Để đảm bảo an toàn các mối hàn của đường ống thép trong nhà máy hóa dầu, người ta sử dụng phương pháp kiểm tra không phá hủy. Phương pháp này sử dụng nguồn Iridium - \(_{77}^{192}{\rm{Ir}}\)
24/28
Để đảm bảo an toàn các mối hàn của đường ống thép trong nhà máy hóa dầu, người ta sử dụng phương pháp kiểm tra không phá hủy. Phương pháp này sử dụng nguồn Iridium - \(_{77}^{192}{\rm{Ir}}\) phát ra tia phóng xạ chiếu xuyên qua mối hàn cần kiểm tra, đầu dò đặt phía đối diện thu, xử lý tín hiệu và tạo ảnh cấu trúc bên trong mối hàn. Biết rằng Iridium là nguồn phóng xạ \({\beta ^ - }\) kèm tia \(\gamma \).
Tín hiệu đầu dò thu được là chùm hạt nhân con xuyên qua mối hàn.
Nếu trong mối hàn có lỗ hổng thì cường độ tín hiệu đến đầu dò tại vị trí đó yếu hơn.
Cường độ tín hiệu suy giảm qua bề dày x của vật liệu theo công thức \(I = {I_0}.{e^{ - \mu x}}\), trong đó \({I_0}\) là cường độ tín hiệu nguồn phát và \(\mu \) là hệ số hấp thụ của vật liệu. Tại một vị trí mối hàn bị hỏng, cường độ tín hiệu đầu dò thu được tăng 2 lần so với vùng đặc thì khoảng hổng có độ dày bằng \(\frac{{\ln 2}}{\mu }\).
Phương pháp này có thể sử dụng nguồn phóng xạ chỉ phát ra tia \(\alpha \).
Phương pháp kiểm tra mối hàn bằng nguồn \(_{77}^{192}{\rm{Ir}}\) chủ yếu sử dụng tia \(\gamma \) có khả năng xuyên qua vật liệu.
a) Sai.
Tín hiệu đầu dò thu được không phải là chùm hạt nhân con. Đầu dò thu chủ yếu là tia \(\gamma \) sau khi xuyên qua mối hàn.
b) Sai.
Nếu mối hàn có lỗ hổng thì tại vị trí đó bề dày vật liệu hấp thụ nhỏ hơn, tia phóng xạ bị hấp thụ ít hơn. Vì vậy cường độ tín hiệu đến đầu dò tại vị trí lỗ hổng mạnh hơn, không phải yếu hơn.
c) Đúng.
Cường độ tia qua vật liệu: \(I = {I_0}.{e^{ - \mu x}}\)
Gọi độ dày khoảng hổng là \(d\). Khi có khoảng hổng, bề dày hấp thụ giảm đi \(d\), nên: \({I_{{\rm{hong}}}} = {I_{{\rm{dac}}}}.{e^{\mu d}}\)
Theo đề: \({I_{{\rm{hong}}}} = 2{I_{{\rm{dac}}}}\)
Suy ra: \({e^{\mu d}} = 2\) \(\mu d = \ln 2\) \(d = \frac{{\ln 2}}{\mu }\)
Vậy phát biểu c) đúng.
d) Sai.
Tia \(\alpha \) có khả năng đâm xuyên rất yếu, không xuyên qua được mối hàn thép dày. Vì vậy không thể dùng nguồn chỉ phát tia \(\alpha \) cho phương pháp kiểm tra này.