第章 射线探伤.ppt

第3章 射线探伤 射线探伤：利用射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种探伤方法。 按射线源种类不同，可分为X射线探伤、γ射线探伤和高能射线探伤等； 按显示缺陷方法的不同，又可分为射线电离法探伤、射线荧光屏观察法探伤、射线照相法探伤、射线实时图象法探伤和射线计算机断层扫描技术等。 射线探伤又称为射线检验。 1、射线探伤基本原理 2、射线探伤设备 3、射线照相法探伤 4、射线实时图像法探伤 5、射线计算机断层扫描技术 6、射线探伤中的安全防护 §3-1射线探伤基本原理 射线探伤中应用的射线主要是X射线和γ射线，都是波长很短的电磁波，习惯上统称为光子。 X射线波长：0.000l～0.1nm; γ射线波长：0.0003～0.1nm。 一、射线的性质 X射线是由高速行进的电子在真空管中撞击金属靶产生，射线源主要是X射线机和加速器，射线能量与强度均可调。 γ射线是由放射性物质(60Co、192Ir等)内部原子核的衰变而来，射线源为γ射线机，射线能量不能改变，衰变几率也不能控制。 X射线和γ射线均具有的性质： (1)不可见，以光速直线传播。 (2)不带电，不受电场和磁场的影响。 (3)具有可穿透物质和在物质中有衰减的特性。 (4)可使物质电离，能使胶片感光，亦能使某些物质产生荧光。 (5)能对生物细胞起作用(生物效应)。 这里没有列入与探伤关系不大的射线性质，例如反射、干涉现象等。 核辐射： 核辐射，或通常称之为放射性，存在于所有的物质之中，这是亿万年来存在的客观事实，是正常现象。 核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流。核辐射可以使物质引起电离或激发，故称为电离辐射。电离辐射又分直接致电离辐射和间接致电离辐射。直接致电离辐射包括质子等带电粒子。间接致电离辐射包括光子、中子等不带电粒子。 核辐射主要是α、β、γ三种射线：　α射线是氦核，β射线是电子，这两种射线由于穿透力小，影响距离比较近，只要辐射源不进入体内，影响不会太大。 γ射线的穿透力很强，是一种波长很短的电磁波。电磁波是很常见的辐射，对人体的影响主要由功率（与场强有关）和频率决定。通讯用的无线电波是频率较低的电磁波，如果按照频率从低到高按次序排列，电磁波可分为：长波、中波、短波、超短波、微波、远红外线、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。以可见光为界，频率低于可见光的电磁波对人体产生的主要是热效应，频率高于可见光的射线对人体主要产生化学效应。 因核电而增加的辐照剂量：全人类集体辐照剂量中，3/4来自自然界。约1/5来自医疗及诊断，核电的份额是1/400。假定全球人类的预期寿命为60岁，则每天抽一包烟将减寿7年，而核电的影响是减寿24秒。 核电站如何防止核泄漏？　　为防止核反应堆内大量放射线从堆芯穿透出来，一般反应堆设有三到四道屏障。第一道是把核燃料放在陶瓷芯块中，使得大部分裂变产物和气体产物保存在芯块中；第二道是合金制造的包壳，把陶瓷芯块密封在其中，使得其在高温下不与水发生反应；第三道是耐压力容器，避免放射性物质泄漏到反应堆厂房；第四道是反应堆安全壳，一般是厚近100厘米的钢筋混凝土墙，里面衬有防辐射金属材料，防止放射性物质进入环境。安全壳是最重要的一道屏障，万一前面的措施失灵，它能保证周围居民遭受辐射在安全范围内。　　■为什么日本仍发生核泄漏？　　核电站从选址到设计都有严格质量监控，对抗震也有很高的技术要求，但这次日本遭受的特大地震，可能已经超过了当初的抗震标准，因此发生了泄漏事件。　　核反应堆在停堆后仍需要对堆芯进行冷却，因为核燃料有自衰变余热，若长时间得不到冷却，会使得堆芯温度上升，导致核燃料棒熔化。一般停堆后，冷却系统泵所需的电力需要从外部输入，同时备有多台应急发电机供电。但日本强震后，福岛核电厂外电网瘫痪，应急柴油发电机短暂运行后也中断了。　　虽然目前放射性物质控制在安全壳内，但目前福岛核电厂核电站安全壳全壳面临超压风险。因为冷却水变成高压蒸气后聚集在安全壳内，需要向外部大气进行排放，以避免安全壳密闭失效。如果安全壳失效，将造成真正意义上的核扩散。　　■发生后有何应急措施？一旦发生了核泄漏事故，应立即启动应急计划。在核反应堆自动停堆后，首先应该采取措施防止冷却水的流失，冷却核反应堆堆芯；随后要封闭核污染区，保证人身安全和环境清洁；随后，要疏散周边人员；接下来，要根据泄漏的等级，疏散周围人员。 二、射线与物质的相互作用 当射线穿透物质时，由于射线与物质的相互作用，将产生一系列极为复杂的物理过程，其中包括光