影响建筑材料放射性比活度测定准确性的因素及改进措施

摘 要：通过对仪器设备、环境条件、测试时间三个方面分析其对建筑材料放射性比活度测定准确性的影响，研究针对性的改进措施提高放射性检测的准确性，为社会提供科学准确的检测数据。

关键词：放射性比活度；准确性；改进措施

放射性在自然界无处不在，水、土壤、矿石中均含有放射性元素。有些建材产品，原材料本身所含有的放射性高，特别是一些掺入工业废渣（磷渣、煤渣、矿渣等）的产品放射性高。各种新型建筑材料（有些材料甚至掺入大量高放射性的废渣）构筑人类生存环境，导致人类生活居住环境放射性水平普遍偏高。人体对低放射性具有一定的承受能力，但辐射指数若超过正常人体所能承受的限度，则会对人体健康造成极大影响和伤害，尤其是儿童、老人和孕妇，更容易受到辐射污染的伤害甚至危及生命。因此，检测方法和检测数据必须是非常严谨和科学的。

国家标准GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》（最早为2001版）中规定了用232Th、40K、226Ra的比活度浓度来表示放射性的相对含量高低，该标准还规定了放射性比活度测定的方法和仪器设备。虽然有国家标准为准则，但由于各检测机构的检测水平、环境条件、仪器设备以及对标准的理解程度千差万别，导致了在实际检测过程中检测数据准确性较低，偏差较大。

1 原因及改进分析

1.1 仪器设备

1.1.1 核心部件尺寸的影响

GB6566-2010中规定测试仪器为低本底γ能谱仪，目前市面上已知的γ能谱仪有两种，高纯锗型和碘化钠型，而尤为碘化钠型应用比较广泛。

标准中未对γ能谱仪的具体尺寸参数作出规定，根据仪器设计原理我们知道，碘化钠晶体探测器尺寸的大小会影响仪器的探测效率，晶体尺寸大小和探测效率成正比关系，尺寸越小，探测效率越低，测定结果就偏低；铅屏蔽室壁厚决定了环境本底浓度的高低，若厚度过薄，将使得仪器本底增高，从而使测定结果偏高。从以上两方面来看，合适的碘化钠晶体尺寸和铅屏蔽室壁厚都直接影响了测定的准确度。参照相对成熟的GB/T 11743-1989《土壤中放射性核素的γ能谱分析方法》中的规定，碘化钠晶体尺寸应不小于Φ75mm×Φ75mm，铅屏蔽室壁厚应不小于100mm。

1.1.2 稳定性的影响

γ能谱仪是一种相对测试装置，在温度、电压的影响下，测试过程中会出现峰位漂移的现象，若测试样按照漂移前的峰位进行计算，那么最终测定结果就会产生较大的偏差，为了避免此现象的发生，应利用随机附带的标准源定期进行期间核查，季节更替时更要做好这一工作，尤其是北方采暖季；仪器长期闲置重新启用时，应采用标准源对模型进行标定，重新刻度峰位。

1.1.3 标准源的影响

在γ能谱仪上40K是测量1460keV能量峰，232Th、是测量子体228Ac发射的991.1keV能量峰，226Ra是测量子体214Pb发射的352.0keV能量峰。从226Ra衰变到214Pb要经过气体放射性核素222Rn，因此样品必须密封，保证222Rn不泄露，实现放射性衰变平衡。因此说，标准源的封存效果好坏，直接影响226Ra测定结果的准确性。

在使用标准源对仪器进行期间核查或者模型标定时，应确保其密封状态的完好无损，若有损坏，应及时进行修复。

1.1.4 仪器准确度的影响

仪器的准确度随着使用时间的增加，会逐渐下降，尤其是使用频率较高的，下降会较多，在每次检定时计量检定部门会根据实际检定结果给出一个校正因子，在实际测定样品时，应当利用该校正因子对结果进行校正，以降低由于仪器准确度对结果准确性的影响。

1.2 环境条件

环境条件的变化也会影响γ能谱仪的准确度，主要是温度的影响。因为γ能谱仪探测器（目前多采用闪烁计数器）输出信号受温度影响，γ能谱仪的电子学系统（主要是脉冲放大器、脉冲幅度分析器、高压电源）也具有一定的温度系数。因而，γ能谱仪的工作环境我们建议在（23±2）℃，此外，湿度也应在50%±10%范围内，这也是仪器出厂刻度时的测试环境，保证环境条件的一致，必要时应对环境条件采取控制措施，以使环境条件满足检测设备使用要求，一定程度上提高检测结果的准确性。

1.3 测试时间

尽管大多数γ能谱仪在模型标定时都固定采用3600秒为一个样品测定周期，但在实际应用中我们发现，γ能谱仪的本地、探测效率和建筑材料放射性的强弱，决定了所需的测试时间的长短，对本地高、探测效率低的，应适当延长测试时间；在本底和探测效率一定的情况下，测试时间和建筑材料放射性水平高低成正比关系，对于放射性强的样品，应适当延长测试时间（在采样过程中注意观察样品谱线，当样品谱线已经基本定型时，可停止采样并保存、计算，如果结果处于临界值，延长测量时间可使结果更准确），否则，如果测试时间太短，样品净计数统计误差偏大，测试结果的分散性就大，从而导致结果的不准确。

2 结束语

影响建筑材料放射性比活度测定准确性的因素很多，在此只是就以上三个方面做了简单的分析，还有一些影响因素有待在今后的工作中去发现，随着认识的加深我们在实际检测过程中可以有的放矢，将影响程度降到最低，得到更科学、更准确的的检测数据。

参考文献

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作者简介：王晓娟（1980.07-），女，新疆昌吉人，本科，中级工程师，硅酸盐及新型建筑材料研究与检测。