(广西壮族自治区产品质量检验研究院 广西 南宁 530007)
摘要:我国幅员辽阔,地质矿产丰富,石英质玉广泛分布于我国各省、区。在广西,目前市场上流通的就有南流江玉、贺州玉、平安玉、金砂玉等多种石英质玉石,因其产自不同地域,展现出不同的颜色、构造,当地民众称其不同的名称。笔者选取了产自广西的南流江玉作为测试样品,同时选取一组日常装修材料陶瓷砖作为比对样品,利用低本底多道ɣ能谱仪对其进行核素分析,通过测试226Ra、232Th、40K的放射性比活度,获得样品的放射性水平,并将本次测试结果与国家对建筑材料放射性核素限量进行比较。
关键词:南流江玉;ɣ能谱仪;放射性核素限量
一、南流江玉简介
南流江玉产自广西桂东南南流江河床中,在宝石学上属“隐晶质石英质玉石”,有玉髓和玛瑙两个品种,在国家标准GB/T 16552-2017《珠宝玉石 名称》里并无定名,因民间商业俗称“南流江玉”,故广西地方标准DB/T 1329-2016《南流江玉》将其定名为“南流江玉”。南流江玉主要矿物成分为玉髓,其含量达88%-95%,其次还含有少量石英、褐铁矿、赤铁矿、高岭石、绿泥石、金红石、白钛矿、绢云母等矿物。化学成分上,南流江玉主要含SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO、SO3、TiO2等,其中主要以SiO2为主,含量达85%以上。
南流江玉的部分宝石学特征:
颜色:常见红、黄、橙、绿、青、灰、黑、白等色,常多色并存;
光泽:以玻璃光泽、油脂光泽为主,少见丝绢光泽;
光性特征:隐晶质集合体、非均质集合体;
放大检查:主要有隐晶质结构、球粒结构,少部分可见纤维状结构,玛瑙具同心层状或规则的条带状构造、不规则纹带或缠丝构造,可含絮状矿物和枝叶状矿物包裹体杂质[1]。部分南流江玉样品见图1、图2:
二、实验
(1)测试仪器
本次放射性测试仪器为湖北方圆FYFS-2002F型全自动低本底多道ɣ能谱仪,要求测试环境温度25±10℃,使用湿度<80%,能量分辨率优于7.5%,可探测能量范围20Kev~10Kev,1024\2048\4096道,定时时间1—200000S,样品的比活度大于37Bq/Kg时,其总不确定度不大于20%(k=2)。
(2)参考标准
由于目前我国国家标准对珠宝首饰类暂无相关限量规定,本次测量参照国家标准GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会2010-09-02发布),测试南流江玉样品中226Ra、232Th、40K的放射性比活度,并计算其内照射指数和外照射指数。
(3)测试过程
本次除测试南流江玉样品外,还选取日常生活中常见的陶瓷砖样品作为比较测试。
本次选取南流江玉样品颜色有红色、黄色、灰白色、橙色及多色混合,隐晶质构造、球粒结构,半透明至不透明,经红外光谱检测,中红外区具石英特征红外吸收谱带;陶瓷砖样品为米黄色,以粘土、长石和石英为主要原料制成。
将南流江玉样品和陶瓷砖样品分别进行破碎,磨细至粒径不大于0.16mm的粉末,将其放入与标准样品几何形态一致的样品盒中,样品盒为聚乙烯材质,本身不含放射性。测试用南流江玉样品粉末296.0克,陶瓷砖样品粉末298.3克,
密封放置72小时后分别进行测试,测试环境条件为温度21℃、相对湿度60%,仪器设置4096道,测试时间5000秒。测试过程和结果分别见图3、图4、图5、图6:
其中,参照我国国家标准GB 6566-2010: 内照射指数I Ra=C Ra/200;
外照射指数I= C Ra/370+ C Th /260+ C K/4200;
C Ra、C Th、C K分别为天然放射性核素226Ra、232Th、40K的放射性比活度值[2]。
三、结果讨论
资料显示,地壳中主要的放射性核素有铀、钍、核素钾-40,在南流江玉的成分检测中,并为检测出这三种放射性核素,或其成分极少,未达到仪器检出限。在玉石形成的漫长过程中,放射性核素已达到基本稳定状态,不再衰变或衰变周期很长,放射性弱。
我国国家标准GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》是对建筑材料的放射性核素限量要求,其中放射性最低的A类建筑主体材料为I Ra1.0;I1.0[2]。本次南流江玉放射性测试结果内照射指数IRa=0.176,外照射指数I=0.145;所选取的陶瓷砖样品放射性略高于南流江玉样品,可见日常生活中,放射性是普遍存在的,只是处在一个较低的范围内,根据国家标准要求,并不会对人们生活产生影响。鉴于南流江玉一般作为摆件或首饰产品使用,尤其是作为首饰佩戴时,其与人体的接触更为密切,其放射性限量值应严于建筑材料。本次测试结果远低于国家标准对建筑材料放射性限量的要求,笔者认为南流江玉放射性在安全范围内,可做为首饰制品放心佩戴。
【参考文献】
[1] 广西壮族自治区质量技术监督局 2016 DB/T1329-2016 南流江玉
[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 2010 GB6566-2010 建筑材料放射性核素限量
[3] 欧阳慧萍,巫翔,等,2016 常见宝玉石材料的放射性研究 岩石矿物学杂质35(1):169~174
论文作者:葛涵希
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第03期
论文发表时间:2019/6/21
标签:放射性论文; 核素论文; 样品论文; 南流论文; 测试论文; 广西论文; 国家标准论文; 《科学与技术》2019年第03期论文;