72 (91)

498

Prawdopodobieństwo wystąpienia tego zjawiska rośnie ze wzrostem liczby porządkowej Z' atomów absorbenta oraz ze zmniejszeniem energii fotonu promieniowania r-

W rozpraszaniu Comptona padający foton ulega rozproszeniu na jednym z elektronów atomu i porusza się dalej pod pewnym kątem do pierwotnego kierunku, przy czym energia fotonu rozproszonego jest mniejsza niż energia fotonu pierwotnego. Zmiana kierunku ruchu fotonu umożliwia usunięcie fotonu z wiązki. Zjawisko Comptona odgrywa ważną rolę przy energiach fotonu od 0,5 MeV do 2,5 MeV.

Zjawisko tworzenia par elektron-pozyton w kulombowskim polu jądra atomowego zachodzi wówczas, gdy energia kwantu i przewyższa podwójną energię spoczynkową elektronu równą 1,022 MeV. Jest ono dominujące przy pochłanianiu fotonów t o znacznej energii w ciałach złożonych z pierwiastków o dużej liczbie atomowej.

Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z materią zależy jedynie od energii kwantów, natomiast nie zależy od ich pochodzenia. Dla przedziału energii obejmującego zarówno promieniowanie j, jak i rengenowskie X (promieniowanie elektromagnetyczne emitowane w wyniku przejść elektronowych w atomach) oddziaływanie kwantów promieniowania elektromagnetycznego z materią jest identyczne. Ponieważ energia kwantów rentgenowskich jest na ogół mniejsza od 1,022 MeV, dlatego osłabienie wiązki promieni X zachodzi przede wszystkim wskutek dwóch zjawisk: fotoelektrycznego i Comptona.

Defektoskopia promieniowaniem jądrowym

Ponieważ wartość współczynnika absorpcji promieniowania i silnie zależy od rodzaju absorbującego materiału, jest ono wykorzystywane do wykrywania wad materiałowych. Wykorzystując promienie y lub X do wykrywania defektów materiału stosuje się te same metody badawcze. Bardzo ważną zaletą tych metod jest ich nieniszczące działanie na materiał. Źródło kwantów (* lub X) umieszcza się w określonej odległości od badanego przed-

miotu, zaś z drugie] jego strony ustawia się detektor w

rejestracji kwantów, które prześwietliły ten przedmiot, ta pozwala określić położenie 1 rozmiary takich defektów, jak np. źle zaspawane miejsca, pęcherze gazowe, KMlfCl.,

nierówności metalu itp. Jako źródło promieni r stoMje się

odpowiedni izotop promieniotwórczy, którego wybór jzależy głównie od gęstości kontrolowanego materiału i rozmiarów prześwietlanego przedmiotu. Na przykład optymalne grubości stali przy badaniu defektów z zastosowaniem takich | źródeł promieniotwórczych 7 jak ^,55Eu ,    ¹⁹²Ir, ¹⁵²Eu, ^łSłEu,

¹³⁷ Cs i ⁶⁰ Co wynoszą odpowiednio 1-10 mm , 10-40 mm _t 20-50 mm, 25-50 mm, 25-80 mm i 60-200 mm. Aktywność i źródła promieniowania dobiera się w zależności od czułości detektora promieni 7, własności materiału^ a w szczególności grubości prześwietlanego przedmiotu. W stosowanych w przemyśle metodach defektoskopii gamma używa się detektora w postaci rentgenowskiej błony fotograficznej umieszczonej w elastycznej, szczelnej dla światła widzialnego kasecie, którą mocuje się bezpośrednio na badanym przedmiocie. Umieszczając błonę fotograficzną między foliami z materiału o dużej gęstości i dużej liczbie atomowej, np. z ołowiu,można skrócić czas ekspozycj- 2-3 razy (działanie promieni 7 wzmacniają fotoelektrony pochoc ^ z materiału folii). Ostrość otrzymanego obrazu zależ;, położenia defektu względem błony fotograficznej, w przyp.: kiedy istotne jest tylko stwierdzenie istnienia defektu; w teriale, bez potrzeby uwidocznienia jego rozmiarów, poło; I i charakteru, detektorami mogą być komory jonizacyjne    |

liczniki scyntylacyjne. W celu wizualizacji w defektos-    j

gamma stosuje się detektor w postaci ekranu scyntylacyjne? przetwornika elektronooptycznego. Pozwala to na automatyzację kontroli materiałów lub gotowych wyrobów I badania elementów o dużych rozmiarach (ok. 0,5 ra) stosu]- I kwanty promieniowania elektromagnetycznego    powstające    I

hamowaniu wiązki elektronów otrzymanej z    betatronu    ■

synchrotronu.    I