Как отмечалось ранее, нормы содержаний естественных радионуклидов в облицовочном камне установлены нормами радиационной безопасности (НРБ-88). Государственная комиссия по запасам не утверждает запасов облицовочного камня без предоставления результатов его радиационно-гигиенической оценки, а месторождения природного облицовочного сырья могут быть введены в эксплуатацию только в случаях, когда содержание естественных радионуклидов в камне не превышает нормативов.
Для определения естественных радионуклидов в лабораторию должны быть представлены отобранные пробы массой не менее 0,5 кг, измельченные до размера 0,5—1,0 мм. В случае применения гамма-спектрометрических измерений используется вся проба. При использовании других лабораторных методов анализа естественных 264 радионуклидов часть пробы, массой не менее 100 г, после тщательного перемешивания истирают до дисперсности менее 0,075—0,050 мм. Показателями радиационной оценки облицовочного камня являются удельная активность естественных радионуклидов А (Ки/кг) радия — 226, тория — 232 и калия—40 и суммарная удельная активность Ас. Удельная активность (Ки/кг) связана с массовой долей в % масс естественных радионуклидов следующим соотношением: А Ra = 9,8 • CRa; ЛТ1)= 1,1 ■ 10“6 CTh; Л, = 8,48 • 10“ 9 С,, где CRa; СТ|) и С, — массовая доля 226Ra, 232Th и природного калия выраженная в % масс; АЯа, АTh, А,—удельная активность 226Ra, 232Th и 40К выраженная в Ки/кг.
Суммарная удельная активность рассчитывается по формуле (8.1) и не должна превышать установленных нормативов для данного вида строительства. Для практических целей удобнее пользоваться характеристикой отношения суммарной активности радиоактивных элементов в исследуемой породе к нормативному.
Величина суммарной удельной активности облицовочного камня, предназначенного для использования во вновь строящихся жилых и общественных зданиях, не должна превышать 10-8 Ки/кг, следовательно величина этого отношения не должна превышать единицы.
Тогда для содержаний естественных радионуклидов, выраженных в % масс, правомерным будет аналитическое выражение
ЛСМОС = 9,8-108 CRa+1,57 CTh +0,652 C.. (8.19)
Пример. В облицовочном камне по результатам анализов установлены содержания J26Ra = 5- 10_и % масс, 232Th = 12 • Ю-4% масс и калия — 3,2%. Пользуясь выражением (8.19), рассчитаем отношение суммарной удельной активности к нормативу Ас/Аос=9,& ■ 10е • 5 • 10~" + 1,57 • 12 ■ 10~4 + 0.0652-3,2 = = 0,05 + 0,19 + 0,21=0.45.
Поскольку Ас/АЖ^=0А5< 1, активность облицовочного камня не превышает норм, установленных НРБ-88.
Содержание естественных радионуклидов в порошковых пробах может быть определено несколькими аналитическими методами. Эти методы могут различаться как по принципиальным основам, так и по условиям их применения в части технических и методических решений. Есть аналитические методы (химические, радиохимические и отдельные варианты рентгеноспектральных и радиометрических методов) и методы, позволяющие определять все нормированные нормативно-технические данные естественных радионуклидов 226 Ra, 232Th, 40 К (нейтронно-активационные и гамма-спектрометрические методы) одновременно из одной и той же навески.
Для радиационной оценки строительного сырья в зависимости от возможностей лаборатории могут быть использованы любые методы из перечисленных аналитических при условии, что по данным этих измерений отношение удельной активности к нормативу не превышает
0, 8. Если же условие не выполняется, необходимо выполнять повторное определение содержаний естественных радиоактивных элементов более точными методами и в первую очередь радионуклидов, обусловливающих максимальный вклад в величину суммарной удельной активности.
Если же имеется предположение, что в пробах наряду с естественными радионуклидами содержатся искусственно-радиоактивные изотопы, следует применять нерадиометрические методы.
Помимо вышеохарактеризованных аналитических методов, для радиационной оценки облицовочного камня может использоваться вариант гамма-спектральной методики, который основан на измерениях распределения амплитуд импульсов от исследуемых радионуклидов в фиксируемых энергетических интервалах сцинтил - ляционных детекторов. Пределы обнаружения естественных радионуклидов при выполнении измерений за 20 мин с ошибкой 10% по данной методике составляют: для 226 Яа —
0,6 • Ю“10 Ки/кг 0,6 • 10~11 % масс; для 232ТЙ — 0,9-Ю-10 Ки/кг 0,6• 10_-*% масс; для 40К — 2,4• 10"10 Ки/кг (0,03% масс природного камня).
Относительная погрешность определений содержаний радионуклидов зависит от условий измерений и соотношений измерений радионуклидов в пробе. Например, для проб со средними значениями удельной активности (пКи/г) нуклидов в минеральном облицовочном сырье: Лть = 0,69, Л и, = 0,72, А,= 10,6 при средней плотности 1,2 Г/смэ, относительные погрешности равны соответственно (%): ТЪ = 10,5, Яа = 7,4 и К = 3,0.
Реактивы и материалы, аппаратура и принадлежности, ход анализа должны строго соответствовать методическим рекомендациям «Методы определения содержаний естественных радионуклидов при радиационной оценке месторождений строительного сырья». Результаты измерений записываются в специальный журнал, образец формы которого приведен в табл. 8.13.
Таблица 8.13
Журнал записи результатов определения удельной активности естественных радионуклидов
|
|
|
|
Интервал Отбора, М |
|
||
Зачастую приходится выполнять пересчет массовых долей радионуклидов в удельные активности, так как результаты лабораторных определений содержаний естественных радионуклидов выражаются в процентах по массе (массовые доли), а удельная активность нормируется в Ки/кг. Для установления соответствия массовых долей естественных радионуклидов удельным активностям рекомендуем пользоваться следующими соотношениями
Где М—массовое число (доля); Г—период полураспада, лет; Р— распространенность в природной смеси изотопов Р1, %; А — удельная активность, Ки/кг.
В результате расчетов по формуле (8.20) на основе материалов Государственной службы стандартных справочных данных получены следующие величины А (Ки/кг) для основных радионуклидов: 226Яа — 984, 232ТЬ—1,10 10~4, 40К—8,48 • 10-7. Эти значения могут использоваться для установления соотношений между массовыми долями естественных радионуклидов и их удельными активностями.
Оставить комментарий