建材标准之所以“导出”建筑材料中天然放射性核素的放射性比活度限值,是因为简单直观的室内空气伽玛剂量率测出的是所测点总的伽玛剂量率,它包括环境本底、周围建筑、所测建筑及其室内装饰材料等的总贡献,无法直接测出某种建材的伽玛剂量率贡献,也就无法由此给出某种建材的年有效剂量。因此,国家标准要使用建材中镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度来判断这种建材是否满足标准。
另外,建筑材料对人的健康影响主要来自镭-226的衰变子体氡(惰性气体)。建筑物室内氡浓度不仅与建筑材料中放射性核素的含量有关,还与地基与地质条件、建筑结构有关,更与室内通风条件有关。即使建材不超标,长期不通风也会造成室内氡浓度升高。相反,即使建筑材料有些许超标,只要注意通风,就能大大降低室内氡浓度,不会对人体健康造成影响。
以大理石的成因加以说明不难了解为何其不会导致任何放射性危害的原因,大理石有三种成因类型:沉积型、区域变质型和接触变质型。其中,沉积型占30%,区域变质型占60%,接触变质型占10%。这三种成因类型的大理石都有一个共同的特点,即它们的母岩都是石灰岩。追根寻源,我们可以从二个方面来说明大理石对人体没有放射性危害。
一是放射性物质的来源。放射性物质来源于地壳深部,通过岩浆侵入或火山喷发带到地表。因此,放射性物质主要与岩浆岩、火山岩有关。当带有放射性物质的岩浆岩、火山岩在地表发生风化,搬运成岩等作用后,趁机形成的也只是砂岩或泥岩,与大理石在物质来源上没有联系。
二是从石灰岩和大理石的形成过程,形成环境和物质来源看,也与放射性物质没有关系。石灰岩的主要成因类型有两种:一种是化学沉积类型,石灰岩的形成主要是在清洁透明的浅水环境中形成,主要通过海水中CO2分压的变滑,导致CaCO3溶解度降低而沉积CaCO3,即石灰岩。在现代巴哈马台地中就有化学沉积型的石灰岩正在形成。另一种是生物沉积类型。石灰岩通过生物的大量繁殖、死亡,其钙质骨骼沉积胶结形成生物石灰岩,这种生物石灰岩在现代澳大利亚大堡礁中正在形成大量的珊瑚石灰岩(即生物石灰岩)。这两种成因的石灰岩的形成环境都与温度、透明、清洁的海水有关,都远离火山,即使有火山物质(包括放射性物质)带入沉积区,就会带来沉积环境的变化,导致生物死亡,而Zui终不能形成石灰岩。没有石灰岩也就没有大理石的形成。因此,石灰岩形成是不可能有放射性物质的。当然,从石灰岩变成大理岩的过程中也不可能产生放射性物质。