skanowanie0005

S80 ^ 8. Lokalizacja zbrojenia w konstrukcjach żelbetowych

gdzie: I - natężenie promieniowania po przejściu przez obiekt, I₀ - początkowe natężenie promieniowania, u. - liniowy współczynnik osłabienia promieniowania, g - grubość obiektu.

W celu uzyskania odpowiedniego wyniku badań, czyli obrazu na błonie fotograficznej, przez badaną próbkę musi przeniknąć odpowiednio duża dawka promieniowania. Wiąże się to bezpośrednio z czasem trwania badania, który musi być dłuższy, gdy elementy są grubsze.

Przenikliwość promieniowania jest odwrotnie proporcjonalna do długości jego fali. Wraz ze zmniejszeniem długości fali rośnie jego energia oraz przenikliwość. Z uwagi na duże rozbieżności w długościach fal promieniowanie dzieli się na bardzo miękkie, miękkie, średnio twarde, twarde, bardzo twarde i ultratwarde [46] (rys. 8.79), Najbardziej przenikliwe jest promieniowanie ultratwarde.

"1-7-1-1-*-1—

r² r¹ i io 100

energia promieniowania, MeV

Rys. 8.79. Podział promieniowania jonizującego

Optymalnymi i najczęściej stosowanymi źródłami promieniowania do wykrywania położenia zbrojenia w betonie są izotopy o dużej aktywności (promieniowanie twarde Co-60 o energii 1,33 MeV, promieniowania Cs-137 i Ir-192 o średniej energii 0,13-1,06 MeV), promienie X (aparaty' rentgenowskie o napięciu większym od 200 kV, co pozwala uzyskać promieniowanie rentgenowskie o średniej energii do 0,28 MeV) oraz betatrony i mikrotrony o energii promieniowania 6-30 MeV [10, 13, 49, 50, 52, 59, 58, 60, 61]. W wypadku radiograficznych badań konstrukcji żelbetowych zjawisko Comptona jest więc podstawowym czynnikiem osłabienia promieniowania y emitowanego przez stosowane w badaniach izotopy promieniotwórcze oraz aparaty rentgenowskie [10, 71], natomiast w wypadku promieniowania X uzyskanego z betatronu fotony X są w 25-70% absorbowane w wyniku zjawiska kreacji par [10].

O przydatności izotopów Co-60, Cs-137 i Ir-192 w radiologicznych badaniach konstrukcji żelbetowych decyduje duża energia promieniowania, długi okres połówkowego rozpadu, duża aktywność właściwa (średnia liczba przemian jądrowych w jednostce czasu). Z wartością okresu połówkowego rozpadu i aktywnością właściwą źródła związana jest liczba koniecznych ich wymian w ciągu roku. W pierwiastkach promieniotwórczych wraz z upływem czasu maleje bowiem natężenie promieniowania. W tablicy 8.11 zestawiono okresy połówkowego rozpadu izotopów Co-60, Cs-137 i Ir-192.

Tablica 8.11. Okresy połówkowego rozpadu i energia promieniowania izotopów stosowanych w radiografii żelbetu [8]

■ 15 £ =5 o e * ? • . -	- Okres połówkowego rozpadu	Energia promieniowania y MeV
Co-60	5,3 roku	1,17 1,33
Cs-137	30 lat	0,66
Ir-192	74,4 dni	0,13-1,06

Energię promieniowania izotopu określa dyskretne widmo promieniowania. Na rysunku 8.80 przedstawiono prążki widma promieniowania y izotopu Ir-192. Widmo izotopu Ir-192 zawiera 18 prążków o energiach od 0,206 keV do 612 keV, przy czym dwa główne prążki mają energię 316 keV i 468 keV. Średnia energia źródeł Ir-192 wynosi 353 keV.

too"

80-

O''

⁶⁰‘

Rys. 8.80. Widmo energetyczne izotopu Ir-192

-!-1-T-1-—!-¹T-1

100 200 300 400 500 600 700

energia promieniowania, keV

Aktywność źródła promieniotwórczego określa się liczbą rozpadów promieniotwórczych zachodzących w ciągu jednej sekundy. Jednostką aktywności źródła promieniotwórczego jest bekeler [Bq], czyli ilość substancji promieniotwórczej,

40-