浅谈水泥放射性的危害

2015-10-21 17:16李鹏飞
建筑工程技术与设计 2015年30期
关键词:硅酸盐半衰期放射性

李鹏飞

随着社会的进步,城市建设的飞速增长,水泥产量随之也在持续、高速增长。但是有一个很重要的问题摆在了我们的面前,那就是建筑材料的放射性。下面我就浅谈一下水泥放射性的危害。

水泥大体可分为三类(1)通用水泥: 一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指:GB175—2007規定的六大类水泥,即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。

(2)专用水泥:专门用途的水泥。如:G级油井水泥,道路硅酸盐水泥。

(3)特性水泥:某种性能比较突出的水泥。如:快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、磷铝酸盐水泥和磷酸盐水泥。

水泥中的硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性,是以石灰石和粘土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料,然后喂入水泥窑中煅烧成熟料,再将熟料加适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。水泥的天然原材料本身具有一定的放射性,而现在随着工业的发展,各类废渣被应用到建筑材料中,当掺入可能使水泥中的放射性核素含量增大的工业废渣如钢渣、粉煤灰等,而水泥广泛用于民用建筑后,这样人类居住的各个居室内放射水平过高就会影响人们的身体健康。下面我们认识以下我们检测水泥放射性的主要放射性元素镭-226、钍-232、钾-40。

镭-226,核素符号226Ra,半衰期为1600a。226Ra源是α辐射体,放射α粒子的同时伴随γ射线。α粒子的射程很短,正常密封情况下衰变不会对环境及人体造成外照射危害。但衰变过程中伴随的γ射线可造成人体的外照射损伤。

钍-232,核素符号232Th,半衰期为1.405E+10a,为天然放射性核素。钍的化学毒性估计非常小。它的危险性主要来自其放射性。钍同位素Th的半衰期为140.5亿年,它的放射性比铀238还要低。原因是因为由于它的半衰期高,因此它每秒钟衰变的次数少,此外它衰变产物中半衰期比较低的也比较少。钍放射α粒子,因此它被吸入或者食入的话危险比较高。尤其粉状的金属和氧化物能够进入肺,非常危险,会致癌。

钾-40(K)是钾元素的一种放射性同位素,原子核不稳定,可以自发通过β衰变生成氩-40和钙-40,放出β射线和γ射线,β射线的最大能量为1.31MeV,γ射线有1460.8keV和2.958keV两种。半衰期1.248×10^9年。该反应是地质学上钾氩测年法的依据,具有广泛的用途。地球上的氩气也有很多来自它的衰变。另外,由于钾40是天然存在的放射性核素,钾也是人体内常量元素,含量较多,所以钾40是人体受天然核辐射的主要来源之一。

水泥的放射性主要分为两种,一是水泥内放射的γ射线对于人体的外照射。二是水泥中放射性核素镭-226、钍-232和钾-40所析出的氡及子体对于人体造成的内照射。当人体受到水泥放射性的内外照射并吸入放射性气体就会产生各类疾病、甚至肿瘤等疾病。

水泥的放射性污染是建筑材料主要的环境污染方式之一,水泥的放射性污染与我们紧密相连,在我们日常的工作和生活中严重危害人体的健康,所以水泥的放射性污染需要重点关注和讨论。

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