放射性厂房表面污染测量方法

核工业标准化研究所。

童明炎、单润华等。

非固定性污染：污染核素与物体表面之间以分子间作用力结合，二者结合疏松，易于去污 。

弱固定性污染：污染核素与物体表面之间以化学吸附或离子交换形式结合，二者结合紧密，较难去污。

强固定性污染：污染核素扩散渗入基体材料内或基体材料内微量元素受放射性辐射产生放射性核素，这种污染很难去除 。

放射性污染去污效果评价通常从去污效果、去污对设备的损伤程度、废物量三方面考虑 。

1） 去污效果

通常用去污因子(又称称去污系数，DF)或去污效率（DE）表示 。

式中：DF-去污因子；DE－去污率；I₀-去污前放射性强度；I－去污后放射性强度。

去污因子或去污系数越高，说明去污效果越好。

2） 设备损伤程度

用金属损伤量（A）或损失厚度（U）衡量。

式中：A-金属损失量；W-金属损失质量；S-去污表面积；U-损失厚度；P－金属密度。

3) 废物量

去污过程化中应尽量减少产生的废物量。

磷矿石中含有一定数量的天然放射性物质, 磷酸盐矿石的开采和处理把²³⁸U 及其衰变产物重新分配到磷酸盐工业的产品、副产品和废弃物中, 农业上用的磷肥, 建筑上用的副产品及排入环境的废弃物都会形成辐射源。由于放射性污染的隐蔽性和累积性, 其潜在的危害性更应引起人们的警惕。

磷矿开采及磷加工的放射性污染

1、矿石采选中的放射性

在选矿中要将矿石与尾沙及粘土矿泥分开, 矿泥中放射性含量与商品矿石中相近, 而尾沙中则少些。在干燥研磨过程中向大气排放的细岩尘也含一定的放射性物质, 如美国佛罗里达某厂的干燥装置, 每年平均处理湿矿石217 ×10⁹kg，约向大气排放约250MBq 的²³⁸U 和与之大致相当的²²⁶Ra 。

2、湿法生产中的放射性

在湿法生产中, 通常是将硫酸与矿粉混合, 处理后产品是磷酸, 副产品是磷石膏。磷矿石中的铀和钍主要转移入磷酸中, 镭多与磷石膏共沉淀。因此, 湿法生产的某些磷肥中铀、钍的含量往往明显高于矿石, 而磷石膏用于建材更需谨慎对待。湿法磷化工的大气排放物中除了非放射性的氟化物外, 还有数量较大的生产性粉尘。一般而言, 矿石中的²²⁶Ra 含量为1500Bq·kg^-1时, 每吨磷矿石将释放115 ×10⁶Bq 的²²²Rn。湿法工厂的废水需经过处理后外排, 在pH1.5- 2.0 的工艺废水中，²³⁸U 的含量可高达数万Bq·m^-3。因此, 工艺废水和其中污泥的合理处理对减少其对环境的放射性污染是非常重要的。

3、热法生产中的放射性

热法生产的产品是黄磷, 副产品是炉渣(硅酸钙渣) 和磷铁。黄磷本身的放射性不高, 而矿石中的大部分放射性物质富集于硅酸钙渣和磷铁中。另外矿石的融熔过程使²¹⁰Po 和其它挥发性放射性物质向大气释放。废水中的放射性物质含量一般较低。

磷产品的放射性污染

1、副产品和废渣利用中的放射性影响

磷肥工业副产品和废物再利用时, 由于其中富集了较多的放射性成分, 若使用不当, 易形成二次污染, 给环境和公众健康留下隐患。

热法的副产品硅酸钙渣, 多被用作道渣, 填充材料和制混凝土, 但除了在熔融过程中挥发出²¹⁰Po 以外, 其中²³⁸U 系列的天然放射性含量和矿石及渣中一样多。据调查, 在用重量百分比为43 %的矿渣水泥板建的房间内, 空气中的γ吸收剂量率明显高于室内平均空气吸收剂量率。

2、磷肥中的放射性

据估算, 每吨商品矿石生产0.45 吨磷肥, 其中大约含3 ×10⁵Bq 的²²⁸U 和2 ×10⁵Bq 的²²⁶Ra 及其衰变产物。磷肥施于土壤中, 会使土壤的放射性水平有所提高, 但在若干年内不会明显。受影响的植物也会摄取部分放射性物质, 并且从事磷肥生产, 运输, 仓储和使用少量人员接受的附加剂量会有所增加。此外, 磷酸盐产品被广泛用作饲料中的添加剂, 也会使牛奶等畜产品中的放射性含量有所提高。