泰安地區(qū)煤矸石燒結(jié)磚放射性核素限量調(diào)查

摘 要：根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)普通磚》（GB/T 5101-2017），引用的方法標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566-2010），對(duì)泰安地區(qū)的煤矸石燒結(jié)磚進(jìn)行放射性核素限量試驗(yàn)，用來檢測(cè)煤矸石燒結(jié)磚的的質(zhì)量，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

關(guān)鍵詞：煤矸石燒結(jié)磚；放射性；質(zhì)量監(jiān)測(cè)文章編號(hào)：2095-4085（2024）06-0200-03

0 引言

放射性是不穩(wěn)定原子核自發(fā)發(fā)射出某種輻射射線的特性。原子核的這種變化特性稱為放射性衰變或原子核衰變，衰變后產(chǎn)生的原子核數(shù)稱為放射性原子核數(shù)。放射性是法國物理學(xué)家亨利·貝克勒爾第一個(gè)發(fā)現(xiàn)的原子核輻射特性。1898年居里夫婦發(fā)現(xiàn)了能夠輻射更強(qiáng)放射性射線的元素鐳。迄今為止，人們已發(fā)現(xiàn)20多種具有放射性的元素，其中鐳、釷、鈾、鉀放射性元素在建筑領(lǐng)域普遍存在。世界上的一切物質(zhì)都是由微小的“原子”粒子組成的，而原子又由原子核、質(zhì)子、中子和核外電子組成。在自然界中絕大多數(shù)物質(zhì)中原子的原子核是穩(wěn)定的，但也有少數(shù)物質(zhì)原子的原子核不穩(wěn)定，它們會(huì)形成原子同位素并進(jìn)行物理衰變。原子具有一定數(shù)量的質(zhì)子、質(zhì)量數(shù)和核能狀態(tài)，平均壽命長(zhǎng)到足以被觀察到，原子的類型稱為核數(shù)。某些原子核的原子核是不穩(wěn)定的，可以隨著粒子或射線的發(fā)射而自發(fā)分解成另一個(gè)原子核。這種現(xiàn)象被稱為放射性衰變。放射性衰變可分為三種類型：α衰變、β衰變和γ衰變［1］。衰變的同時(shí)發(fā)射相應(yīng)的輻射射線，α射線是高速粒子流，粒子帶正電，電荷量是電子的2倍，質(zhì)量是氫原子的4倍，其組成與氦原子核相同［2］。α粒子的穿透能力較弱，在空氣中只能前進(jìn)幾厘米，用一張紙就能把它擋住。β射線是高速電子流，它的電離作用較弱，穿透能力較強(qiáng)，能穿透幾毫米厚的鋁板。γ射線是能量很高的光子，也就是高能電磁波。它的穿透能力更強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土［3］。放射線的危害有電離輻射、損傷皮膚、免疫力下降、誘發(fā)疾病、遺傳效應(yīng)等。人體可能會(huì)出現(xiàn)惡心、嘔吐、乏力、頭暈等癥狀。如果人體長(zhǎng)期接觸電離輻射，可能會(huì)導(dǎo)致皮膚癌、白血病等疾病。人們應(yīng)遠(yuǎn)離高輻射，避免長(zhǎng)時(shí)間接觸。

隨著時(shí)代的進(jìn)步，國家對(duì)于環(huán)境的保護(hù)要求逐年嚴(yán)格，國家對(duì)影響環(huán)境的各個(gè)方面都有相應(yīng)的要求。國家對(duì)于土壤、水源、空氣的質(zhì)量都有相應(yīng)的要求，國家也制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，其中《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566-2010），就是針對(duì)建材領(lǐng)域制定的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了建筑材料放射性核素限量和天然放射性核素鐳-226、釷-232、鉀-40放射性比活度應(yīng)同時(shí)滿足IRa≤1.0和Ir≤1.0［4］。該標(biāo)準(zhǔn)適用于對(duì)放射性核素限量有要求的無機(jī)非金屬類建筑材料，主要是檢測(cè)對(duì)人體有害的放射性強(qiáng)度，建筑材料與人們生活息息相關(guān)，以免不知不覺中發(fā)生放射性危害，造成不可逆轉(zhuǎn)的人體傷害。

泰安地區(qū)煤矸石燒結(jié)磚在建筑材料中有很大的用量，在建筑方面主要作為建筑墻體、地面、隔斷等材料使用，所以在整個(gè)建筑材料中占很大的比重。煤矸石磚的主要原材料是煤矸石，煤矸石燒結(jié)磚的生產(chǎn)流程成本要較普通粘土磚要低一些，而且原材料成本也低，利用煤矸石制成建筑用磚不僅節(jié)約了土地資源，還利用了大量的礦山和工廠的廢料。國家鼓勵(lì)企業(yè)對(duì)于各種廢料的的重新利用，煤矸石燒結(jié)磚就是利用對(duì)廢料的再利用，它是一種有利于環(huán)保的低碳綠色建筑材料，而且材料性能也滿足行業(yè)要求，有廣闊的應(yīng)用前景。

1 煤矸石燒結(jié)磚的生產(chǎn)工藝

煤矸石燒結(jié)磚制作工藝流程，首先需要選擇符合性能指標(biāo)的生產(chǎn)原材料，對(duì)其進(jìn)行制作燒制前的原材料預(yù)處理，包括剔除其中影響產(chǎn)品品質(zhì)的雜物、將原材料破碎至合理的粒徑級(jí)配以及原材料的陳化等。然后將處理后的煤矸石進(jìn)行過篩篩選、沖洗雜質(zhì)等工藝流程操作進(jìn)行初步的品質(zhì)優(yōu)化選擇。將篩選后的煤矸石原料按照工藝的參數(shù)指標(biāo)的要求進(jìn)行生產(chǎn)成型，成型過程中應(yīng)注意控制制作過程中的溫度、濕度、密度值、壓力值等參數(shù)。制作成型完成后，成型磚坯需進(jìn)行烘干處理，目的是使磚坯表面的多余的水分蒸發(fā)，并控制磚坯內(nèi)部的水分含量值。烘干后的成型磚坯需要送入窯爐中進(jìn)行進(jìn)一步燒制，煤矸石燃燒產(chǎn)生的高溫和高壓可以使磚坯固化成型，進(jìn)而形成新所需要的成品燒結(jié)磚。

2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

泰安地區(qū)的煤矸石磚中的煤矸石主要來源于當(dāng)?shù)氐拿旱V和工廠沸騰爐渣，泰安位于山東中部，地理位置上沒有大型的金屬礦藏，自然條件下的放射性礦物含量不多，所以煤矸石所帶的放射性也不大，本文主要是調(diào)查泰安地區(qū)煤矸石燒結(jié)磚的放射性核素限量，主要是煤矸石原材料來源并不能完全確定，所以存在放射性不確定性。本調(diào)查對(duì)抽取的23組煤矸石燒結(jié)磚進(jìn)行放射性核素進(jìn)測(cè)試，根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)普通磚》（GB/T 5101-2017）的要求， 應(yīng)用《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566-2010）方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，將樣品磨細(xì)后通過0.16mm方孔篩，取適量裝入樣品盒內(nèi)在試驗(yàn)狀態(tài)下放置24h，放入全自動(dòng)低本底多道γ能譜儀中進(jìn)行放射性試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表1。

3 總結(jié)

由上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，樣品的內(nèi)照射指數(shù)最大為0.2，外照射指數(shù)最大為0.6。根據(jù)GB 6566-2010標(biāo)準(zhǔn)要求，建筑主體材料內(nèi)照射指數(shù)IRa≤1.0，外照射指數(shù)Ir≤1.0，所有樣品放射性核素限量都符合標(biāo)準(zhǔn)要求。從調(diào)查數(shù)據(jù)來看，泰安地區(qū)煤矸石燒結(jié)磚的質(zhì)量還是不錯(cuò)的，廠家對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的把控還是很嚴(yán)格的。煤矸石燒結(jié)磚的放射性強(qiáng)弱只取決于原材料的放射性，因?yàn)樵诩庸み^程中不會(huì)有新的放射性增加，一塊磚的放射性強(qiáng)度，在其準(zhǔn)備階段就已經(jīng)基本確定。在把控放射性核素限量這一方面，只要對(duì)原材料的放射性能夠嚴(yán)格要求，制成成品磚之后的放射性核素限量指標(biāo)就能夠達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。泰安地區(qū)的燒結(jié)磚生產(chǎn)廠家所使用的原材料主要是來自泰安本地，放射性含量并不高，所以在嚴(yán)格把控原料來源的前提就可以控制放射性指標(biāo)。

4 結(jié)語

通過這次調(diào)查，了解了泰安地區(qū)的煤矸石燒結(jié)磚的質(zhì)量情況，根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)普通磚》（GB/T 5101-2017）的要求，在檢測(cè)的產(chǎn)品中放射性核素限量都是合格的。隨著時(shí)代的發(fā)展，國家乃至世界的對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，相關(guān)的法律要求也隨之制定出來。面對(duì)各種與人民生活息息相關(guān)的產(chǎn)品，國家也相應(yīng)底制定了各種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。放射性無處不在，人們要正確認(rèn)識(shí)放射性的存在，放射性不等同于“無形殺手”，放射性輻射水平只要在一個(gè)較低的范圍之內(nèi)，不會(huì)對(duì)人體造成傷害，即可應(yīng)用于建筑建設(shè)之中。地球就是一個(gè)大的放射性球體，建筑材料的放射性也是客觀存在的，無論是土壤、水、礦石都有放射性輻射，人們只要控制住輻射量在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)，放射性對(duì)人體的傷害基本是有限的，只有在積累到一定量的時(shí)候其放射性才會(huì)顯現(xiàn)出來。因此，人們也不用過分擔(dān)心輻射傷害，隨著國家對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的把控，產(chǎn)品從生產(chǎn)領(lǐng)域到銷售領(lǐng)域都有嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)手段，所以不需要過分恐慌，不要盲目的聽信各種“夸大其詞”，只有正確了解建筑材料的放射性，并通過相關(guān)部門的科學(xué)監(jiān)測(cè)和嚴(yán)格控制，才能提高人們對(duì)建筑材料放射性的認(rèn)知水平，引導(dǎo)大家正確對(duì)待建筑材料的放射性問題。

參考文獻(xiàn)：

［1］龔明，商蓓，張敏，等.陶瓷磚放射性核素限量的檢測(cè)與原因分析［J］.陶瓷，2017（7）：15.

［2］劉山.低成本熱鍍鋅渣用于γ射線屏蔽性能的研究［J］.東北大學(xué)碩士論文，2017（12）：1.

［3］王剛，祁少明，唐彩風(fēng)，等.放射性污染的產(chǎn)生與防護(hù)［J］.內(nèi)江科技，2014（8）：25.

［4］GB 6566-2010，建筑材料放射性核素限量［S］.