摻工業(yè)廢渣新型墻體材料放射性物質控制措施研究.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控制措施進行系統(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行放射性物質含量的研究，并對利用新型墻材建造的建筑進行

2、室內氡氣以及外照射水平研究。綜合以上成果，采取調整廢渣原料配比等方法降低新型墻材的放射性物質含量，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，效率刻度使用的標準物質由國防科工委放射性計量一級站提供。 室內γ空氣吸收劑量率的測量使用CKL-3130X-γ劑量率儀進行現(xiàn)場測量。室內222Rn濃度研究采用美國生產的RAD7測

3、氡儀進行，測量時間為24小時～48小時。 3.研究內容 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、進行室內放射性研究；選取有代表性的生產規(guī)模比較大的新型墻材品種，進行調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行分級的具體指標；綜合以上研究給出摻工業(yè)廢渣新型墻體材

5、料放射性物質的控制措施。 4.研究結果 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)，鐳當量濃度算術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，但均不超過經濟合

6、作與發(fā)展組織(OECD)設立的限值(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)范性的標準。通過進行調整煤矸石磚和加氣鋼網輕質墻板的原料配比實驗，可以調整其放射性核素含量。加氣鋼網

7、輕質墻板進行的調整配比實驗結果表明，增加粉煤灰摻入比例會提高產品中放射性核素含量，因此可以適當降低粉煤灰含量降低產品放射性水平。 4.4室內空氣吸收劑量率 室內空氣劑量率水平與墻體材料中放射性核素含量相對應，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。 4.5室內氡濃度 粉煤灰磚建造的住房內氡濃度較高，氡濃度算術平均值為164.75Bqm-3。所測量的煤矸石磚建筑和高層公

8、寓室內氡濃度相當，分別為52.4Bqm-3和62.5Bqm-3。黏土磚建筑室內氡濃度最低。 4.結論 在新型墻體材料生產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準的樣品；煤矸石的天然放射性核素含量較低；同類型的工業(yè)廢渣由于產地或生產工藝的不同，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