ứng dụng phóng xạ trong phân tích kiểm tra vật liệu

ỨNG DỤNG PHÓNG XẠ TRONG PHÂN TÍCH
KIỂM TRA VẬT LIỆU

GVHD : Th.S Nguyễn Quốc Thắng

SVTT : Nhóm 7

Lớp : DHPT6
Tiểu luận : Phân tích phóng xạ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
KD
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
KD
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
Ứng dụng phương pháp RT
5
KD
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.
KD
Cấu tạo
KD
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.
KD
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.
KD

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
KD
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
KD
Nguồn bức xạ
Cấu tạo nguồn bức xạ hạt nhân
KD
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
KD
Film
Các đặc tính

Độ mịn

Mật độ film

Tốc độ film

Độ tương phản film
KD

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
KD

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
KD

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
KD
[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