Радиоактивные изотопы и их применение - [32]
Эти испытания дают важный материал для выбора металлов и смазок. Испытания трудно провести без помощи меченых атомов, так как при трении в условиях испытания переносятся столь ничтожные количества вещества, что они не могут быть обнаружены никакими другими методами.
С помощью меченых атомов можно испытывать качество не только куска металла или сплава, но и готовых деталей машин.
Например, для испытания автомобильного двигателя на его поршень надевают кольцо, облученное нейтронами, в котором образовалось радиоактивное железо. Двигатель пускают в ход. При этом частички металла, отрывающиеся от кольца, попадают в масло, которым смазывается машина. Масло приходит в соприкосновение со счетчиком, с помощью которого легко определить количество радиоактивного железа, по последнему судят об износе поршневых колец (рис. 22). Здесь же можно установить, как влияет качество топлива на износ поршневых колец. Если топливо содержит в своем составе большое количество серы, то износ деталей резко увеличивается.
Путем облучения режущих инструментов нейтронами можно получить в них ряд радиоактивных изотопов. Употребление таких режущих инструментов позволяет определить их износ по радиоактивности стружек, на которые радиоактивные элементы попадают в результате износа во время работы. Точность такого метода испытания в несколько раз выше стандартной, а время испытания в 25 раз меньше.
Описанный способ прост, быстр и, безусловно, имеет большие перспективы при испытании материалов и машин.
Двигатель внутреннего сгорания обслуживает электростанцию, его поршни ведут непрерывную работу, передавая движение на маховик. Но как узнать, не останавливая машины, не пора ли менять поршень или поршневые кольца, не пришли ли они в негодность в результате износа? Для этой цели можно использовать радиоактивные элементы. Они смогут вовремя дать сигнал о необходимости замены изношенных деталей. В трущейся поверхности машины высверливают маленькое отверстие, в него помещают радиоактивный элемент так, чтобы наружный край его был на такой глубине, дальше которой износ деталей опасен.
На рис. 23 дана схема расположения радиоактивного элемента в трущейся детали машины. Когда износ превышает допустимую глубину, то в смазочное масло машины попадает радиоактивный изотоп, который легко может быть обнаружен в масле с помощью счетчика, вмонтированного в масляную систему.
Таким путем можно контролировать износ ответственных деталей машин, которые не поддаются непосредственному наблюдению.
Автоматизация перекачки нефтяных продуктов. Представим себе трубопровод, по которому перекачиваются на большое расстояние различные сорта минеральных масел. Как сделать так, чтобы одно масло не могло смешаться с другим в приемнике, если процесс перекачки ведется непрерывно? Радиоактивные изотопы помогают решить и эту задачу. Между двумя сортами масла вливают жидкость, содержащую радиоактивное вещество. Выход из трубы соединяют с клапаном, связанным со счетчиком прибора, который переключает направление движения текущей жидкости в новый приемник, как только прибор начинает реагировать на протекание мимо него радиоактивной жидкости.
Контроль работы фильтров. Многие производства перед спуском отработанных жидкостей в канализационную сеть производят их обезвреживание фильтрованием. Специальные фильтры поглощают ядовитые вещества. Фильтры с течением времени насыщаются и перестают поглощать отравляющие вещества. В таком случае их нужно менять, временно пропуская канализационные воды через запасные фильтры.
Контролировать работу фильтра можно с помощью радиоактивных атомов. Для этого в сточные воды примешивается небольшое количество поглощаемого ядовитого вещества, имеющего в своем составе радиоактивные атомы. Когда отработанную жидкость спускают в канализацию, за фильтром ставят счетчик, который присоединен к прибору, переключающему ток жидкости из одного трубопровода в другой. Если через фильтр начинает проникать ядовитое вещество, счетчик отмечает присутствие радиоактивных атомов в сточной воде и включает прибор автоматического переключения.
О шелковых нитях. Всем знаком искусственный шелк. Многие знают, как его делают, но мало кто знает, что качество шелка во многом зависит от тончайшего покрытия, которое наносится на нить при ее получении; от этого тончайшего покрытия зависит равномерность окраски нити и качество вязки. Если нить покрыта неровным слоем вещества, то краска ложится неровно, и нить при дальнейшей обработке путается. Вещество это называется олеатом натрия и является натриевой солью олеиновой кислоты.
Равномерность покрытия нити олеатом натрия можно контролировать с помощью радиоактивного натрия, который вводится в состав соли. Нить проходит вблизи специально сконструированного счетчика Гейгера-Мюллера. Если слой олеата натрия слишком тонок, радиоактивность будет меньше контрольной величины; если же слой толстый, то и радиоактивность будет больше. Все это регистрирует счетчик. Он соединен с особым автоматическим устройством, которое тотчас же изменяет в нужную сторону толщину наносимого слоя.
