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  • 建筑材料的放射性辐射问题关注

  • 2016-06-12 点击:
  • 目前,世界上癌症发病率的增长与社会发展的关系是人们关注的一个间题。围绕核电站安全问题的争论反映了人们的上述心理。然而,影响居民健康的另一原因:建筑材料(简称建材)的放射性,却没有得到应有的重视。据统计,人们在室内度过的时间占90%以上,所以建材中的放射性核素成了居民照射的最主要来源。而近年来,随着工业的发展和环境污染问题形势的日益严峻,越来越多的受到工业污染的材料或者直接是工业副产物作为建材使用的情况日益增多,大量的天然花岗岩和大理石等石材、陶瓷类建筑材料由于美观好用,也越来越受到许多人买装修材料时候的首要选择,而这些材料如果包含浓度过高的放射性物质的话,就会导致了室内放射性水平的增加。与天然原料相比,这类建材的放射性核素含量较高,以致造成对居民的附加照射,而过多的辐射照射会带来严重的致癌隐患。因此,居住环境和建筑材料的放射性问题已成为许多人关注的热点。

    l  建筑材料放射性的来源

    建筑材料中的放射性来源主要有两个方面:一类是自然界原始就存在的;另一类则来自工业废渣的利用。

    一般情况下,建筑物的放射性大部分来自建筑材料中的天然放射性核素。建材中的天然放射性核素分属238U()系、232Th()系和40K()系,其含量直接影响居住环境的γ辐射水平。建筑物的施工所采用的砖、瓦、水泥、石灰、石料等建筑材料大都以土壤、岩石为原料加工而成。由于建筑材料中存在着原始的天然放射性核素铀(U)钍、(Th) 、镭(Ra),钾(K)等天然放射性核素,使得任何建筑材料都存在放射性,只不过是天然放射性核素含量多少而已。人类的生产活动也可使天然放射性增加,如高温煅烧岩、煤所产生的矿渣、粉煤灰中放射性核素会富集,用它们生产的建材会使人们受到高于天然放射性本底的附加照射剂量。

    另外一方面,随着经济的快速发展,我国每年都有大量的工业废渣排放,这些废渣主要有粉煤灰、炉渣、高炉矿渣、钢渣、铜渣、煤矸石、特种冶金渣、电石渣、锂渣、碱渣、磷石膏等,这些工业废渣的处理既占用大量土地,又会严重污染环境,因此利用工业废渣生产建筑墙体材料,变废为宝,在保护和改善环境、节约和有效利用资源方面具有十分重要的意义。据测算,目前我国的建材工业每年利用的各类工业废渣数量在8~10亿吨左右,约占全国工业废渣利用总量的80%左右,由于固体矿物浓缩必然会有放射性元素的浓缩,这就会造成利用这些废渣生产的新型墙材就有可能存在放射性超标的风险,采用这种放射物含量较高的废渣生产建材时,高含量的放射性物质通过“废渣--建筑材料--建筑物”的渠道与人们生活息息相伴,严重危害人们身体健康。

    l  建材放射性核素的限制标准

    我国开始关注天然放射性的照射问题始自20 世纪70年代末期,并从80年代开始陆续颁布了一些放射性限制标准。2000 年国家先后颁布了GB6566-2000《建筑材料放射卫生防护标准》和GB6763-2000《建筑材料产品及建材用工业废渣放射性物质控制要求》,但由于两个标准检测方法不统一,对检测结果评判标准不一致等问题,国家于200112 月又统一颁布了GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》的强制标准,将两个标准进行了统一,2010年,国家又对GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》进行完善和个性,并发布了最新的GB 6566-2010:《建筑材料放射性核素限量》。

    GB 6566-2010:《建筑材料放射性核素限量》标准中根据放射性危害的途径,对建筑材料中放射性核素的限量进行了严格的限定。放射性对人体构成危害有两种途径:一是从外部照射人体,称为外照射;另一是放射性物质进入人体并从人体内部照射人体,称为内照射。GB 6566-2010分别用外照射指数(Ir)和内照射指数(IRa)来限制建材产品中核素的放射性污染。外照射指数被定义为:建筑材料中天然放射线核素226Ra、232Th40K 的放射性比活度(分别用CRa、CTh CK表示)除以各自单独存在时GB6566-2010规定的比活度限量值(仅考虑外照射时,其值分别为370、260 4200Bq/kg),其表达式为:Ir =CRa370CTh260CK4200。内照射指数被定义为建材中天然放射性核素 226Ra的放射性比活度除以GB6566-2010规定的建材中226Ra比活度限量值(仅考虑内照射时其值为200Bq/kg),其表达式为:IRa=CRa200。 所以我们可以通过测量建筑材料的内、外照射指数来对建筑材料进行分类,并限定不同材料的使用范围。

    l  建筑材料放射性的危害

    人们生活的大部分时间是在室内度过的,因此由建筑材料放射性物质造成的辐射对人体危害是长期的、反复的。同时,放射性物质广泛存在于地质层,对人体有一定的伤害,人体对放射性的承受能力有一定限度,过度了则有可能引起不适和病变。

    建筑材料,特别是利用工业废渣制造的建筑材料不可避免的会含有一定量的天然放射性核素,这些核素的半衰期极长,它们会自然衰变,对外释放有害的γ射线(伽马射线)和同样具备有放射性的氡气,γ射线(伽马射线)主要对人体造成外照射危害,而氡气会对人体造成内照射危害,而氡气更是一种会导致肺癌的物质:长寿命的放射性核素不停地向外界释放出γ射线(伽马射线)和氡。体外辐射主要是指天然花岗岩中的辐射体直接照射人体后产生一种生物效果,会对人体内的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤。人类每年所受到的天然放射性的照射剂量大约为2.5~3 mSv (毫西沃特),共中氡的内照射危害贡献占了一半。氡对人的危害主要是氡衰变过程中产生的半衰期比较短的、具有。α、β放射性的子体产物。这些子体粒子吸附在空气中飘尘上形成气溶胶,被人体吸收后,沉积于体内,它们放射出的。α、β粒子对人体,尤其是上呼吸道、肺部产生很强的内照射,对人的呼吸系统造成辐射损伤,诱发肺癌,另外,氡还对人体脂肪有很高的亲和力,从而影响人的神经系统,使人精神不振,昏昏欲睡。因此,建筑材料里边的放射性元素越高,则消费者接受的附加的照射也越大,消费者患癌症的危险度上也会增加。

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    放射性辐射对人体健康影响示意图

    l  建筑材料放射性辐射的预防

    虽然建筑材料的放射性辐射问题不容小觑,但是我们必须知道的是自然界中任何天然的岩石、沙子、土壤以及各种矿石,无不含有天然放射性核素,室内的放射性污染主要也是这些长寿命的放射性核素。一般来说,合格的建筑材料在出厂前一般都会经过各种安全检测,同时包括监管部门在内的许多专业机构会经常对市场销售的建筑材料进行核查,因此我们在建材市场里面看到的大多数建筑材料的放射性水平应该符合安全标准的,不会对人体造成任何伤害的。而且,室内环境中,我们普通接受到的辐射大部分是来氡气,氡气的半衰期仅为3.2天,室内氡浓度在开门窗后2030分钟后就可降至室外水平,因此,降低室内氡气浓度最简单的方法就是加强通风。刚刚装修好的房间最好能进行检测。如果检测结果不合格,可以用降辐射涂料或安装无铅防护板,防止氡从建材中释放。如果放射性指标过高,则必须立即更换新材料。

    资料整理:广州极端科技有限公司

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