Источник - у-лучи
Cтраница 3
 |
Схемы дефектоскопии. [31] |
Гамма-лучевой метод основан на использовании для просвечивания у-лучей с высокой проникающей способностью. Трещины фиксируются на фотопленке, подкладываемой под контролируемую деталь. Источник у-лучей имеет малые размеры, подход с ним к контролируемому объекту удобен, оборудование просто и дешево, пользование им не требует высокой квалификации. [32]
Гамма-лучевой-метод, основан на использовании для просвечивания у-лучей с высокой проникающей способностью. Трещины фиксируются на фотопленке, подкладываемой под контролируемую деталь. Источник у-лучей имеет малые размеры, подход с ним к контролируемому объекту удобен, оборудование просто и дешево, пользование им не требует высокой квалификации. [33]
Установленный за поглотителем счетчик у-квантов регистрировал интенсивность излучения, прошедшего через поглотитель. Вследствие эффекта Доплера частота излучаемых источником у-лучей увеличивалась на Дсо ш ( vie), где v - скорость источника относительно поглотителя. Подобрав надлежащим образом скорость вращения диска, можно было наблюдать резонансное поглощение, которое обнаруживалось по уменьшению интенсивности у-лучей, измеряемой счетчиком. [34]
Эффективным расстоянием до камеры надо считать примерно расстояние до ее центра. Предположим, например, что мы измеряем интенсивность у поверхности некоего объема с помощью ионизационной камеры, глубина которой равна 5 см. Тогда, если камеру приставить вплотную к поверхности этого объема, середина ее окажется на расстоянии 2 5 см от этой поверхности. Если указанный объем представляет собой куб со стороной 15 см, в центре которого расположен слабый источник у-лучей, то ближайшее расстояние от поверхности куба до источника составляет 7 5 см. Тогда эффективная точка, интенсивность в которой замеряет наша камера, находится на расстоянии 10 см от источника. [35]
Для у-излучателей необходима также более приемлемая единица, чем кюри-эквивалент. Эта единица общеупотребительна при дозировке рентгеновских лучей, в терапии, а также при измерении интенсивности источников у-лучей. Предположим, что бесконечно малый объем сухого воздуха при стандартных условиях поглощает определенную часть квантов энергии, испускаемых источником у-лучей. Эта величина в противоположность кюри-эквиваленту не зависит от характера у-излучения. Кондон иКуртис указывают, что р: ч-м соответствует интенсивности у-кван та 1 18 раз выше, чем 1 кюри-радий. Было бы желательно, чтобы эти единицы р-ч и р-ч - м в настоящее время, когда радиоактивные индикаторы поступают в общее пользование, стали универсальными. [36]
Преимущество такого типа источников состоит в том, что можно подвергать облучению достаточно большие образцы материалов, варьируя при этом интенсивность облучения ( мощность дозы) путем соответствующего расположения образца относительно источника. В источниках других типов препарат 60Со помещают в свинцовую камеру, в которую можно вводить облучаемый образец. Иногда используют также и другие радиоизлучатели: 137Cs, например, служит источником у-лучей. [37]
Используемые в опытах печи представляли собой алундовую гильзу, на которую наматывалась нихромо-вая проволока, служившая нагревательным элементом. Гильза с проволокой изолировалась толстым слоем асбеста, в который была вставлена медная трубка для предварительного подогрева кислорода, пропускаемого над образцами. Образцы помещали в специальные держатели, которые показаны на фиг. В держатель помещалось двенадцать образцов, за исключением опытов, когда окисление производилось в кобальтовом источнике у-лучей интенсивностью 200 000 р / час, в котором из-за недостатка места помещали только шесть образцов. [38]
Наиболее достоверные измерения, выполненные до настоящего времени, дают полное поперечное сечение при нескольких значениях энергии у-лучей от 2 5 до 17 6 Мэв. Они наблюдали расщепления, измеряя число ионизационных импульсов от фотопротонов в сферической камере, наполненной дейтериевым газом, причем были тщательно учтены поправки, связанные с попаданием протонов на стенки камеры. Поток у-лучей калибровался двумя методами: по абсолютному ионному току в толстостенной графитовой камере и по числу а-частиц, сопровождающих излучение - - квантов в реакции F19 ( p, а) О16, которая являлась источником у-лучей с энергией 6 14 Мэв. [39]
Принцип действия прибора основан на том, что ионизирующее излучение источника поглощается контролируемой средой, но свободно проходит над ней, воздействуя на блок детектирования. Поступающая информация обрабатывается, и в зависимости от фазы входного сигнала источник и блок детектирования перемещаются вверх или вниз. Уровнемер ( рис. 6.14) просвечивает у-лучами объект контроля в горизонтальной плоскости. Измерительная схема прибора представляет собой следящую систему непрерывного действия. Источник у-лучей 1 ( U7Cs) и приемник радиоактивного излучения 16 расположены в герметичных вертикальных трубах, установленных внутри объекта контроля. Висящие на концах этих лент источник излучения / и приемник излучения 16 расположены в одной горизонтальной плоскости. Лента, на конце которой подвешен приемник, перфорирована. Если пучок гамма-излучения проходит выше или ниже измеряемого уровня, то приемник регистрирует соответственно большую или меньшую интенсивность излучения. Сигнал с приемника через гибкий кабель 12 поступает в электронный блок 14, где преобразуется, усиливается и управляет вращением реверсивного двигателя 5, который автоматически перемещает систему источник - приемник вслед за положением уровня. [40]
При фотоэффекте энергия фотона превращается в кинетич. Этот процесс играет заметную роль лишь для тяжелых элементов и для относительно больших длин волн. При комптон-эффекте происходит рассеяние фотона на электроне, при этом получается рассеянный фотон, энергия к-рого ( при данной энергии падающего фотона) тем меньше, чем больше угол рассеяния, и кроме того электрон отдачи, к-рому передается остальная часть энергии первичного фотона. В области у-лучей ослабление излучения вследствие комптон-зффекта играет основную роль. Третий процесс, вызывающий ослабление пучка у-лучей, состоит в том, что фотоны с энергией, большей 1 106 электронвольт ( eV), взаимодействуя с ядрами облучаемого вещества, вызывают появление электронных пар, каждая из к-рых состоит из положительного и отрицательного электронов, берущих начало в одной и той же точке; при этом энергия 1 106 eV ( 2 тс2, где т - масса электрона, а с - скорость света) тратится на создание пары электронов, а остальная часть ее превращается в кинетич. Вероятность образования пар от фотонов возрастает пропорционально квадрату атомного номера, и поэтому ослабление, вызываемое рождением пар, сказывается заметным образом лишь для тяжелых элементов. Однако вопрос о составе вторичного излучения окончательно пе решен еще до сих пор. Источником у-лучей, правда, во многих случаях слабым, служит большинство радиоактивных тел. [41]
Плацман [47] отметил возможность того, что при низких температурах значительная часть поглощенной энергии не превращается в тепло. Однако, как показали Кюрти и Симон [48], отсюда не следует, что метод дает неправильные результаты. Превращение энергии излучения в тепловую энергию может быть описано при помощи времени релаксации. Если время релаксации очень короткое или очень длинное по сравнению с временами, с которыми имеют дело в эксперименте ( например, короче одной секунды или длиннее одних суток), то никаких ошибок возникнуть не может. Если же оно порядка нескольких часов, то должны появиться различия между экспериментами, проведенными на необлученном образце и на образце, который предварительно облучался примерно в течение часа. Ни один из этих эффектов пока не был обнаружен. В случае, если поглощение у-лучей или время релаксации при низкой температуре сильно отличаются от их значений при более высокой температуре, где поглощение от источника у-лучей может быть проконтролировано, то должны иметь место эффекты, подобные описанным выше. Если эти эффекты очень сильно зависят от температуры, то при некоторой промежуточной температуре должно происходить выделение тепла. Отсутствие подобных эффектов позволяет сделать вывод, что результаты, полученные при нагревании образца путем облучения у-лучами, по-видимому, достаточно надежны. [42]
Плацман [47] отметил возможность того, что при низких температурах значительная часть поглощенной энергии не превращается в тепло. Симон [48], отсюда не следует, что метод дает неправильные результат. Ире ращение энергии излучения в тепловую энергию может быть описано при помощи времени релаксации. Если время релаксации очень короткое пли очень длинное по сравнению с временами, с которыми имеют дело в эксперименте ( например, короче одной секунды или длиннее одних суток), то никаких ошибок возникнуть не может. Если же оно порядка нескольких часов, то должны появиться различия между экспериментами, проведенными на иеоблученном образце и на образце, который предварительно облучался примерно в течение часа. Ни один из этих эффектов пока не был обнаружен. В случае, если поглощение у-лу-чей или время, релаксации при низкой температуре сильно отличаются от пх значений при более высокой температуре, где поглощение от источника у-лучей может быть проконтролировано, то должны иметь место эффекты, подобные описанным выше. Если эти эффекты очень сильно зависят от температуры, то при некоторой промежуточной температуре должно происходить выделение тепла. Отсутствие подобных эффектов позволяет сделать вывод, что результаты, полученные при нагревании образца путем облучения v-лучами, по-видимому, достаточно надежны. [43]
Страницы: 1 2 3