矿石放射性检测 （GB 20664-2006）有色金属矿检测

1. 标准全称与范围

标准全称： GB 20664-2006《有色金属矿产品的天然放射性限值》

适用范围： 这个标准专门针对有色金属矿产品。它规定了这些矿产品中天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的活度浓度限值，以防止其在生产、加工和使用过程中对公众和环境造成不必要的放射性照射。

关键点： 它管控的是原材料（矿产品），而不是Zui终的金属制品或消费品。

2. 为什么要对有色金属矿产品进行放射性检测？

这主要源于一个被称为 “技术增强性天然放射性材料（TENORM）” 的概念。

天然放射性： 地壳中天然存在放射性核素，如铀（U）、钍（Th）、镭（Ra）和钾-40（K-40）。这些核素会存在于各种矿石中。

“技术增强”： 在开采、选矿、冶炼等工业过程中，原本分散在地壳中的天然放射性核素可能会被富集和浓缩。例如，在提炼主要有色金属（如铜、铅、锌、锡、铝等）时，铀、钍等放射性元素可能会作为伴生元素进入尾矿、炉渣、粉尘或Zui终产品中。

潜在危害：

这些富集了放射性的废渣和副产品如果被不当利用（如用作建筑材料），可能导致公众受到额外的辐射照射。

生产过程中的粉尘被工人吸入，构成职业健康风险。

对周边环境造成放射性污染。

GB 20664 的目的就是从源头——即有色金属矿产品——进行控制。

3. 核心限量要求

标准对不同类型的矿产品进行了分类，并规定了相应的放射性活度浓度控制水平。

核心指标： 标准不使用单一核素的限值，而是采用一个综合性的“内外照射指数” 来评价。

内照射指数（I_Ra）：

主要针对镭-226。镭-226衰变会产生氡气，氡及其子体被吸入后会对肺部造成内照射，是肺癌的诱因之一。

计算公式： I_Ra = C_Ra / 200 （其中 C_Ra 是镭-226的活度浓度，单位是 Bq/kg）

外照射指数（I_γ）：

综合考虑了镭-226、钍-232、钾-40 对人体造成的外照射。

计算公式： I_γ = C_Ra / 370 + C_Th / 260 + C_K / 4200 （其中 C_Ra, C_Th, C_K 分别是镭-226、钍-232、钾-40的活度浓度，单位是 Bq/kg）

限量要求：

根据矿产品的用途，其限量分为两类：

用于非民用建筑材料的矿产品：

内照射指数 I_Ra ≤ 1.0

外照射指数 I_γ ≤ 1.0

用于民用建筑材料的矿产品：

要求更为严格，必须满足：

内照射指数 I_Ra ≤ 1.0

外照射指数 I_γ ≤ 1.0

并且，镭-226的活度浓度 C_Ra ≤ 400 Bq/kg

4. 检测方法与流程

采样与制样：

从一批矿产品中采集具有代表性的样品。

将样品破碎、研磨、均匀化，并在一定温度下烘干至恒重，密封于与标准源几何形状一致的测量盒中，放置至少3周，使氡及其短寿命子体达到放射性平衡。

仪器分析：

主要使用 γ能谱仪（特别是高纯锗HPGe或NaI闪烁体γ能谱仪）进行测量。

通过分析样品γ能谱中特定能量峰的计数率，可以定量分析出样品中镭-226、钍-232、钾-40的活度浓度。

计算与判定：

将测得的活度浓度代入上述公式，计算内、外照射指数。

将计算结果与标准限值进行比较，判定该批矿产品是否合格。