粉煤灰建材的放射性核素考查

　　1　放射性核素问题的提出

　　大剂量、高浓度放射性核素的照射能显著地致害人类并导致严重后遗症,这已由受原子弹残害的日本广岛和长崎人民的惨痛历史所证实。(前)苏联切尔诺贝利核电站的核泄漏事故,大批人员受到核辐射,给人们挂起显示核放射性强度的警钟,大剂量的核素辐射已引起人们的高度重视。

　　与此相比,小剂量辐射往往被忽视。生物学揭示了染色体的重要,科学家对各种人群染色体的抽样调查结果显示,接触过放射性物质的人员,包括核动力厂、铀加工厂、油天然放射物探井人员等,尽管他们工作环境的辐射剂量低于最大容许核素剂量水平0.055Va-1(西弗/年),而他们的血样淋巴的染色体畸变率仍高于一般对照组[1,2]。

　　某些天然辐射,传统公认的“正常”照射,有的亦达到了严重程度。例如,在美国爱达荷州,一直采用硅酸铝渣铺路造房,属天然辐射的“正常”照射。但近代仪器测试显示:公路、住房上空的γ吸收剂量远高于其它区域[3],住房的γ吸收剂量高出本底0.3μGYh-1,对照组为0.6μGYh-1。瑞典用含矾页岩多孔混凝土建房有长久历史,房屋内放射性氡的等效平均浓度高达260Bqm-3(贝可/米3)[4],为国际放射性防护委员会提出的上限值100Bqm3的2.6倍。我国的石渣建房也出现过类似问题[5]。

　　总之,对于能够形成长期辐射的建筑材料的核素危害,不可掉以轻信[6]。本文就粉煤灰中的放射性核素问题,进行了调查、分析、抽样测试并作出结论。

　　2　常用建材(未包括粉煤灰)的放射性核素剂量

　　常用的大量建筑材料中,放射性核素含量(也称放射性核素比活度)一般都较低,如我国粘土砖中226Ra的含量仅为34～48Bq·kg-1,红砖为38～58Bq·kg-1。这些辐射照射属正常本底照射。

　　不同国家,不同地质、水质、土壤条件会导致各建材中本底辐射特性有很大不同表1列出几个国家砖、石膏、水泥、混凝土的放射性核素浓度[7-12],表2列出我国几个典型省市建材中放射性核素比活度[7-9]。

　　比较表1数据,以226Ra含量为基准,属高含量者为德国的化学石膏(磷石膏)达555Bq·kg-1,英国沉积岩石膏(629),美国矿石生产的石膏(1221),此外德国红泥砖中226Ra也相当高(281)。

　　表1中涉及的六类砖的226Ra(均)值为91.7,而我国的粘土砖及红砖均低于此值。

　　这表明:我国的砖类建材可以较安全地加以使用,这也为粉煤灰砖与红砖配合利用提供了可能。

　　3　粉煤灰中的放射性物质

　　3.1　放射性物质的起源

　　粉煤灰中的放射性物质起源于原煤。像自然界的大多数物质一样,原煤含有天然存在的原生放射性核素。一般天然放性核素在煤中的含量低于地壳的含量,但由于火山源的反常的放射性超负荷浸渍以及其它原因,某些煤层也会有高浓度的放射性核素。