江敏芳，吳和平，楊岳斌

（浙江省質(zhì)量檢測科學(xué)研究院，浙江 杭州 310012）

0 引 言

建筑材料放射性的大小直接關(guān)系到人們的身體健康。近幾年來，很多試驗(yàn)室都開展了建筑材料放射性的檢測工作。但由于各試驗(yàn)室對該項(xiàng)目的檢測水平不一，所用檢測設(shè)備也不盡相同，使得檢測結(jié)果存在一定差異。為了加強(qiáng)對檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)證后監(jiān)管的力度，進(jìn)一步提升全省檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的技術(shù)能力，保證其檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠；也為了了解浙江省內(nèi)該檢測領(lǐng)域的整體水平，掌握試驗(yàn)室間存在的差異，增加各試驗(yàn)室間檢測結(jié)果的可比性，浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局組織了此次能力驗(yàn)證工作，并由浙江省質(zhì)量檢測科學(xué)研究院和浙江省質(zhì)量合格評定協(xié)會負(fù)責(zé)實(shí)施。

1 此次能力驗(yàn)證工作的特點(diǎn)

此次能力驗(yàn)證項(xiàng)目為建筑材料放射性核素（鐳-226、釷-232、鉀-40放射性比活度）的測定。驗(yàn)證采用雙樣品方式，選擇的建材樣品由本省兩家不同生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥制作，樣品經(jīng)充分?jǐn)嚢?、混勻，并通過0.16mm方孔篩過篩，對兩組樣品分別進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)，結(jié)果表明，樣品充分均勻。而水泥成品的化學(xué)和物理性能都比較穩(wěn)定，所以在本次能力驗(yàn)證實(shí)施過程中，樣品不會出現(xiàn)明顯變動，放射性核素含量的變化微乎其微，可以認(rèn)定其特征值是穩(wěn)定的，滿足開展能力驗(yàn)證工作的要求，能夠保證能力驗(yàn)證過程中出現(xiàn)的離群結(jié)果不是由樣品本身的差異所致。

均勻性檢驗(yàn)合格后用兩層食品塑料袋密封包裝，每袋約2 kg，每個(gè)企業(yè)制備一組樣品，分別記為A、B。參加能力驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室對A、B兩組樣品進(jìn)行檢測，每組的兩個(gè)樣品同時(shí)檢驗(yàn)，得出兩個(gè)獨(dú)立的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)集。

為了保證各實(shí)驗(yàn)室操作的一致性，專門組織了有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員編寫了作業(yè)指導(dǎo)書和能力驗(yàn)證檢測結(jié)果報(bào)告單。具體試驗(yàn)過程和結(jié)果上報(bào)要求如下：

（1）本次能力驗(yàn)證計(jì)劃按照GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》進(jìn)行檢測，檢測參數(shù)為鐳-226、釷-232和鉀-40放射性比活度。

（2）將收到的樣品在溫度110℃±5℃的干燥箱中烘干5h，然后于干燥器內(nèi)冷卻至室溫。將樣品放入與標(biāo)準(zhǔn)樣品幾何狀態(tài)一致的樣品盒中，稱重（精確至 0.1g），并密封 15d。

（3）將密封15d后的樣品在與標(biāo)準(zhǔn)樣品在測量條件相同情況下進(jìn)行檢測。

（4）檢測結(jié)果及所用設(shè)備情況等信息記錄在《建筑材料放射性核素（鐳-226、釷-232、鉀-40放射性比活度）能力驗(yàn)證檢測結(jié)果報(bào)告單》，放射性比活度檢測結(jié)果精確至0.1Bq/kg。

（5）原始記錄隨檢測結(jié)果報(bào)告單一起報(bào)送，原始記錄應(yīng)包含操作截屏圖和儀器顯示檢測結(jié)果的記錄（要求打印成紙質(zhì)）。

（6）提供儀器設(shè)備的檢定/校準(zhǔn)證書復(fù)印件，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書復(fù)印件。

2 統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果及其評價(jià)

對56家實(shí)驗(yàn)室給出的檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其結(jié)果如表1所示。

在參加本次能力驗(yàn)證的56家實(shí)驗(yàn)室中，每家實(shí)驗(yàn)室均進(jìn)行了兩個(gè)樣品的測試，其結(jié)果評價(jià)為：

（1）對于鐳-226放射性比活度項(xiàng)目的檢測，有45家實(shí)驗(yàn)室給出了滿意結(jié)果，占總數(shù)的80.4%；4家實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)了有問題結(jié)果，占總數(shù)的7.1%；7家實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)了不滿意結(jié)果，占總數(shù)的12.5%。其中ZB出現(xiàn)有問題結(jié)果3個(gè)，不滿意結(jié)果6個(gè)；ZW出現(xiàn)有問題結(jié)果3個(gè)，不滿意結(jié)果1個(gè)。

表1 主要統(tǒng)計(jì)量匯總表

（2）對于釷-232放射性比活度項(xiàng)目的檢測，有46家實(shí)驗(yàn)室給出了滿意結(jié)果，占總數(shù)的82.1%；4家實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)了有問題結(jié)果，占總數(shù)的7.1%；6家實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)了不滿意結(jié)果，占總數(shù)的10.7%。其中ZB出現(xiàn)有問題結(jié)果3個(gè)，不滿意結(jié)果6個(gè)；ZW出現(xiàn)有問題結(jié)果1個(gè)，不滿意結(jié)果1個(gè)。

（3）對于鉀-40放射性比活度項(xiàng)目的檢測，有38家實(shí)驗(yàn)室給出了滿意結(jié)果，占總數(shù)的67.9%；有7家實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)了有問題結(jié)果，占總數(shù)的12.5%；有11家實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)了不滿意結(jié)果占總數(shù)的19.6%。其中ZB出現(xiàn)有問題結(jié)果2個(gè)，不滿意結(jié)果6個(gè)；ZW出現(xiàn)有問題結(jié)果7個(gè)，不滿意結(jié)果9個(gè)。

實(shí)驗(yàn)室結(jié)果綜述見表2和圖1。

出現(xiàn)有問題結(jié)果和不滿意結(jié)果的實(shí)驗(yàn)室代碼見表3。

3 技術(shù)分析建議

此次能力驗(yàn)證作業(yè)指導(dǎo)書中對某些影響因素（如烘干溫度、時(shí)間、樣品密封時(shí)間等）作了規(guī)定，考慮到影響建筑材料放射性核素鐳-226、釷-232、鉀-40比活度檢測結(jié)果的原因有很多，還對檢測儀器的探測器類型、分辨率及碘化鈉探測器晶體尺寸（或高純鍺探測器效率）以及樣品盒尺寸、鉛屏蔽室的內(nèi)徑及壁厚進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。不同試驗(yàn)室所用儀器設(shè)備技術(shù)參數(shù)如表4所示。

表2 滿意結(jié)果、有問題結(jié)果、不滿意結(jié)果實(shí)驗(yàn)室綜述表

表3 出現(xiàn)有問題結(jié)果和不滿意結(jié)果的實(shí)驗(yàn)室代碼

表4 各試驗(yàn)室所用儀器設(shè)備技術(shù)參數(shù)情況表

圖1 滿意結(jié)果、有問題結(jié)果、不滿意結(jié)果實(shí)驗(yàn)室綜述圖

表4顯示，探測器為高純鍺型的有1個(gè)，占1.8%：碘化鈉型的有55個(gè)，占92.2%。

3.1 檢測儀器

對于碘化鈉型γ能譜儀，在規(guī)定的測試條件下，影響測試結(jié)果的因素主要有：

（1）鉛屏蔽室的厚度和碘化鈉探測器晶體尺寸。采用低本底γ能譜儀測試材料的鐳-226、釷-232、鉀-40比活度時(shí)，本底和探測效率都會影響到測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。本底越低，探測效率越高，則測試結(jié)果的準(zhǔn)確度越高，測試結(jié)果的分散性越小。由于自然界中到處都存在著鐳-226、釷-232、鉀-40等核素的γ光子，如果鉛室厚度不夠，這些γ光子能穿透鉛室進(jìn)入碘化鈉探測器的γ光子數(shù)目增多，使γ能譜儀的本底增高。而碘化鈉探測器晶體尺寸的大小則會影響探測器對γ光子的探測效率，碘化鈉晶體尺寸越小，則γ能譜儀的探測效率越低。JJG 417-2006《中華人民共和國國家計(jì)量檢定規(guī)程——γ譜儀》中要求：碘化鈉探測器的屏蔽室壁厚應(yīng)不小于100mm，內(nèi)徑不小于200mm，碘化鈉晶體尺寸不小于φ75mm×75mm。

（2）γ能譜儀的穩(wěn)定性。γ能譜儀是一種相對測試裝置，實(shí)際測試中不可能每次檢測樣品時(shí)都進(jìn)行刻度，因此要求其具有良好的穩(wěn)定性。若長時(shí)間不使用γ能譜儀，在新做樣品前應(yīng)進(jìn)行重新刻度。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)源

標(biāo)準(zhǔn)源的精度對于測量值的準(zhǔn)確性起著至關(guān)重要的作用。標(biāo)準(zhǔn)源屬于有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室購買的標(biāo)準(zhǔn)源應(yīng)具有良好的均勻性、穩(wěn)定性，量值準(zhǔn)確，并能溯源到國家計(jì)量基準(zhǔn)，并要求供應(yīng)方提供證書原件，以保證傳遞過程的可追溯性。

3.3 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境設(shè)施條件

因碘化鈉探測器中的光電倍增管有一定溫度系數(shù)，碘化鈉γ能譜儀檢測場所應(yīng)裝空調(diào)，保證室溫變化范圍≤±2℃，相對濕度≤75%。由于電壓波動會影響γ能譜儀的穩(wěn)定性，為保證γ能譜儀的正常穩(wěn)定工作，最好能配備一臺穩(wěn)壓電源裝置。另外，樣品加工設(shè)備要遠(yuǎn)離γ能譜儀，以防有粉塵和震動影響γ能譜儀。

3.4 操作過程

（1）放射性平衡。在GB 6566-2010中規(guī)定樣品密封、平衡后再測量樣品，沒有對其時(shí)間進(jìn)行具體規(guī)定，需要根據(jù)檢測人員平時(shí)的積累進(jìn)行判斷。在此次能力驗(yàn)證中統(tǒng)一規(guī)定樣品的密封時(shí)間為15d。

（2）裝樣的要求。裝樣稱量時(shí)需注意到裝樣品的樣品盒底部不僅要等于或小于探測器的直徑，而且必須與標(biāo)準(zhǔn)源所使用樣品盒具有相同的材質(zhì)、大小、形狀，樣品稱重要求精確至0.1g。樣品在樣品盒內(nèi)的高度和標(biāo)準(zhǔn)源在樣品盒內(nèi)的高度相一致。

（3）樣品盒在探測器上的放置位置。γ能譜儀的相對測試性要求，樣品盒在探測器上的放置位置應(yīng)與測試標(biāo)準(zhǔn)源時(shí)標(biāo)準(zhǔn)源的放置位置相同。

（4）測試時(shí)間的長短。應(yīng)根據(jù)γ能譜儀的本底、探測效率和材料放射性的強(qiáng)弱，合理確定測試時(shí)間的長短。對本底高、探測效率低的，應(yīng)適當(dāng)延長測試時(shí)間；在本底和探測效率一定的情況下，放射性強(qiáng)的樣品，測試時(shí)間短；放射性弱的樣品，測試時(shí)間相對較長，以保證測試結(jié)果達(dá)到統(tǒng)計(jì)誤差的要求。

其他一些需注意的方面如：每次測完一個(gè)樣品，當(dāng)取出樣品后，應(yīng)打開鉛室門空置0.5h；由于探測器的好壞直接影響檢測數(shù)據(jù)的正確，為更好保護(hù)探測器，防止高放射性物質(zhì)可能落在探測器上，樣品盒外表應(yīng)清潔、干凈、干燥；檢測結(jié)果數(shù)字修約要符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4 結(jié)束語

在此次建筑材料放射性比活度能力驗(yàn)證中，對于A樣品和B樣品兩個(gè)樣品的檢測，有58.9%的試驗(yàn)室給出滿意結(jié)果，還有相當(dāng)大的一部分試驗(yàn)室的結(jié)果不太滿意，因此只有熟練掌握標(biāo)準(zhǔn)檢測方法并配備更精準(zhǔn)的檢測儀器，才能保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

[1]CNAS-RL02—2007能力驗(yàn)證規(guī)則[S].

[2]CNAS-GL02—2006能力驗(yàn)證結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理和能力評價(jià)指南[S].

[3]CNAS-GL03—2006能力驗(yàn)證樣品均勻性和穩(wěn)定性評價(jià)指南[S].