功能矿物在防氡防辐射水泥砂浆中的应用

1、第2期2005年4月No.2Apr.2005MultipurposeUtilizationofMineralResources矿产综合利用功能矿物在防氡防辐射水泥砂浆中的应用何登良,董发勤,邓跃全(西南科技大学材料学院,四川绵阳621010)摘要:通过加入重晶石、沸石、氧化铁粉、石膏粉等能吸收放射线和屏蔽氡的功能矿物原料,对环保型防氡防辐射水泥砂浆的制备进行了试验研究。结果表明,重晶石对氡和辐射的屏蔽效果较好。关键词:氡;放射性;防氡防辐射;水泥砂浆中图分类号:TQ117.6;X591文献标识码:A文章编号:100026532(2005)0220018203目前,人们已经开始关注生活环境中的氡

2、气和辐射的污染,并探寻防氡降氡以及防辐射的最佳途径,因此研究具有防氡、防辐射功能的建筑材料已势在必行。明盛达水泥厂生产。标准砂:。1.2、石,并按,制备成40mm×40mm×160mm的长方体试块和直径为44mm高为50mm的圆柱型试块(养护15d)分别用于防氡和防辐射实验。1试验部分1.1试验原料(1)重晶.09g/cm,比表面积2506cm/g,绵阳安县华西矿粉有限公司生23产。沸石:河南信阳生产。3氧化铁粉:密度2.086g/cm,比表面积22570cm/g,产地四川。石膏粉:密度2.596g/cm,比表面积24860cm/g,四川省眉山复兴特种石膏制品厂生产。(2)

3、高氡高辐射基材在本实验中选用粉煤灰做放射源即被屏蔽物质,其密度为2.55g/cm,比表面积为25183cm/g,采自某市煤渣砖厂。(3)其他材料325#普通硅酸盐水泥:四川省江油市彰33收稿日期:2004206217基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(课题编号:2001AA322070)作者简介:何登良(1979-),男,硕士,主要从事环境矿物材料研究。第2期何登良等:功能矿物在防氡防辐射水泥砂浆中的应用19本实验选用密封法来测定防氡效果,其基本原理是将待测样品封存在密闭的容器内,让样品中逸出的氡气不断积累,经过一定时间后采集气体进行氡活度分析,然后计算氡析出量和防氡率。1

4、.4放射性屏蔽效果的测定浆的吸氡性能越好。沸石对氡气体的屏蔽作用也很明显,主要由于它是开放性较大的硅氧、铝氧四面体组成的一种架状硅酸盐结构,沸石内的微小通道大小均匀、固定,小于其直径的物质能被吸附,大于其直径的物质则无吸附效果,从而对分子起着筛选作用。除此之外,沸石表面具有强大的包容力,而且还有较大的静电力,因其晶格孔穴中分布有阳离子,同时部分格架氧也具有负电荷,从而在离子周围形成了强大电场,故其吸附力特别强大,对氡气的吸附能力比较好。而氧化铁粉和石膏粉对氡气的屏蔽效果则稍差。2.2防辐射效果测试取已经制备好的试块封存于样品罐中,用胶带密封,并用电吹风加热胶带,以便使胶带粘接牢固不会漏气。当测

5、试样品中天然放射性衰变达到平衡后,在与样品测试相同情况下采用建材放射性检测仪对其进行钾40、钍232、镭226比活度以及样品的内外照射指数测量。2结果及讨论2.1防氡效果测试将圆柱型试验基块密闭后测量其放射性剂量,./水泥砂浆防辐射性能的影响量放射性功能含量当放射性比活度屏蔽量基元屏蔽率:1功能基含量氡释放量氡屏蔽量氡屏蔽率由表1可以看出,重晶石对氡气体的屏蔽效果较好,随着重晶石粉量的增加,水泥砂重晶石中含有大量的重元素钡,具有吸收X射线的性质,将其制成的水泥砂浆防辐射效果很明显,可以有效地屏蔽有害放射性射线。沸石的放射性屏蔽效果同其掺入量成20矿产综合利用2005年正比,随着比例的增大,防辐

6、射效果就越明显,但是比例过大会影响施工性能。氧化铁粉和石膏也有一定的屏蔽作用,但其防辐射效果明显不如重晶石和沸石。3.沸石作为吸附剂,其吸附力特别强大,对氡气的吸附能力比较好。4.该研究为我国丰富的功能矿物资源的利用找到了一个新的途径。3防氡防辐射砂浆的应用随着人们对改善住房条件的不断重视和环保意识的日渐加强,对墙体材料提出了更高的要求,因此防氡防辐射水泥砂浆作为一种新型的绿色墙体材料有着广阔的市场前景。环保型防氡防辐射水泥砂浆可用于吸收或屏蔽建筑材料和建筑工程中析出的氡;住宅基础下岩石(土壤)中析出的氡;室外空气中进入室内的氡;各种天然气、煤气、水、管道等生活用品中释放的氡,同时也可用于各种

7、需要屏蔽放射性辐射的环境。参考文献:1黄玉臣,谢杰,苏士杰,等.室内外环境氡及其子体的观测J.中华放射医学与防护杂志,1983,3(2):50.2潘自强.制定我国新辐射防护规定中值得研究的几个问题J.辐射防护,1998,18(4):269.3GB/T16146-1995,住房内氡浓度控制标准S.4GB16356-1996,地下建筑氡及其子体控制标准S.5GB16367-1996,地下水应用中的放射卫生防护标准S.6B-料放射卫生防护标准8任天山.室内氡的特性J.中华放射医学与防4结论1.,。2.的功能基元材料。护杂志,1991,11(1):57.9吴慧山,林玉飞,白云生,等.氡测量方法与应用M.北京:原子能出版社,1995.ApplicationofFunctionalMineralsinCementSludgesCapableofPreventingRadonandRadiationHEDeng2liang,DONGFa2qin,DENGYue2quan(SouthwestUnive