Способ локальной активации изделий при радиометрическом контроле переноса вещества

Способ локальной активации изделий при радиометрическом контроле переноса вещества

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ЛОКАЛЬНОЙ АКТИВАЦИИ ИЗДЕШИЙ ПРИ РАДИОМЕТРИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ ПЕРЕНОСА ВЕВДСТВА, включающий облучение изделия под остром углом к его поверхности пучком заряженных частиц, преимущественно протонов,отличающийся тем, что, с целью увеличения крутизны и воспроизводимости распределения активности радионуклидов по глубине изделия, непрерывно изменяют угол падения пучка частиц на поверхность изделия и время облучения для каждого угла так, что время облучения обратно пропорционально углу падения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ самец

РЕСПУБЛИК жю 1Н 23

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3264753/18-25 (22) 24.03. 81 (46) 23.12. 83. Бюл. В 47 (72 ) И.О.Константинов, Н.Н. Краснов, A.È.Ëåîíîâ и IO.Ñ.Áoäóëåâ (53) 621. 039 . 8 (088. 8) (56) 1. Патент США Р 3227881, кл. 250-106, опублик. 1965.

2. Метод поверхностной активации в промышленности. Под ред. В.И.Пост. никова, M., Атомиэдат, с. 39 (прототнп) .

„.SU„„5 57 А

354) (57) СПОСОБ ЛОКАЛЬНОЯ АКТИВАЦИИ

ИЗДЕЛИЯ ПРИ РАДИОМЕТРИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ ПЕРЕНОСА ВЕЩЕСТВА, в ключающий облучение изделия под острым углом к его поверхности пучком заряженных частиц, преимущественно протонов,. отличающийс ятем,что, с целью увеличения крутизны и воспро-. изводимости распределенн я активности радионуклидов по глубине иэделия, непрерывно изменяют угол падения пучка частиц на поверхность иэделия и время облучения для каждого угла так, что время облучения обратно пропорционально углу падения, 965157

Изобретение относится к технической Физике, а именно к способам и устройствам для активации иэделий, и может быть использовано при реализации ядерно-физических методов контроля уноса вещества, например при исследовании коррозионной стойкости материалов методом поверхностной активации ускоренными заряженными частицами .

Известен способ активации изделий при радиометрическом контроле перено са вещества, включающий введение радиоактивного нуклида в контролируемое изделие El ), Недостатком такого способа является нарушение целостности иэделия, что вызывает значительную погрешность определения истинного уноса вещества с поверхности иэделия.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является спо. соб локальной активации иэделий при радиометрическом контроле переноса вещества, включающий облучение изде . лия под острым углом к его поверхности пучком заряженных частиц, преимущественно протонов 2 .

Недостатком прототйпа являются низкие крутизна и воспроизводимость. распределения активности радионуклидов по глубине изделия, что обусловлено существенным влиянием неточности установки угла падения пучка частиц, которое проявляется при малых значениях углов из-эа значительной сложности точной установки изделия в зоне облучения существующих ускорителей протонов, дейтонов и др.

Указанное обстоятельство приводит к значительной погрешности измерения переноса вещества, так как неточное воспроизведение распределения активности радионуклидов по глубине для разных иэделий приводит к разбросу уносимой активности вещества при равной массе era переноса.

Цель изобретения - увеличение крутизны и воспроизводимости распределения активности радионуклидов по глубине иэделия.

Цель достигается тем, что в спасо. бе локальной активации иэделий при радиометрическом контроле переноса вещества, включающем облучение изделия под острым углом к его поверхнос. ти пучком заряженных частиц, преимущественно протонов, непрерывно изменяют угол падения пучка частиц на поверхность изделия и время облучения для каждого угла так, что время облучения обратно пропорционально углу падения.

На фиг. 1 приведена схема облучения поверхности иэделия; на фиг, 2график распределения активности ранг„ дионуклидов по глубине изделия при облучении изделия под углом ЗОО (нри вая 1), под углом 18ч (кривая I)) и при непрерывном изменении угла от 0 до 30 (кривая Ш).

Пример. Стальную трубку 1 диаметром 16 мм облучают на циклотроне пучком 2 протонов с энергией

В = 11,4 МэВ для последующего контроля ее коррозии. Методом стопки.фольги измеряют исходную кривую распределения по глубине материала актив .

10 ности радионуклида 56 Со, по которому контролируют унос вещества, при нормальном падении пучка; затем, уменьшив в два раза масштаб оси абсцисс, получают кривую 1 для угла

15 падения пучками=ЗО

Далее на специальном поворотном столике облучают идентичную трубку таким же пучком при плавном изменении угла падения о(. от 30 в сторону его уменьшения до почти скользящего падения. Края трубки закрывают пЛаки

pîâêàìè так, что облучается только ее центральная часть длиной 20 мм. и шириной 3 мм. Кривую )1 распределе5 ния активности радионуклидов получают, последовательно снимая шлифованием тщателЬно контролируемые слои и измеряя остающуюся активность

56 Со в метке с помощью одноканального сцинтилляционного спектрометра.

30 значительная часть полученной кривой совпадает с кривой Ш, которая была бы получена в том же режиме при фиксированном угле облучения

С1.=1 8 °

35 Кривая П, полученная при переменном угле падения, сохранив общую глубину активации, имеет в 1,7 раза большую крутизну.

Для оценки точности кривых пред40 полагали, что погрешность в установке начального угла падения пучка составляет З ;; при небольшом диаметре ионопровода (100 мм) ускорителя и нескольких резиновых уплот4 нениях в устройстве на конце ионо45 провода это реальная величина. Оши бку воспроизводимости кривой распределения активности радионуклидов рас 1 считывали как максимальное относитель ное изменение активности для фиксированного значения глубины изделия при изменении величины угла облучения, Так, для глубины, равной 10 мкм, эта ошибка составила 24Ъ пря облучении под углом 18О и 143 - при переменном угле облучения от ЗО до О

Таким образом, изменение угла падения пучка частиц на поверхность иэделия в процессе облучения в сторону его уменьшения увеличивает крутиз60 ну кривой распределения активности и ее воспроизводимость. Наиболее близкими к оптимальным являются пределы изменания К от О до 30 ; поскольку при d.<ЗО о ошибка воспроизве65 дения кривых уже может превысить

965157

20 40 60

Вен чина сиятозо сюя, ми

Фиг. 2

Составитель Н.Валуев

Редактор Н.Коляда Техред Т.Фанта Корректор Г. Решетник

Заказ 10635/7 Тираж 873 Подписное

В НИ И ПИ Государственного к омит ет а СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4

103, верхний предел углов делать менее 30 не целесообразно, так как, пучок становится скользящим и пере»крывается плакировками.

В частном случае временной режим облучения может быть равномерным, а угол облучения иметь ряд дискретных значений.

1,0

М

40 7Х

ОЫ ф

3 ар

Ъ

Изобретение позволяет повысить чувствительность радиометрических методов контроля различных процессов переноса вещества, таким как износ деталей машин и механизмов, коррозия химико-технологического оборудования массоперенос в высокотемпературных полях, и других.