《建筑材料放射性核素限量》

    一、修订本标准的基本原则

    1、以GB/6763/2000《建筑材料产品及建材用工业废渣放射性物质控制要求》、GB6566－2000《建筑材料放射卫生防护标准》和JC518－93(96)《天然石材产品放射防护分类控制标准》为基础进行修订。
    2、以国际放射防护委员会(ICRP)第82号出版物“线性无阈”的理论为依据。控制建材产品放射性水平的目的在于限制随机效应的发生率。使它控制在社会可接受的水平。把建材及其他各种实践活动对公众所致的天然辐射照射的附加剂量限制在1mSv/a以内。
    3、以我国建筑材料产品的放射性水平为基本出发点。按辐射防护三大原则，把建材产品的生产、使用的各种实践活动，所带来的总的社会利益应大于所付出的代价。用辐射防护最优化的原则指导掺渣建材产品的生产和装修材料的应用。把建材产品的天然放射性对人体的照射剂量降低到可合理达到的最低水平。
    4、建筑物室内氡浓度来源，不仅与建材中的226Ra含量、氡在建材中的析出率有关，而且与地基的地质条件、建筑结构有关，更与人们的生活习惯、室内通风条件有关。本标准与原被修订的三项标准一样[1][2][3]，仅从建材中的226Ra含量提出控制要求。

    二、修订标准的背景材料

    1、我国建筑物室内外的γ辐射剂量率水平
    为制订国家标准GB6763－2000和GB9196－88，曾对我国67个城市(地区)的3769个各类建筑物室内和2040个室外的γ辐射剂量率进行了现场调查测量。测量仪器为国产FT－620型X、γ照射剂量率仪。建筑物室内按建筑类型测量，然后加权得到全国建筑物室内γ辐射剂量率的加权平均值。室外随机选择空旷地带的原生土壤进行测量，测量结果取各城市(地区)的算术平均值。测量结果及有关文献数据分别列于表1、表2。
    2、我国各种建材产品的放射性核素比活度范围
    为制订国家标准GB6763－86和GB9196－88，在全国范围内(除港、澳、台地区)，对水泥、墙体材料等进行了取样核素分析。同时，对93年以来对有关建材产品的放射性国家监督抽查、统检及委托测试数据进行了统计分析。我国几种主要建材产品的放射性核素比活度，见表3。
    3、建材放射性内、外照射剂量控制式
   （1）、室内γ辐射剂量率的本底值与建材放射性γ外照射剂量控制式
    人们为了生存，必须居住的房屋，用未掺渣的烧结粘土砖构成房屋的室内γ辐射剂量率作为室内γ外照射的本底是适宜的，根据文献[6]，我国未掺渣的粘土砖226Ra、232Th、40K的比活度典型值分别为41、48、666Bq·kg－1。这与文献[5]上的我国土壤中的天然放射性核素226Ra、232Th、40K比活度的典型值381、500、5682Bq·kg－1基本相同。
    按GB6763－2000γ外照射剂量模式：Dγ=612×10－2CRa＋142CTh＋088CK)，室内γ辐射剂量率的本底值为1027nGY·h－1，外照射本底剂量为0505mSv/a。
    根据γ外照射剂量本底值，将建材放射性γ外照射的附加剂量控制在06mSv/a以内是适宜。这样，在建材226Ra、232Th、40K在单独存在时，其放射性核素比活度可分别控制在370、260和4200Bq·kg－1以内。因此，建材中的外照射剂量控制式可表达为：
      CRa/370＋CTh/260＋CK/4200≤1     (1)
      式中——CRa、CTh、CK分别为建材产品中镭－226、钍－232、钾40的比活度，单位为：Bq·kg－1。
      370、260、4200—仅考虑γ外照射时，当镭－226、钍－232、钾－40单独存在时的限值。
    (2)、室内的内照射剂量控制式
    室内氡浓度与建材中Ra－226含量及氡析出率、天然气、水源、地基的地质条件、建筑结构有关，更与人们的生活习惯、房间的通风率有关。根据文献[7][10]的初步调查，我国室内氡浓度的典型值大约在24Bq·m－3。而我国砖混房约占95％，其墙体、地板、天花板的226Ra加权平均的放射性比活度为45Bq·kg－1左右。因此，本标准根据GB6763－2000、GB6566－2000和JC518－93(96)将建材中的镭－226比活度控制在200Bq·kg－1是合适的。
    所以本标准规定室内的内照射剂量控制式为：
      CRa/200≤1      (2)
      CRa——建材中镭－220的比活度Bq·kg－1；
      200——仅考虑内照射时，镭－226比活度限值，
                Bq·kg－1。
    4、我国各种建材产品放射性核素分布情况
    为方便比较，使标准叙述简明扼要，力戒冗长。便于比较，我们引用了内、外照射指数。在此详解如下：
    内照射指数：IRa=CRa/200
    式中：IRa——内照射指数
    CRa——建材产品中镭－226的放射性比活度，Bq·kg－1，；
    200——仅考虑内照射时，本标准规定的建材中镭－226的放射性比活度基本限值，Bq·kg－1
    外照射指数：Iγ=CRa/370＋CTh/260＋CK4200
    式中：Iγ——外照射指数
    CRa、CTh、CK——分别为建材中镭－226、钍－232、钾－40放射性核素比活度；Bqkg－1
    370、260、4200——分别为仅考虑外照射时镭－266、钍－232、钾－40在单独存在时，本标准规定的基本限值。
    石材产品放射性的比活度分布情况
    共检测石材产品417个，样品来源为国家建材放射性监督检测中心统检、监督检查和委托测试样品，石材品种达289种。

    三、修订标准的条款说明

    1、范围
    本标准适用于建造各类建筑物所使用的无机非金属类建筑材料。生产建筑材料所使用的原料(主要为废渣)，参照本标准执行。建筑物包括民用建筑及工业建筑；建筑材料包括建筑物主体工程用材及饰面用材。言外之意本标准不适用于建筑工程中所使用的钢材、木材；装修工程中所使用的有机材料，如有机涂料、铝塑钢、塑板(管)、PVC板、壁纸等。
    2、定义
    为了便于表述和将装修材料按其放射性水平的大小进行分类管理，本标准引用了建筑材料、装修材料、建筑物、Ⅰ类民用建筑物、Ⅱ类民用建筑、内照射指数和外内照射指数的定义。详细内容见标准文本。
    3、建筑材料与装修材料中放射性核素限量
   （1）、建筑材料
    标准修订小组认为：本标准规定的建筑材料是指建筑物所用的建筑工程主体材料，即为大宗的建筑材料。建筑材料的生产是采用多种原料配制、加工而成，其产品的放射性水平是可以通过改变生产配方或更换原料来源得到控制。就目前我国建筑材料产品的放射性水平而言，根据其放射性水平统计结果，绝大部分产品是满足上述(1)(2)式要求的。因此，建筑材料产品的放射性水平不应进行产品分类。但是，根据建筑材料放射性水平实际测定结果，对于空心建筑制品和质量厚度小于8g/cm2的建材产品应分别控制。
    1、空心率小于25％或质量密度小于8g/cm2的建筑材料
    国家标准GB6763－2000、GB6566－2000对建材产品的放射性的内、外剂量控制式基本限值是一致的。即当建材产品中的226Ra、232Th、40K单独存在时，对226Ra、232Th比活度限值相同，皆为370、260Bq·k－1。而对40K比活度的限值分别为4200和4000Bq·kg－1，相对偏差为4-8％。因此，外照射剂量控制表达式是基本相同的。
    如上所述，GB6763－2000、GB6566－2000和JC518－93的内照射剂量控制表达式是一致的。
    实施表明，上述的建材放射性内、外照射剂量控制式符合我国建材生产的实际情况。因此，修订标准规定建材产品中的226Ra、232Th、40K的放射性核素比活度必须同时满足下列(3)和(4)式。
    Iγ=CRa/370＋CTh/260＋CK/4200≤10     (3)
    IRa=CRa/200≤10                       (4)
    同时满足(3)和(4)式的建材产品，其产销与使用范围不受限制。不同时满足(3)和(4)式的建材产品，其生产企业应改变配方或变换原料来源。否则，应限制其生产与销售。
    2、对空间率大于25％或质量厚度小于8g/cm2的建筑材料
    由于空心率大于25％烧结空心砖，是我国今后墙体材料的发展方向。据测量空心率为30％的烧结空心砖的表面的γ辐射剂量率为相同材质的实心砖低17％。质量厚度小于8g/cm2的建材产品主要是指简易房墙板、隔墙板等。其表面的γ辐射剂量也远低于实心砖墙的γ辐射剂量率。若仅从辐射附加剂量考虑，其放射性比活度限值可以放宽较大幅度，但考虑日后处理对环境本底水平的影响，故只作适当放宽。
    因此，这类建材产品应当满足：
    Iγ=CRa/370＋CTh/260＋CK/4200≤13     (5)
    IRa=CRa/200≤10                       (6)
    其生产和销售不受限制。这种适度放宽，并不增加附加剂量，有利于工业废渣资源的综合开发利用，有利于建材工业的发展。
   （2）、装修材料
    装修材料是指用于建筑物室内、外饰面的无机非金属类材料。包括：石材、建筑陶瓷、石膏制品、吊顶材料、粉刷材料及其它新型饰面材料等。为有利于产品销售，应适当放宽装修材料的放射性物质限量。但由于装修材料是直接饰于室内的内表面，其放射性水平大小直接影响室内γ辐射剂量率和氡浓度的大小，所以放宽应有限度。
    石材产品的放射性是天然形成的，而非后天加工所致。其放射性水平相差很大，尤其是一些市场上销售量大、面广的石材，一般比建筑材料略高。为合理开发、使用这些天然资源，JC518—93(96)对其进行分类管理。根据使用场所不同，选用不同的材料。实践证明这种分类方法是可行的，它促进了我国石材工业的合理发展，取得了显著的社会效益和经济效益。
    GB6566－2000标准中，为进一步扩大建筑材料的合理利用，同样提出了按用途对其进行分类管理的限制标准。
    因此，修订起草小组认为：对装修材料进行分类管理，既保证新标准与原标准的一致性，又达到了合理利用资源，适合我国国情的要求。
    分类依据：1、JC518－93(96)、GB6566－2000；
   2、我国装修材料放射性水平实际分布情况；
   3、装修材料的使用场所；
   4、同建设部即将颁布《民用建筑工程室内环境污染控制规范》一致；

    本标准根据装修材料放射性水平大小划分为以下三类：

   A类装修材料
   装修材料中天然放射性核素镭－226、钍－232、钾－40的放射性比活度同时满足IRa≤100和Iγ≤13要求的为A类装修材料。A类装修材料产销与使用范围不受限制。
   B类装修材料
   不满足A类装修材料要求而同时满足IRa≤13和Iγ≤190要求的为B类装修材料。B类装修材料不可用于Ⅰ类民用建筑的内饰面，但可用于Ⅰ类民用建筑的外饰面及其它一切建筑物的内、外饰面。
   C类装修材料
   不满足A、B类装修材料要求而满足Iγ≤280要求的为C类装修材料。C类装饰材料只可用于建筑物的外饰面及室外其它用途。
   Iγ>280的天然石材只可用于碑石、海堤、桥墩等其它用途。
4、检测方法
    GB6763－2000标准中引用的分析方法：GB/T11713－1989《用半导体γ能谱仪分析低比活度γ放射样品的标准方法》。GB6566－2000标准中引用的分析方法是：GB/T117413－1989《土壤中放射性核素的γ能谱分析方法》。JC518－93标准中规定的分析方法是：γ能谱分析方法，没有详细规定引用何种标准，但规定了γ能谱分析方法的测量不确定度应≤20％。

    本修订小组经研究认为：原标准GB6763－2000、GB6566－2000引用的两种标准分析方法适用分析对象不同，不能完全涵盖建材产品的种类及其特性；同时，原两个分析标准过于细、长，给使用者的理解与使用带来的一定的困难。
    因此，本标准送审稿规定的检测方法确定为：低本底的多道γ能谱法，没有规定是何种晶体的探测器；仅规定了取样与制样方法；规定了测量要求；关键规定了检测系统的测量总不确定度。满足上述要求的检测仪器及测量总不确定度，就可以达到准确分析的目的。

    四、本标准实施后我国建材产品满足标准情况
    起草小组根据手中已有检测结果统计如下：
产品     A类           B类       C类        大于C类
石材     96％          3％       1％        077％
     （本文只引用了石材部分——编者注）
参考文献
[1],GB6763－2000《建筑材料产品及建材用工业废渣放射性物质控制要求》
[2],GB6566－2000《建筑材料放射性卫生防护标准》
[3],JC518－93(96)《天然石材产品放射防护分类控制标准》
[4],杨钦元等,《重庆环境科学》Vol.No.3,1991年6月,P27
[5],国家环保局《中国天然辐射水平调查研究》, 1990年,P61
[6],《建筑材料用工业废渣放射性物质限制标准》编制组：《建筑材料用工业废渣放射性物质限量标准的研究报告》，1985年
[7],潘自强，全国天然辐射照射控制研讨会论文汇编，P4
[8],杨钦元等，《发展全煤矸石烧结空心砖的代价——利益分析》研究报告，国家建材局，1999年
[9],王其亮等，《我国天然本底外照射水平及其所致居民剂量》中华放射医学与防护，1985年，第5卷增刊，P74
[10],任天山，室内氡的来源、水平和控制，辐辅防护，21卷第5期。