Конспект_Радиационная_дефектоскопия. Закон радиоактивного распада б Рентгеновское излучение 8 Рентгеновская трубка 8
![]()
|
7.11. Ксерорадиографический метод дефектоскопии Данный метод основан на способности высоомного фотополупроводни-кового слоя, нанесенного на проводящую подложку, удерживать в темноте электрический заряд и изменять его величину под действием излучения. В результате на поверхности фотополупроводникового слоя образуется скрытое электростатическое изображение, которое проявляется заряженными частицами красителя. Ксерорадиографический процесс в общем случае включает в себя следующие операции: электризация ксерорадиографической пластины; экспонирование; проявление электростатического изображения; перенос порошкового изображения на бумагу; закрепление; очистка фотополупроводникового слоя пластины. Ксерорадиографическая пластина состоит из алюминиевой подложки и слоя аморфного селена. /. Электризация ксерорадиографической пластины Электризацию пластины производят в темноте с помощью коронного разрядника 1, генерирующего направленный поток ионов 2, которые, осаждаясь на фотополупроводниковый слой 4, создают равномерный поверхностный заряд 3. 2.Экспонирование Экспонирование представляет собой процесс образования электростатического изображения в виде потенциального рельефа 9 под действием излучения 6. 3.Проявление электростатического изображения Проявляют электростатическое изображение с помощью частиц красителя 10. Образованное спецгенератором 11 облако 12 мелкодисперсного порошка направляют в область действия электрических сил поверхностного заряда 3. Заряженные частицы проявителя 10 оседают на поверхность фотополупроводникового слоя 4 в соответствии с величиной потенциала электростатического изображения 9. На ксерорадиографической пластине образуется видимое порошковое изображение внутренней структуры исследуемого объекта 7. 70 ![]() - коронный разрядник; - поток ионов; - поверхностный заряд; - фотополупроводниковый слой; - проводящая подложка; - источник излучения; - объект исследования; - дефект; - распределение потенциала после экспонирования; - проявитель; - генератор порошкового облака; - порошковое облако; - бумага; - пары растворителя; - органический растворитель 71 4. Перенос порошкового изображения па бумагу Перенос порошкового изображения на бумагу происходит электростатическим методом. Для этого накладывают лист бумаги на фотополупроводниковый слой, заряжают его потенциалом того же знака, что и знак поверхностного заряда 3, и возникающие электростатические силы отрывают частицы проявителя от слоя 4 и притягивают их к бумаге. 5.Закрепление Изображение закрепляют термически или в парах органического растворителя. 6.Очистка фотополупроводникового слоя пластины Для получения следующего изображения ксерорадиографическую пластину очищают от остатков порошка красителя. Достоинства ксерорадиографического метода: высокая чувствительность к выявлению дефектов при толщине металла (Fe) до 15 мм; оперативность; возможность многократного использования пластин (до 1000 раз); компактность оборудования. Недостатки метода: ограниченность толщины просвечивания (до 15 мм); сильная зависимость чувствительности контроля от жесткости излучения; жесткость платины; запыленность рабочего места красителем. 72 8. Радиационная безопасность 8.1. Биохимическое действие ионизирующего излучения Под действием ионизирующего излучения на человека в биоткани происходят сложные физические, химические и биохимические процессы. Первичными процессами при этом являются ионизация и возбуждение атомов и молекул, что приводит к разрыву химических связей и образованию высокоактивных свободных радикалов. В связи с тем, что основную массу организма человека составляет вода (« 75%), то большое значение имеет косвенное воздействие радиации через ионизацию молекул воды и механизм последующих реакций. В результате ионизации молекул воды образуются перекись водорода Н202 и гидратный окисел водорода ОН, которые, взаимодействуя с молекулами органического вещества (в первую очередь с белками), приводят к разрушению клеток живой ткани и нарушению биохимических процессов. Прямое действие радиации может вызвать расщепление молекул белка, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов и другие изменения. Серьезные поражения клеточных структур приводят к нарушению деятельности нервной системы и, тем самым, к нарушению регуляции деятельности ткани и органов. В результате этого могут прекратиться процессы постоянного обновления клеток. Наиболее радиочувствительны клетки постоянно обновляющихся тканей и органов. Наиболее опасны для организма нарушения в кроветворных органах и, прежде всего, в костном мозге. При этом в крови резко уменьшается количество белых кровяных телец - лейкоцитов (ограничиваются защитные силы организма), красных кровяных телец - эритроцитов (ухудшается снабжение организма кислородом) и кровяных пластинок - тромбоцитов (ухудшается свертываемость крови). Кроме этого повреждаются стенки сосудов, становясь более хрупкими (кровоизлияния, потеря крови, нарушение деятельности ряда органов и систем). В зависимости от величины поглощенной дозы излучения и индивидуальных особенностей организма все эти изменения могут быть обратимыми и необратимыми. При небольших дозах облучения и здоровом организме пораженные ткани восстанавливают свою функциональную деятельность. 73 Поражающее действие ионизирующего излучения увеличивается при увеличении мощности дозы и несколько уменьшается, если суммарная доза фракционирована, то есть облучение производится долями суммарной дозы. Потенциально опасна разовая доза свыше 25 Бэр. Острое поражение проявляется обычно в течение нескольких недель после облучения. Отдельные последствия могут иметь латентный (инкубационный) период в десятки лет. Радиоактивное поражение называют соматическим, если последствия проявляются только у лица, которое подверглось облучению, и генетическим, если последствия проявляются в нескольких поколениях. Кратковременное облучение всего или большей части тела в течение нескольких минут или часов дозами порядка сотен Бэр вызывает острый радиационный синдром, крайним проявлением которого может являться смерть из-за повреждения кроветворных органов. При более высоких дозах смерть может наступить из-за поражения желудочно-кишечного тракта. Доза в десятки тысяч Бэр вызывает быструю смерть из-за поражения нервной системы. Абсолютная смертельная доза для человека - 600 Бэр. 74 Список вопросов для специалистов па II уровень квалификации Достоинства и недостатки: радиографии, УЗК и капиллярной дефектоскопии. Особенности реакторной дефектоскопии. Состав ядра, элементарные частицы. Изотопы. Ядерные силы. Виды радиоактивного распада, природа а-, Р-, у- излучения, защита от этих излучений. Получение радионуклидных источников. Закон радиоактивного распада, постоянная распада, период полураспада. Активность: интенсивность, единица измерения; удельная активность. Основные свойства рентгеновского (гамма) излучения. Использование свойств излучения в радиографии, дозиметрии. Доза, виды дозы, мощность дозы, единицы измерения. Коэффициенты качества (а-, Р-, у- излучения). Эффект взаимодействия излучения с веществом (фотоэффект, комптон-эф-фект, эффект образования пар); условия возникновения. Линейный коэффициент ослабления; основной закон радиографии. Способы нейтрализации рассеянного излучения. Диаграмма Эванса. Двойная функция свинцовых усиливающих экранов. Закон ослабления. Природа гамма- и рентгеновского излучения, тормозное и характеристическое излучения. Рентгеновская трубка, устройство, работа, спектр излучения, 'кгртпчная. Способы регистрации излучения. Ионизационная кривая: ионизационная камера, пропорциональные счетчики, счетчики Гейгера-Мюллера, достоинства и недостатки. Флюороскопический экран, устройство, область применения. Геометрическая нерезкость. Плотность снимка. Закон взаимозаместимости. 75 Характеристическая кривая, основные характеристики пленки. Широта пленки. Классификация пленок. Связь между A., S0,g5, зернистостью, широтой, производительностью, выявляемостыо дефектов 5. Абсолютная и относительная чувствительность. Пять факторов, влияющих на чувствительность. 33. Контрастность, зернистость, резкость изображения. 33а Устройство фотопленки, хранение, проверка качества. 34.Фотообработка снимков; четыре группы веществ, входящих в проявитель. Признаки непригодности фиксажа, проявителя. Ошибки при фотообработке снимков. Сущность проявления и фиксирования; неактиничность освещения. Основные характеристики снимка. Образование скрытого изображения. Состав стоп-ванны. Ускоренная сушка. Ксерорадиография. Связь между дефектоскопическими и радиационными характеристиками радионуклидов. Типы дефектоскопов; условное обозначение, устройство, область применения. Характеристики радионуклидов 192Iг, 60Со. Преимущества рентгеновских аппаратов перед радионуклидными. Устройство рентгеновской трубки, характеристики. Требования к материалу мишени. КПД рентгеновской трубки. Блок-трансформатор рентгеновского аппарата: достоинствам недостатки. Связь между Abmjn, Кабс, Н. Дефекты, выявляемые и не выявляемые РГК. Установка эталонов чувствительности, ограничительные метки и т.д. Околошовная зона, установка кассет, их размер, перекрытие. Обозначение дефектов, определение, влияние на эксплуатационную надежность изображения на снимке. Одиночные включения и скопления включений. Условия контроля нахлесточных соединений и панорамного контроля. Особенности панорамного просвечивания. 76 Особенности просвечивания труб диаметром до 100 мм. Выбор фокусного расстояния. 60а Особенности контроля нахлесточных, угловых и тавровых сварных соединений. 61. Выбор источника излучения, типа пленки, защитных экранов, ГОСТ 20426-82. Требования ГОСТ 7512-82 к выбору геометрии просвечивания (геометрическая нерезкость; геометрическое увеличение дефектов, угол просвечивания, удаление кассеты). Выбор времени экспозиции (определение); способы определения. Условия получения четких снимков. Конкурирующие характеристики неразрушающих методов контроля - чувствительность и производительность. Чувствительность радиографии при использовании рентгеновских и у-источников. Эталоны чувствительности: назначение, устройство, определение абсолютной чувствительности. Требования ГОСТ 7512-82 к плотности снимка, геометрической нерезкости. Зарядка кассет: достоинства, недостатки, область применения. Хранение пленки, снимков. Требования ГОСТ 7512-82 к снимкам, предъявляемым к расшифровке. Измерение выявленных дефектов. Номинальная и радиационная толщина, расчетная высота углового шва. Определение размера кассеты. Определение количества снимков L = 0,8Н. Компенсаторы, виды, область применения. Негатоскопы, устройство, назначение, требования. Толщины, по которым применяются нормы оценки сварных швов: нахле-сточные, угловые, тавровые, усиковые, разностенные, трубные. Аварийная ситуация, поведение персонала. Основные дозовые пределы, допустимые и контрольные уровни. Биохимическое действие ионизирующих излучений. Рабочее место, определение, организация, требования. Правила перевозки радионуклидных источников: в пределах предприятия, в пределах города, района, различными видами транспорта. Транспортные категории, транспортный индекс. |