(Гаммаграфирование)
В настоящее время широко распространены методы контроля качества деталей, основанные на использовании гамма-лучей. Они значительно расширяют сортамент просвечиваемых деталей по составу и толщине, так как по сравнению с рентгеновскими характеризуются меньшей длиной волны.
Гамма-лучи представляют собой коротковолновые электромагнитные колебания, которые возникают в результате радиоактивного распада ядер естественных и искусственных радиоактивных веществ. Основным преимуществом их являются малый размер, высокая проникающая способность излучения и относительно низкая стоимость источника по сравнению со стационарными источниками рентгеновских лучей, независимость от источников электрического питания и водоснабжения, пониженная контрастность изображения, что позволяет при одной величине экспозиции просвечивать металл в широком диапазоне толщин. Однако при просвечивании деталей приблизительно одинаковой толщины низкая контрастность несколько ухудшает условия выявления дефекта по сравнению с рентгенографированием. Некоторые источники гамма-лучей характеризуются малым периодом полураспада, что вызывает необходимость частой смены радиоактивного препарата. Ввиду того что радиоактивные источники не могут быть «выключены», условия их хранения должны обеспечивать полную безопасность обслуживающего персонала.
Выбирая радиоактивный препарат для гаммаграфической установки, учитывают три основных фактора: период полураспада, энергию гамма-лучей и материал, предназначенный для просвечивания.
Излучение, испускаемое радиоактивным веществом, обусловлено самопроизвольным распадом ядер этого вещества. Все радиоактивные источники характеризуются периодом полураспада, т. е. временем, необходимым для того, чтобы половина имеющегося в начальный момент вещества претерпела распад. На его скорость не влияют ни давление, ни температура, ни состав химического соединения, в которое входит радиоактивный элемент.
При взаимодействии с веществами гамма-лучи ведут себя подобно рентгеновским лучам.
Для гаммаграфирования применяются те же пленки и экраны, что и для рентгенографирования. Обработка пленок также одинакова. В качестве дешевых источников гамма-лучей разной жесткости применяют кобальт-60, цезий-137, иридий-192, тулий-170 и др.
Кобальт (Со60) имеет период полураспада 5,3 года. При использовании радиоактивного кобальта для гаммаграфирования следует корректировать величину экспозиции по мощности источника через интервалы в шесть месяцев. Препарат Со60 можно использовать для просвечивания стали толщиной от 50 до 150 мм.
Цезий (Cs137) наиболее пригоден для просвечивания стали толщиной от 40 до 65 мм. Период полураспада Cs137 составляет 33 года.
Иридий (1г192) имеет период полураспада 74,4 дня. Лучшие результаты дает при просвечивании тонкостенных деталей с толщиной стенок до 25 мм.
Тулий (Ти170) при просвечивании стальных образцов, толщина которых не превышает 12 мм, позволяет получать гамма-граммы значительно более высокого качества, чем полученные при помощи любого другого изотопа. Для образцов толщиной больше 12 мм качество гаммаграмм становится сравнимым с гамма-граммами, полученными при использовании 1г192. Его период полураспада 129 дней.
Изотоп Ти170 можно также использовать для просвечивания алюминиевых деталей толщиной от 3 до 50 мм.
Для работы в цехах, лабораториях, на стапелях и при технической эксплуатации применяют гамма-аппарат марки ГУП-Ир-5-2. Источник излучения — изотоп иридий-192 или цезий-137. Просвечивать можно на штативе и без него. Аппарат рассчитан на просвечивание стальных деталей толщиной от 12 до 60 мм и деталей из других материалов эквивалентной толщины. Вес аппарата со штативом 20 кГ, без штатива 13 кГ. Широкое распространение нашли также промышленные установки.
При работе с радиоактивными изотопами необходим — постоянный дозиметрический контроль для того, чтобы оценить эффективность мероприятий, предпринимаемых для защиты обслуживающего персонала от воздействия
облучения. Кроме того, каждый оператор должен носить индивидуальный дозиметр. В зависимости от рода измеряемой величины дозиметрические приборы подразделяются на дозиметры, измеряющие мгновенное значение мощности дозы и применяющиеся при контроле на рабочих местах, и дозиметры, измеряющие суммарную или интегральную дозу; последние наиболее пригодны для индивидуального контроля. .
В применяемых гамма-установках обеспечивается безопасное хранение и использование радиоактивных источников излучения. Радиоактивные изотопы помещаются обычно в металлические ампулы, которые в свою очередь находятся в защитных устройствах.
Для транспортировки изотопов, как правило, применяют специальные свинцовые контейнеры, спроектированные так, чтобы интенсивность излучения на их внешних поверхностях не превышала определенного безопасного уровня. Для хранения гамма-излучателей обычно используются свинцовые (или чугунные) контейнеры, аналогичные контейнерам для перевозки. Контейнеры могут храниться на полу либо на стеллажах в непосещаемой части служебных помещений; дополнительные защитные экраны при этом не нужны.
В случае применения радиоактивных изотопов необходимо выполнять следующие правила безопасности:
1. К работе с радиоактивными источниками допускать только лиц, прошедших специальную подготовку.
2. Радиоактивные источники использовать, хранить и транспортировать так, чтобы суммарная недельная доза, воспринятая любой частью тела оператора, не превышала установленных норм.
3. Все площадки для работы с радиоактивными изо
топами оградить, при этом с внешней стороны ограждения интенсивность облучения не должна превышать допустимых величин.’» . •
4. Все подготовительные операции выполнять при источнике, установленном в «выключенное» .положение.
5. Во всех местах, где. возможно облучение, периодически измерять радиоактивность и вывешивать знаки, предупреждающие о радиационной опасности.’
6. Обслуживающему персоналу обязательно носить индивидуальные дозиметры и регистрировать дозы облучения.
7. Периодически проверять приборы дозиметрического контроля.
8. Источники излучения, хранящиеся снаружи зданий или в непосещаемых местах, поместить в защищенные контейнеры и запереть.