ứng dụng phóng xạ trong phân tích kiểm tra vật liệu

Giới thiệu PP chụp ảnh phóng xạ RT Phương pháp này sử dụng các tia phóng xạ có khả năng đâm xuyên lớn, khi gặp các khuyết tật bên trong vật liệu, tia chiếu tới bị phản xạ.. Nhờ đó ta có

ỨNG DỤNG PHÓNG XẠ TRONG PHÂN TÍCH

KIỂM TRA VẬT LIỆU

 GVHD : Th.S Nguyễn Quốc Thắng

 SVTT : Nhóm 7

Tiểu luận : Phân tích phóng xạ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Danh sách nhóm

1 Lê Quốc Tuấn 10054971

2 Nguyễn Thị Kim Hằng 10244071

3 Nguyễn Thị Thu 10004064

4 Tô Thị Bích Nguyệt 10251501

5 Nguyễn Văn Trí 10075391

6 Phạm Thanh Tùng 10056551

7 Phạm Như Thương 10228741

8 Trần Kì Cẩm 10080221

9 Trần Quang Hạnh 10061281

TỔNG QUAN

Giới thiệu PP chụp ảnh phóng xạ RT

1

Nguyên lý hoạt động RT

2

Cấu tạo máy RT

3

Ưu nhược điểm kỹ thuật RT

4

5

Giới thiệu PP chụp ảnh phóng xạ RT

 Phương pháp này sử dụng các tia

phóng xạ có khả năng đâm xuyên lớn,

khi gặp các khuyết tật bên trong vật

liệu, tia chiếu tới bị phản xạ Hình ảnh

được thu trên film Nhờ đó ta có thể

xác định được khuyết tật trên vật liệu

 Các tia được sử dụng là gamma và tia

X

Cấu tạo

Nguyên lý hoạt động RT

Phương pháp chụp ảnh

phóng xạ sử dụng ống

phóng tia X (tương tự như

đèn hình vô tuyến) hoặc

nguồn phóng xạ phát ra

chùm tia gamma chiếu qua

vật cần kiểm tra

Nguyên lý hoạt động RT

 Tia X: Bức xạ tia X được sinh ra từ bên ngoài hạt nhân nguyên tử do các electron chuyển động tới tương tác với phần tử làm bia, các electron chuyển động này bị hãm lại từ từ hoặc một cách đột ngột chúng mất đi phần động năng ban đầu, phần động năng này được chuyển thành nhiệt năng hoặc phát ra năng lượng dưới dạng bức xạ tia X

 Bức xạ gamma là một loại bức xạ điện từ chúng được phát ra từ bên trong hạt nhân nguyên tử do quá trình dịch chuyển trạng thái của hạt nhân nguyên

tử từ trạng thái kích thích về trạng thái bền vững hơn Bức xạ gamma được dùng trong chụp ảnh phóng xạ chủ yếu là bức xạ gamma phát ra từ các đồng vị phóng xạ nhân tạo như Cobalt-60, Iridium-192, Cesium-137, Thulium-170.

 Khi đi qua vật, chùm tia phóng xạ bị suy yếu đi, mức độ suy giảm của chùm phụ thuộc vào loại vật liệu (nhẹ hay nặng) và chiều dày

mà nó đi qua Khi đi qua các vùng có khuyết tật, rỗ khí chẳng hạn, cường độ của chùm tia bị suy giảm ít hơn khi đi qua vùng không có khuyết tật

 Nếu ta đặt tấm phim ở phía sau vật kiểm tra (tương tự như đặt phim X-quang sau lưng bênh nhân khi chụp phổi) ta sẽ thấy trên ảnh chụp dược, có các vùng hình tròn đen sẫm hơn rất nhiều so với vùng xung quang Đó chính là hình chiếu của khuyết tật trên phim

Ta cũng có thể xác định được kích thước của khuyết tật qua ảnh chụp được

Nguyên lý hoạt động RT

Nguồn bức xạ

Có nhiều nguồn bức xạ được sử dụng hiện nay, đó là :

 Nguồn bức xạ phát ra bằng điện Có năng lượng

thấp hơn nhưng có độ ổn định cao Sử dụng cho

các vật liệu có độ dày nhỏ

 Các nguồn bức xạ đặc biệt : được cấu tạo từ vật

liệu hạt nhân Được sử dụng rộng rải do khả năng đâm xuyên lớn

Tùy theo mục đích sử dụng mà ta chọn nguồn thích hợp

Nguồn bức xạ

Cấu tạo nguồn bức xạ hạt nhân

Nguồn bức xạ

Nguồn Selenium-75 Iridium-192 Cobalt-60 Ytterbium-169 Năng lượng 66-401 keV 206-612 keV 1.17-1.33 MeV 8-308 keV Chu kỳ bán

hủy 120 Days 74 Days 5.27 Years 32 Days

Độ dày thép

có thể đo 3-29 mm 12-63 mm 50-150 mm 2-20 mm

Hoạt độ

phóng xạ 150Ci 5.55TBq 150Ci 5.55TBq 65mCi 2.40GBq 20Ci 0.74 TBq

Các loại nguồn bức xạ hạt nhân

Film

Các đặc tính

 Độ mịn

 Mật độ film

 Tốc độ film

 Độ tương phản film

 Ưu điểm:

Kết quả kiểm tra tin cậy

Số liệu có thể lưu lại được

 Nhược điểm:

Không cho biết về chiều sâu của khuyết tật

Nguy cơ độc hại phóng xạ và khi thực hiện ở công trường thường làm gián đoạn công việc khác

Ưu nhược điểm kỹ thuật RT

4

 Kiểm tra không phá hủy hoặc dò khuyết tật là sử dụng các phương pháp vật lý để kiểm tra phát hiện các khuyết tật

bên trong hoặc ở bề mặt vật kiểm tra mà

không làm tổn hại đến khả năng sử dụng của chúng

 Dùng phát hiện các khuyết tật: vết nứt, rỗ khí, ngậm xỉ, tách lớp, thẩm thấu trong các mối hàn, kiểm tra ăn mòn kim loại, tách lớp vật liệu composit, đo độ cứng của vật liệu, kiểm tra độ ẩm của bê tông,

đo bề dày vật liệu, xác định định vị và cốt thép trong bê tông

Ứng dụng phương pháp RT

5

 Dò khuyết tật với công trình, thiết bị nhằm đánh giá vật liệu trước khi chúng hư hỏng

 Dựa vào các chỉ tiêu kỹ thuật quy định được

công nhận hoặc biến dạng suy biến xác định qua

nhiều năm, để bảo đảm đúng chất lượng sản

phẩm và tính năng làm việc của công trình, thiết bị, nhằm khai thác hết khả năng của kết cấu kỹ thuật

 Hạn chế rủi ro hoặc các khuyết tật nhằm tăng tính toàn vẹn trong kinh doanh và tính an toàn trong xây lắp và tiết kiệm chi phí

Ứng dụng phương pháp RT

5

[1] Nghiên cứu ứng dụng phương pháp siêu âm trong kiểm tra

khuyết tật vật liệu kim loại, Nguyễn Văn Hùng, Tạp chí Khoa Học

ĐHSP Tp HCM

[2] Kiểm tra và giải đoán khuyết tật một số vật liệu kim loại trong sản phẩm công nghiệp bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ tia X,

Luận văn Thạc sĩ,2010

TÀI LIỆU THAM KHẢO