摻工業(yè)廢渣新型墻體材料放射性物質(zhì)控制措施研究.pdf

1、1.研究目的 新型墻材是相對于傳統(tǒng)的實心黏土磚而言的墻材革新產(chǎn)品。發(fā)展新型墻題材料的原則之一是充分利用各種工業(yè)廢渣，而如果廢渣中具有較高的天然放射性核素含量，使得產(chǎn)品中的放射性水平提升，就會增加公眾的輻射劑量。因此，在大力發(fā)展新型墻體材料的同時，迫切需要對摻入工業(yè)廢渣的新型墻材的放射性物質(zhì)控制措施進(jìn)行系統(tǒng)的研究。該項研究的目的就是針對主要的新型墻體材料品種，分別對原料和成品進(jìn)行放射性物質(zhì)含量的研究，并對利用新型墻材建造的建筑進(jìn)行

2、室內(nèi)氡氣以及外照射水平研究。綜合以上成果，采取調(diào)整廢渣原料配比等方法降低新型墻材的放射性物質(zhì)含量，從而降低公眾所受照輻射水平。 2.研究方法 工業(yè)廢渣和摻工業(yè)廢渣墻材到生產(chǎn)廠家現(xiàn)場采取，使用HPGe-γ能譜儀測量樣品中天然放射性核素含量，效率刻度使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)由國防科工委放射性計量一級站提供。 室內(nèi)γ空氣吸收劑量率的測量使用CKL-3130X-γ劑量率儀進(jìn)行現(xiàn)場測量。室內(nèi)222Rn濃度研究采用美國生產(chǎn)的RAD7測

3、氡儀進(jìn)行，測量時間為24小時～48小時。 3.研究內(nèi)容 采集新型墻體材料中利用量較大的粉煤灰、煤矸石、爐渣、磷石膏、赤泥等各種工業(yè)廢渣70個樣品，同時也采集了水泥、黏土、石膏、石灰等生產(chǎn)中常用的建材原料30余個，分析其226Ra、232Th和40K含量；從全省生產(chǎn)規(guī)模比較大的新型墻體材料廠家中隨機選取有代表性的廠家，采集粉煤灰砌塊、粉煤灰磚、爐渣砌塊以及煤矸石磚等進(jìn)行放射性核素含量研究；分別選取利用粉煤灰磚和煤矸石磚建筑

4、進(jìn)行室內(nèi)放射性研究；選取有代表性的生產(chǎn)規(guī)模比較大的新型墻材品種，進(jìn)行調(diào)整原料來源和原料配比試驗，研究降低其天然放射性核素含量的措施；研究以摻工業(yè)廢渣新型墻體材料砌筑的建筑室內(nèi)空氣吸收劑量和空氣中氡濃度；根據(jù)UNSCEAR2000年報告書推薦的劑量估算方法，計算以粉煤灰磚、煤矸石磚和黏土磚為墻體材料的建筑物室內(nèi)空氣中的氡氣及其子體所致居民有效劑量；提出根據(jù)空氣吸收劑量率對新型墻體材料進(jìn)行分級的具體指標(biāo)；綜合以上研究給出摻工業(yè)廢渣新型墻體材

5、料放射性物質(zhì)的控制措施。 4.研究結(jié)果 4.1工業(yè)廢渣天然放射性核素含量 新型墻體材料利用量比較大的粉煤灰、爐渣(礦渣)和煤矸石中，粉煤灰和爐渣的放射性核素含量較高，均有超過國家放射性核素限量的樣品出現(xiàn)，鐳當(dāng)量濃度算術(shù)平均值從高到低依次為粉煤灰(279.13Bqkg-1)、爐渣(235.37Bqkg-1)、礦渣(207.83Bqkg-1)、煤矸石(144.35Bqkg-1)，粉煤灰是煤矸石的2倍，但均不超過經(jīng)濟(jì)合

6、作與發(fā)展組織(OECD)設(shè)立的限值(370Bqkg-1)。 4.2新型墻體材料中天然放射性核素含量 各種新型墻體材料中鐳當(dāng)量由高到低依次為：赤泥磚＞爐渣砌塊＞粉煤灰砌塊＞粉煤灰磚＞煤矸石磚、工業(yè)灰渣板材＞磷石膏砌塊。 4.3新型墻體材料原料配比及調(diào)整配比實驗 新型墻體材料的原料配比各廠家差別較大，沒有形成規(guī)范性的標(biāo)準(zhǔn)。通過進(jìn)行調(diào)整煤矸石磚和加氣鋼網(wǎng)輕質(zhì)墻板的原料配比實驗，可以調(diào)整其放射性核素含量。加氣鋼網(wǎng)

7、輕質(zhì)墻板進(jìn)行的調(diào)整配比實驗結(jié)果表明，增加粉煤灰摻入比例會提高產(chǎn)品中放射性核素含量，因此可以適當(dāng)降低粉煤灰含量降低產(chǎn)品放射性水平。 4.4室內(nèi)空氣吸收劑量率 室內(nèi)空氣劑量率水平與墻體材料中放射性核素含量相對應(yīng)，粉煤灰砌塊房屋高于煤矸石房屋和傳統(tǒng)黏土磚房屋；煤矸石房屋與黏土磚房屋水平相當(dāng)。 4.5室內(nèi)氡濃度 粉煤灰磚建造的住房內(nèi)氡濃度較高，氡濃度算術(shù)平均值為164.75Bqm-3。所測量的煤矸石磚建筑和高層公

8、寓室內(nèi)氡濃度相當(dāng)，分別為52.4Bqm-3和62.5Bqm-3。黏土磚建筑室內(nèi)氡濃度最低。 4.結(jié)論 在新型墻體材料生產(chǎn)中利用量較大的工業(yè)廢渣中，赤泥、粉煤灰、各種爐渣的天然放射性核素含量較高，并有超過國家限制標(biāo)準(zhǔn)的樣品；煤矸石的天然放射性核素含量較低；同類型的工業(yè)廢渣由于產(chǎn)地或生產(chǎn)工藝的不同，其天然放射性核素含量也可能不同；新型墻體材料中鐳含量由高到低為赤泥磚＞爐渣砌塊＞粉煤灰砌塊＞粉煤灰磚＞煤矸石磚、工業(yè)灰渣板材＞磷