应用半经验物理数学模型测定花岗岩中226Ra活度浓度及其放射生态学意义研究

本文推荐一项创新研究：通过半经验物理数学模型结合AlphaGUARD探测器，间接测定巴西花岗岩中226Ra活度浓度（44.4±7.2 Bq/kg等）。该方法相比γ能谱分析（Gamma Spectrometry）更经济高效，所有样本结果均低于国际限值，证实其建材应用安全性，为天然放射性物质（NORM）监测提供新方案。

　　

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INTRODUCTION（引言）

人类每日暴露于电离辐射中，其来源包括地壳、岩石、土壤和建材中天然铀系（²³⁸U）和钍系（²³²Th）的放射性核素，以及宇宙辐射和钾（⁴⁰K）。约80%的电离辐射剂量源于自然环境，其中²²²Rn及其短寿命衰变产物贡献率达55%，这些α粒子发射体显著增加骨癌与肺癌风险。

Sample Preparation（样品制备）

本研究的花岗岩样本由巴西帕拉纳州Palmas市的Marmoraria Pato Bicho da Pedra公司提供，采集于2022年5月，遵循NBR 15845-1:2010标准以确保代表性。样本经供应商加工为12 cm×12 cm×2 cm规格板片，无额外筛选 criteria。

RESULTS AND DISCUSSION（结果与讨论）

通过AlphaGUARD探测器测得样本中²²²Rn浓度，结合有效样本体积（V_I）、容器/外部气氛体积（V_E）、样本有效长度（L_I）、容器外部长度（L_E）、样本暴露面积（S）及氡衰变常数（λ），应用半经验物理数学模型（公式1）计算出²²⁶Ra活度浓度。结果显示四组样本值分别为44.4±7.2 Bq/kg、23.4±8.0 Bq/kg、24.6±7.8 Bq/kg和15.0±5.1 Bq/kg，均低于国内外防护机构限值，证实建材使用安全性。

CONCLUSION（结论）

半经验物理数学模型是一种经济可行的技术，仅需通过AlphaGUARD在密闭环境中测量²²²Rn浓度即可推算²²⁶Ra活度，避免了γ能谱分析的高成本与复杂性。数据表明样本放射性风险可控，但持续监测仍至关重要。