Радиоактивные изотопы и их применение - [43]
При просвечивании гамма-лучами по одну сторону детали ставят источник излучения, а по другую — фотопленку. Гамма-лучи поглощаются материалом детали, но в местах, где находятся пустоты и трещины, они поглощаются меньше и, попадая на фотопленку, засвечивают ее неравномерно. При проявлении пленки в местах против трещин и пустот появляется почернение. На рис. 40 показан внешний вид отечественного аппарата для гамма-дефектоскопии ГУП-Со-50 и гаммаграфия дефектной детали, снятой при просвечивании гамма-лучами Со>60.
Кроме кобальта 60, для просвечивания можно использовать и другие радиоактивные изотопы. Так, для просвечивания тонких деталей (до 10 миллиметров) применяют изотоп радиоактивного тулия — Tu>170, энергия гамма-лучей которого равна всего 0,084 Мэв, а более толстых (от 10 до 40 миллиметров) — радиоактивный изотоп иридия — Ir>192 с энергией гамма-лучей 0,6 Мэв или европия — Eu>155 (энергия гамма-лучей — 0,1 Мэв). Гамма-лучи Со>60 благодаря большой энергии проходят сквозь тонкие изделия, практически мало ослабляясь, в то время как гамма-лучи Ir>192 и Tu>170 заметно поглощаются такими изделиями. Благодаря этому наличие трещин и пустот в тонких изделиях при просвечивании мало сказывается на интенсивности потока гамма-лучей Со>60 и сильно сказывается на интенсивности потока гамма-лучей небольшой энергии. Следовательно, фотографическая эмульсия при действии гамма-лучами Со>60 будет засвечиваться равномерно, а гамма-лучами иридия и тулия неравномерно и против пустот будет более интенсивное засвечивание.
Из описанного ясно, что для различных по толщине и плотности деталей можно использовать различные изотопы, подбирая их по энергии гамма-лучей. Для дефектоскопии стараются использовать изотопы с большой продолжительностью жизни, подбирая их для различных целей по энергии гамма-лучей. Гамма-дефектоскопы не нуждаются в питании электрическим током и могут использоваться в полевых условиях.
Дефекты в деталях могут быть выявлены и с помощью счетчика и препарата, излучающего гамма-лучи, что видно из рис. 41. Интенсивность счета резко увеличивается, если в металле против счетчика находится трещина или пустота.
Гамма-дефектоскопия становится на заводах нашей страны обязательным способом контроля производства.
В настоящее время в нашей промышленности работает большое количество установок для гамма-дефектоскопии.
Светосоставы постоянного действия. Радиоактивные изотопы также широко используются в промышленности для приготовления светосоставов постоянного действия. Смесь радия с сернистым цинком и некоторыми другими веществами светится в темноте зеленоватым светом. Этот свет знаком всем по свечению стрелок часов. Свечение происходит вследствие действия альфа-частиц, которые испускает радий, на сернистый цинк. Это свечение воспринимается глазом как спокойный ровный свет. Однако под микроскопом можно увидеть мириады отдельных вспышек. Вместо радия можно взять и другие радиоактивные элементы, излучающие альфа-частицы и имеющие достаточную продолжительность жизни. Такие светосоставы употребляются для покрытия указателей приборов, за которыми необходимо вести наблюдение в темноте, например в самолетах. Эти светосоставы могут действовать непрерывно в течение длительного времени.
Контроль выгорания огнеупоров. Контроль выгорания огнеупорной кладки, например, в доменной печи очень сложен. С помощью радиоактивных элементов этот контроль осуществить чрезвычайно просто. Если при постройке или ремонте доменной печи в огнеупорную кладку на разную глубину от внутренней поверхности запрессовать препараты радиоактивного изотопа кобальта, то их наличие в кладке легко проверить извне домны с помощью счетчика. По мере выгорания огнеупорной футеровки печи препараты радиоактивного кобальта постепенно, один за другим, попадают в чугун. При выгорании, следовательно, гамма-излучающие препараты кобальта 60 перестают обнаруживаться счетчиком на местах их запрессовок, что дает возможность определить глубину выгорания огнеупоров.
Снятие электростатических зарядов. В ряде производств благодаря трению одних частей машин о другие на изоляторах происходит накопление электрического заряда. Это явление возникает, например, на текстильных машинах при движении материи или ниток в машине. Накопление заряда может вызвать искру, а от нее может возникнуть пожар. В связи с этим встает необходимость снятия заряда во время работы машины. Это легко достигается применением радиоактивных элементов, излучение которых ионизирует воздух. В особенности сильно ионизируют воздух альфа-частицы, поэтому для целей снятия заряда употребляют альфа-излучающие препараты. Радиоактивный элемент помещается вблизи трущихся частей, и заряд постепенно стекает с машины через воздух, который становится проводником электрического тока. Это особенно важно при производстве фотопленки, на которой при сушке и перемотке возникает заряд и происходит искрение. Это искрение засвечивает пленку, на которой появляются полосы, подобные маленьким молниям. В присутствии альфа-излучающего препарата искрения не получается.
