在的238U、232Th、226Ra等放射性核素将很长时间存在于建筑材料中。因此，如果
新型建筑材料中的238U、232Th、226Ra等放射性活度超出GB6566-2010国家标准限量，该材料在整个使用期限内都会持续衰变为222Rn，持续放出能量为5.49Me V的α射线，可能造成环境辐射污染。如图4～图7所示，238U、232Th、226Ra放射性核素自发衰变放出α射线的同时自发衰变放出γ射线，γ射线能量较低，集中在keV～180keV能区，远远小于40K自发衰变放出的γ射线能量1.46Me V。
二级医院 4 甘肃省某市工业废渣用作墙体材料辐射水平调研
建材领域通常关注232Th、226Ra、40K物质的放射性水平，甘肃省境内的部分区域储存着丰富的铀矿矿藏，该地区自然本底238U含量较全国平均水平偏高，突出分布于固体废弃物和伴生矿藏中，238U通过自发衰变形成226Ra，显著增大墙体材料的氡析出率，为了解工业废渣中的天然放射性活度浓度，合理利用工业废渣生产建筑材料提供科学依据，对甘肃省部分地区不同类别掺杂工业废渣生产的墙体材料238U放射性水平进行科学有效的检测显得尤为重要。
选取甘肃省具有代表性的掺工业废渣煤矸石、炉渣、黏土、粉煤灰、粉石渣的烧结煤矸石砖、粉煤灰砖、加气混凝土砌块、烧结空心砌块、纤维水泥板产品样本36份。按照GB
6566-2010《建筑材料放射性核素限量》要求，将样品粉碎、磨细、称重，放置在样品盒中，密封，待检测。
表3给出了掺工业废渣新型墙体材料天然放射性核素及其相对活度，以238U、232Th、226Ra、40K为主。
表4结果显示，甘肃省某市掺工业废渣新型墙体材料的烧结煤矸石砖、粉煤灰砖、加气混凝土砌块、烧结空心砌块、纤维水泥板5种材料天然放射性内照射指数和外照射指数平均值分别为0.41和0.78，最大值也小于GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》国家标准（IRa≤1.0，Ir≤1.3）。
严格按照国家强制性标准《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）规定，甘肃省某市掺工业废渣新型墙体材料（烧结煤矸石砖、粉煤灰砖、加气混凝土砌块、烧结空心砌块、纤维水泥板）中存在着238U、232Th、226Ra、40K等放射性物质，其天然放射性活度浓度及内、外照射指数均未超过国标规定的限值(GB6566-2010)，满足绿建筑材料的要求。
5 墙体材料辐射防护措施
氡是由放射性元素镭衰变产生的自然界唯一的天然放射性气体，建筑墙体材料是室内氡放射污染的主要来源之一，目前在我国利用粉煤灰、煤渣等工业废料生产建筑材料是灰渣资源的主要用途，如粉煤灰和煤渣对煤中的天然放射性核素富集作用，尤其对238U、232Th、226Ra的富集程度可达4～5倍，导致粉煤灰、煤渣建筑材料具有明显的核辐射与氡辐射污染，因此，必须高度重视室内氡污染，并加强治理。1982年诺贝尔医学奖
天然放射性核素238U、232Th、226Ra的衰变子体222Rn自发衰变放出α粒子，其半衰期为3.825d，衰变产物称为氡子体，最终衰变为稳定性核素206Pb。
222Rn衰变产生的α粒子具有较高的能量(5.49～7.69Me V)，对与其接触的支气管和肺细胞都具有较高的生物学效应，222Rn及其子体极易吸附在微粒上，经呼吸道进入人体，并可沉积在肺部，对人体健康造成损伤。40K自发衰变放出γ射线（1.46Me V），具有较强的物质穿透能力。套管挤压
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议