纤防放射材料

 

  建筑物中氡的污染在某些地区是较普遍的问题,特别是在有铀沉积物的地区。当铀衰变时,铀发射出氡。这种无色无味的放射性气体很容易渗入建筑物及其他居住环境中。氡气又会发生衰变,产生有害的次级粒子。这些次级粒子被人吸入后可能导致肺癌或其他充血疾病。

  目前采用的防止氡渗入建筑物的方法有两种:(1)采用连续运转的风机来降低建筑物下面的空气压力,从而防止氡通过地下室等基础结构渗入建筑物。(2)采用防氡设施来隔断房屋和氡源(即建筑物下面的土地)。传统的防氡设施是铺设在房屋下面混凝土上面的塑料膜。然而,这种防氡塑料膜只能用于新建的房屋而无法加入到已有的渗氡建筑物中。而且,塑料膜一般要打孔来让空气进入混凝土完成固化,即使很小的孔也会使氡原子通过而影响其隔离作用。因此,目前房主们一般只采用风机连续抽风来防止氡渗入的方法。但这种方法亦存在许多缺点,如:1.成本很高;2.抽风系统的运转寿命有限,必须定期重装;3.由于施工、安装和材料不妥等原因,防氡系统不能保持时时有效。

  为此,美国S.J.(乔治S.J.George)等人发明了用玻璃纤维毡来代替塑料隔膜的方法。玻璃纤维毡能够有效地进入建筑物的土壤气体中滤除天然的放射性气体及其放射性次级粒子。虽然这种毡本身是有孔隙的,但经测试表明 ,排列紧密的玻璃纤维基本上能阻止氡气通过,同时能让空气自由透过。被玻纤毡阻留的氡原子会及时裂变为其衰变产物(RDPs),这些次级粒子由带电的金属原子构成,可被玻纤毡有效地俘虏。氡的放射性半衰期为3.8天,所以玻纤毡的阻氡能力足以有效地阻止具有放射性的氡进入建筑物。

  这种毡由光学玻璃纤维组成。每根单纤维直径为50μm左右。把几千根纤维排列成矩形或圆柱形的纤维束,再把纤维束组合成毡。毡的厚度与市售的绝热用玻璃棉毡厚度相似,一般不超过15.8cm。将此毡铺放在氡发射表面上,就能俘虏氡和氡次级粒子。

  除了阻止氡进入建筑物外,这种毡还可用来检测居住环境空气中氡的含量。这在当今的流行病学研究中具有重要意义。把这种玻纤毡置于房屋的保温材料中,或单独用作防氡毡使用,经现有技术分析:这些保温材料或防氡毡中存在的氡的衰变产物RDPs(特别是铅-210,其半衰期为21年),就能测出居住环境中总的氡含量。

  纤维用一种石英玻璃制成,并可搀杂三价铈离子组分,以便用闪烁法实时对氡进行检测。当受到氡的辐射时,铈掺杂剂引起玻璃闪烁,此闪烁是可量度的,可用光电倍增管和相关电子器件进行检测。对观察到的闪烁进行相关处理,就可得出氡的含量。

  这种毡不但可以用于新建筑,而且适宜用来整修已有的建筑结构,从而降低防氡技术的成本。

 (来源:中国建材报2005年6月2日)