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    電離輻射的工業(yè)應用

    2016/10/10 14:01:17

    核技術在工業(yè)上的應用非常廣泛,探傷、測厚、稱重、料位、儀器儀表等。
        (1)探傷
        γ射線探傷(也稱工業(yè)照相)就是利用放射源發(fā)出的γ射線具有穿透性的特性,用于檢驗大型鑄件或管道焊接的質量,實現(xiàn)無損檢測的目的。


        γ射線探傷使用的放射源多為銥-192和鈷-Co,探傷原理是,γ射線穿透物質時,同時被物質吸收一部分射線,物質密度越大越厚,射線被吸收的越多,穿透過去的射線就越少。如果有裂縫、傷痕,則穿透過去的射線就會變多,所得到的成像就顯出了差異,據(jù)此檢查焊接質量好壞。γ射線探傷特點是γ射線穿透力強,在鋼材檢測中厚度可達200mm,且設備輕便,無需電源,特別適用于攜帶和野外作業(yè)。另外,放射源可通過窄小部位進行透照,適用于異形物體探傷,如環(huán)形或球形物體的探傷,一次可拍幾十至幾百張底片。與X射線探傷不同,不論γ射線探傷機是否開機,放射源總有射線放出來,因此安全及防護問題就顯得尤為重要。因此不作業(yè)時保證放射源在貯源罐內。
        X射線探傷就是利用X射線機發(fā)出的X射線開展無損檢測。X射線機主要由X射線管和高壓電源組成,無放射源。當高壓電源加在X射線管的兩極之間,使兩極間形成一個電場,電子在射到靶體之前被加速達到很高的速度,高速電子轟擊靶體產生X射線。
    因X射線探傷機工作時無需放射源,且關機時沒有射線放出來,只需要在進行現(xiàn)場探傷時,注意X射線防護即可。


        (2)測厚
        放射性同位素測厚儀,對被測材料的厚度或單位面積質量進行非破壞性測量。其工作原理是,放射性核素放出的射線,在通過被測物質時,局部被物質吸收,或被物質散射,用探頭測量透射射線或散射射線的強度,就能計算出物料的厚度。測厚儀可以自動檢測連續(xù)生產過程中的金屬板、薄膜、紙張和鍍層的厚度,通過自動控制系統(tǒng),對生產線的產品厚度進行調節(jié),實現(xiàn)厚度自動控制。
        (3)秤重


        放射性同位素放射出來的射線通過被測物質時,部分被吸收或散射,核子秤就是利用這個原理制造的衡量核儀表。將放射源和射線接收器分別放在傳送帶的上、下兩側,根據(jù)射線穿過傳送帶上物料的計數(shù)率,便可以連續(xù)稱出輸送物料的重量。物料尺寸越規(guī)則、均勻,則稱量的準確度愈高。它可以用于水泥廠里實現(xiàn)加料的自動控制,還可以用于礦山、港口、煤碳、化工、電力、鋼鐵、糧倉等行業(yè)的皮帶運輸機在線計量和控制以及刮板、螺旋、錨鏈等多種運輸機進行計量測量工作。
        (4) 料位
        γ射線料位計是利用γ射線穿透物質時會有不同程度的吸收,因而產生射線強度的變化。容器內所裝物料的量不同,對射線的吸收就不同,透過料倉后所探測到的射線強度就不同,從而確定容器中的物料,如液體、顆粒和碎屑等在料倉內的高度,即料位。放射源可以安裝在被測量容器的外部,如球、罐、料倉、溜槽、管道外,用來檢測該容器內儲存的液體、漿體、固體物料的高低位置,這是非接觸式和非進入式的測量方法,因此,不受被測物料的壓力、溫度、密度、粘度等參數(shù)變化的影響,對于測量高溫、高壓、易燃、易爆、有毒和腐蝕性的物料極其有用。這種儀表在石油工業(yè)上可以檢測密閉容器內石油產品的水平面,在鋼鐵工業(yè)上可以測量連續(xù)鑄錠機結晶槽中的鋼水線,在水泥工業(yè)上用來測量料面的高度和控制立窖裝料的多少。
        (5)儀器儀表
        煙霧報警器早期使用鐳-226作為α源,目前多采用镅-241放射源。煙霧報警器的離子型探測器使用α輻射源是為了使得兩電極之間的空氣發(fā)生電離,一旦兩個電極上出現(xiàn)少量電位差的影響,就能允許電流通過其中的空氣間隙。當燃燒產生的煙霧進入空氣間隙時,使其電阻增加或減少,引起電流的變化,隨后經電子線路放大并觸發(fā)報警器。通常在一個探測器中使用兩個性能匹配的密封α放射源及其電離單元,利用其失衡來觸發(fā)報警。

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