新疆某煤礦放射性水平研究

依斯買提·海它普

摘要：為加強對新疆煤礦開采過程中放射性監(jiān)管，對煤礦家γ輻射劑量率、氨濃度及固體樣品中放射性核素含量進行調(diào)查，估算煤礦井下工作人員所受年有效劑量。結(jié)果表明：煤礦井上環(huán)境中γ輻射劑量率基本處于新疆環(huán)境最低水平，煤礦井下環(huán)境中γ輻射劑量率和氨濃度水平偏高，數(shù)值波動范圍較大，個別的煤礦中存在放射性差異。因此，本文需要對該地區(qū)煤礦的輻射進行安全監(jiān)管分析。

關(guān)鍵詞：煤礦；放射性水平；研究

新疆煤炭預(yù)測儲量2.19萬億噸，占全國預(yù)測儲量的40%以上，是我國富煤省（區(qū)）之一。環(huán)保部門在該地區(qū)的放射性監(jiān)管過程中發(fā)現(xiàn)：部分煤礦開采區(qū)域煤炭中含有較高的放射性特質(zhì)，并且放射不均，此類煤炭的開采或使用會對環(huán)境造成潛在的風(fēng)險，在生產(chǎn)生活中也會造成放射性污染與危害。為加強監(jiān)督工作，應(yīng)對煤礦放射性進行研究。

一、新疆某煤礦放射性水平測試方法

根據(jù)新疆某煤礦放射性水平研究，例舉幾點常用的測試方法，專門用于測試煤礦的放射性表現(xiàn)。

（一）測試γ輻射劑量率

新疆某煤礦測試γ輻射劑量率時，使用了型號為FH40G的便攜式γ劑量率儀設(shè)備，直接檢測煤礦中的γ輻射劑量率。煤礦中γ輻射劑量率測試時要遵循《環(huán)境地表γ輻射劑量率測量規(guī)范》和《輻射環(huán)境檢測技術(shù)規(guī)范》中的要求，規(guī)范γ輻射劑量率的測試。便攜式γ劑量率儀設(shè)備在測試煤礦放射性水平時，應(yīng)該運用瞬時測量的方法，每個小時需讀取10次，1次讀取的時間為10秒，記錄下數(shù)值之后求出平均值即可。

（二）測試氡濃度

氡濃度是煤礦放射性水平測試中的一項重要因素，氡濃度測試時使用的是P-30測量儀，此類儀器專門用于測量放射性的氡濃度，測試工作中以《環(huán)境空氣中氡的標準測量方法》為依據(jù)，再配合《室內(nèi)氡及其衰變產(chǎn)物測量規(guī)范》的要求，完善氡濃度的測量過程，重點分析新疆某煤礦中氡濃度的測試結(jié)果，了解新疆煤礦的放射性水平。

（三）測試固體樣品核素含量

新疆某煤礦中含有天然的放射性元素，選擇煤礦的固體樣品測試核素的含量，測試時選擇型號為GC4019的HPGe低本底γ譜儀，準確測量出煤礦固體樣品內(nèi)，天然放射性核素的實際含量[1]。固體樣本中核素含量測試相對復(fù)雜，在新疆煤礦中選擇好固體樣本之后，放入到110℃的條件內(nèi)烘干，烘干到恒重程度之后按照粒徑不超過26mm的標準處理樣品，樣品破碎之后呈現(xiàn)為小塊狀態(tài)，稱量出400g～500g的樣品放進粉碎機內(nèi)，經(jīng)過粉碎處理后使用60目的分樣篩進行分選，樣品盒內(nèi)需裝入300g左右的樣品進行密封處理，密封時間是21天，樣品使用低本底γ譜儀測量出238U、232Th、226Ra核素的含量。

二、新疆某煤礦放射性水平測試分析

本文分析新疆某煤礦放射性水平測試的結(jié)果，結(jié)合上文中測試方法的應(yīng)用，匯總測試的結(jié)果，做如下分析。

（一）γ輻射劑量率的測試結(jié)果

新疆某煤礦在測試γ輻射劑量率時，專門選在了煤礦的井上和井下結(jié)構(gòu)中，測試結(jié)果整理為：某煤礦井上環(huán)境內(nèi)，有4處位置的γ輻射劑量率的范圍是143～257nGy/h，

3處位置的γ輻射劑量率測值范圍在105.1 ～289.4nGy/h內(nèi)，后者的γ輻射劑量率明顯高于前者，全面分析整個煤礦區(qū)域內(nèi)的γ輻射劑量率，測量范圍在77.4～387.8nGy/h，井下環(huán)境中，4處位置的γ輻射劑量率范圍是100～229nGy/h，2處位置的γ輻射劑量率范圍是77.4～150.8nGy/h中，整個井下室外環(huán)境中γ輻射劑量率的測值范圍在60.3～403.5nGy/h內(nèi)。新疆某煤礦的γ輻射劑量率測值分析中可以發(fā)現(xiàn)，區(qū)域內(nèi)測值超出了正常標準的規(guī)定，表明煤礦中含有γ輻射。

（二）氡濃度的測試結(jié)果

氡濃度測試結(jié)果分析為：（1）煤礦井上的辦公區(qū)域中，氡濃度的測值范圍是12～68Bq·m-3，該區(qū)域的氡濃度符合國家對煤礦放射性水平的標準要求，考慮到辦公區(qū)功能，還需采用可行的措施降低氡濃度，把區(qū)域內(nèi)氡濃度的平均值控制在200Bq·m-3標準下；（2）井上生活區(qū)內(nèi)參考國家的標準控制濃度值，生活區(qū)的人流量較大，必須依照標準控制氡濃度，針對高于國家標準平均值的氡濃度進行加權(quán)求值，加權(quán)平均值是40Bq·m-3；（3）新疆某煤礦井下區(qū)域中氡濃度測量數(shù)值與國家室外空氣中的氡濃度數(shù)值相比，高出數(shù)值為14Bq·m-3；（4）煤礦巷道、開采面的氡濃度測量值范圍是14～687Bq·m-3，符合國家規(guī)定的標準。

（三）固體樣品核素含量測試結(jié)果

固體樣品核素含量測試的過程中對煤礦中的煤矸石、粉煤灰以及煤樣進行測量，測試結(jié)果分析時發(fā)現(xiàn)上述三種固體樣品中，226Ra、238U含量均超出開采標準中的限定值，在煤礦中規(guī)劃到限制開采的范圍中[2]。限制開采范圍中的粉煤灰、煤矸石以及煤樣不能隨時開采，即使開采后也不能隨意進行應(yīng)用，以免在環(huán)境中產(chǎn)生放射性危害。

（四）劑量估算分析

劑量估算主要是在附加類照射中實行計量的估算，如內(nèi)照射、外照射。一般情況下內(nèi)照射中的放射性來源于氡和附屬的子體，外照射放射源為γ輻射，采用計量估算的方法可以控制區(qū)域中的有效劑量。有效劑量的計算方法為H=H1+H2，其中H1表示內(nèi)照射產(chǎn)生的附加劑量，H2表示外照射產(chǎn)生的附加劑量，兩者綜合起來之后就是計量估算的計算方法。劑量估算的數(shù)值決定了新疆某煤礦采礦時的安全性，根據(jù)劑量估算結(jié)果可以判斷井下是否具備開采的條件，同時評估經(jīng)常辦公區(qū)、生活區(qū)的建設(shè)位置，提高煤礦資料的開采量并且保障煤礦開采過程的安全性。

三、結(jié)束語

新疆某煤礦井上、井下環(huán)境中的放射性水平研究中，表明了同一個礦區(qū)不同區(qū)域位置的放射性水平存在差異，γ輻射劑量率、氡濃度、固體樣品放射性研究均出現(xiàn)了數(shù)值波動，表明放射性水平研究工作的重要性。

參考文獻：

[1]張占江，王國全，馮光文.新疆某地區(qū)煤礦放射性水平調(diào)查[J].職業(yè)與健康，2015，31 （09）：1156-1159.

[2]馮光文，王國全.新疆某縣煤礦放射性水平調(diào)查與評價[J].核電子學(xué)與探測技術(shù)，2014，34 （10）：1218-1221+1230.