稀土矿石及稀土产品的天然放射性核素含量水平

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摘 要： 对广东省内部进口的稀土矿与稀土产品中天然放射性水平进行测量的结果表明：稀土矿中天然放射性核素比土壤偏高；稀土产品的天然放射性含量很低。

关键词：稀土矿、稀土产品、天然放射性含量、广东

一、引言

我国是稀土矿进口国，进口的稀土品种有：锆英砂、铌铁矿、铜矿、独居石等。广东省环境辐射中心测量了多个口岸进口的多个批次的进口稀土矿石，与广东省粤北铀矿石及其他的矿石，以及由此类矿石提炼出的稀土产品，有氧化钇、氧化钕、碳酸钸、氯氧化锆等。

从测量中发现，稀土矿石的天然核素比一般土壤的水平高出很多，而其提炼出的产品天然放射性非常低。

二、样品的采集与制备

所测样品由送样人送来，每样两份，每份不少于3公斤，一份密封保存（备查），另一份作为检测样品。

样品采集后经破碎、磨细过筛，粒径不大于0.16mm，装入与标准样品几何形状一样的聚乙烯样品盒中，称重，密封保存。

三、测量仪器与方法

样品测量采用美国ORTEC生产的相对效率为35%HPGeg能谱仪。测量方法的探测限见表1。

表1 测量方法的探测下限：

注：1假设232Th与228Ac平衡。样品量：0.048kg 测量时间：86000秒

测量用的刻度源为中国计量院生产的证书号为GBW08304标准河泥，其参考日期为1986年8月26日，相应的参考值见表2。

表2 刻度源的参考值

四、测量结果与讨论

各稀土矿样品中天然放射性核素238U、226Ra、232Th和40K的比活度，测量结果见表3。

表3 各类稀土矿石中天然放射性核素含量 单位Bq/kg

按照《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871-2002，豁免水平为U/104+Ra/104+Th/103+K/105

从测量结果上看，测量的各种进品伴生矿天然放射性都很高。其中超出豁免水平值1的，锆英砂有39个，占测量总数66.1%；独居石为100%；硅酸锆为53.8%，钽铌矿为91.7%，钽矿为31.8%，铌矿为73.3%，其它进口矿石为33.3%，国产铀矿石是100%，其他国产矿石是28.6%。

由稀土矿提炼出的成品，氧化钇、碳酸钸、氯氧化锆、氧化钇等，天然放射性水平非常低，通常低于探测下限，测量结果见表4：

表4 稀土产品中天然放射性核素含量

讨论：

稀土矿石一般呈难溶于水的碳酸盐、氧化物或硅酸盐等形态，必须通过各种化学反应将稀土转化为溶于水或无机酸的化合物。经过溶解、分离、净化、浓缩或灼烧等工序，制成各种稀土化合物。稀土在冶炼与加工过程中，放射性物质也被迁移、浓集和重新分布。

由稀土矿石到成品，天然放射性核素含量降低极大。由此可推断放射性核素在生产过程中转移到废水、废气、废渣中。这些废物对人体和自然环境带来一定的危害。为了创造一个良好的生存环境，在对国内矿山进行长期监测的同时，也应该对进口稀土矿石由进口码头到成品的出厂整个过程及所有的周围环境应该进行追踪监测。