کاربردهای صنعتی فناوری هسته ای 2

[armin57ghazal]

صنعت
ردیاب های صنعتی
رادیوایزوتوپ ها هم چنین نقش مهمی در آشکارسازی و تحلیل آلوده کننده ها دارند، چون حتی مقادیر خیلی کمی از رادیوایزوتوپ ها به آسانی می توانند آشکارسازی شوند، و واپاشی ایزوتوپ های کم عمر به این معنی است که باقی مانده ای در محیط باقی نمی گذارند.
تکنیک های هسته ای برای طیفی از مسایل آلودگی شامل تشکیل دود مه، آلودگی اتمسفر بوسیله دی اکید سولفور، پراکندگی فاضلاب از ریزشگاه به اقیانوس و نشت نفت به کار رفته است.
ردیاب های صنعتی
توانایی اندازه گیری رادیواکتیویته در مقادیر کم رادیوایزوتوپ ها، طیف وسیعی از کاربردها را در صنعت به عنوان "ردیاب ها" داده است. بوسیله اضافه کردن مقدار کمی از مواد رادیواکتیو به مواد مورد استفاده در فرایندهای مختلف، امکان مطالعه میران ترکیب و جریان طیف وسیعی از مواد شامل مایعات، پودر ها، و گازها و مکان یابی نشت ها وجود دارد.
ردیاب های اضافه شده به روغن های روان کننده می توانند در اندازه گیری میزان سائیدگی موتورها و امکانات و تجهیزات کمک کنند. تکنیک های ردیابی در عملکرد نیروگاه ها برای بررسی کارائی تجهیزات و بهبود راندمان استفاده شده است، ذخیره انرژی و استفاده بهتر از مواد خام را نتیجه می دهد.
وسایل
دستگاه های دقیق شامل چشمه های رادیواکتیو در گستره ی وسیعی در صنعت استفاده می شود جایی که سطح گاز ها، مایعات و جامدات باید بررسی شوند. این دستگاه ها جایی که گرما، فشار یا مواد خورنده، از قبیل شیشه مذاب یا فلز مذاب، که استفاده دستگاه های ارتباط مستقیم سخت یا غیرممکن است، مفیدترین هستند.
دستگاه ضخامت سنج رادیوایزوتوپی در ساخت ورق های پیوسته موادی شامل کاغذ، فیلم های پلاستیکی، فلز، شیشه و ... استفاده شده است، وقتی می خواهیم از ارتباط بین دستگاه و ماده اجتناب کنیم.
دستگاه های چگالی سنج جایی که کنترل اتوماتیک یک مایع، پودر یا جامد مهم باشد، برای مثال در ساخت پاک کننده استفاده شده است.
وسایل رادیوایزوتوپی 3 مزیت بزرگ دارند:

اندازه گیری ها می توانند بدون ارتباط فیزیکی با ماده یا محصول اندازه گیری شود.
نگهداری بسیار کمی از چشمه ایزوتوپ لازم است.
نسبت هزینه/سود خوب است، بسیاری از وسایل در چند ماه مقداری را که باعث صرفه جویی می شوند، برای خود باید بپردازند.


پرتو نگاری(رادیوگرافی)
رادیوایزوتوپ هایی که پرتو های گاما تابش می کنند سبک تر از دستگاه های پرتو X هستند، و ممکن است تابشی با انرژی بالاتر را بدهد، پس برای بررسی جوشکاری سیستم های خط لوله نفت و گاز جدید استفاده شود، با یک چشمه رادیواکتیو که در داخل لوله جایگذاری می شود و فیلم بیرون جوش است.
اشکال دیگر رادیوگرافی (رادیوگرافی نوترون/ اتورادیوگرافی)، بر اصول متفاوتی مبنا دارند، برای سنجش ضخامت و چگالی مواد یا قرارگرفتن ترکیباتی که به روش های دیگر قابل دیدن نیستند، استفاده می شوند.
چشمه های قدرت رادیوایزوتوپی
بعضی رادیوایزوتوپ ها مقدار زیادی انرژی به عنوان واپاشی تابش می کنند. چنین انرژی می تواند برای دستگاه تنظیم کننده ضربان قلب و منبع قدرت ماهواره ها و فانوس های دریایی استفاده شود. گرمای واپاشی پلوتونیوم 238 منبع توان خیلی از وسایل فضایی امریکا بوده است. به فضاپیمای کاسنی امکان بررسی زحل را داد، و قدرت آزمایشگاه علمی مریخ را تامین کرد.
تعیین سن
تحلیل رادیوایزوتوپ اهمیت حیاتی دارند در تعیین سن سنگ ها و دیگر موادی که مورد علاقه زمین شناس ها، انسان شناس ها و باستان شناس ها هستند.
از وقتی که صبح بلند می شویم، تا وقتی می خواهیم بخوابیم، ما از خیلی از کاربردهای ابتکاری رادیوایزتوپ ها و تابش ها بی اطلاع سود می بریم. آب که با آن می شوریم(سرچشمه، اطمینان از عرضه)، لباسی که می پوشیم(دستگاه سنجش کنترل ساخت)، صبحانه ای که می خوریم(دانه های بهبود یافته، تحلیل آب)، حمل و نقل تا محل کار(سنجش ضخامت برای بررسی فولاد و پوشش در وسایل نقلیه و ارزیابی سایش و خوردگی در موتورها)، پل هایی که از آنها می گذریم(نوترون رادیوگرافی)، کاغذی که استفاده می کنیم(اندازه گیری، ترکیب در فرایند تولید)، داروهایی که می خوریم(تحلیل) نیازی به ذکر آزمایش های پزشکی نیست(سنجش ایمنی رادیو، شاید رادیو داروسازی)، یا محیطی که تکنیک های رادیوایزوتوپی کمک می کنند تا تمیز باشند، همه مثال هایی هستند که گاهی اوقات ما می گیریم.

http://reactorphysics.blogfa.com/
مترجم و گرداورنده: مجید میرزایی

[armin57ghazal]

کاربردهای صنعتی فناوری هسته ای 1
از آنجا که بعضی از تابش های یونیزه شده می توانند به داخل ماده نفوذ کنند، آنها برای روش های گوناگون اندازه گیری استفاده شده اند. پرتو های X و گاما در رادیوگرافی صنعتی برای ایجاد تصاویر داخل محصولات جامد، به روش آزمایش و بررسی غیر مخرب. قطعه ای که قراراست رادیوگرافی شود بین چشمه و یک فیلم فتوالکتریک در جعبه ای قرار داده می شود. بعد از زمان معینی که در معرض تابش قرار گرفت، فیلم ظاهر شده و هر نقص و ترکی را در داخل ماده نشان می دهد.
اندازه گیر ها(دستگاه های اندازه گیری دقیق) از قانون جذب نمایی پرتوهای گاما استفاده می کنند.
شاخص سطح: چشمه و آشکارساز در مقابل هم در ظرف قرار می گیرند، بودن یا نبودن ماده را در مسیر تابش افقی نشان می دهد. چشمه های گاما یا بتا وابسته به ضخامت یا چگالی ماده ای که قرار است اندازه گیری شود، استفاده شده است. این روش برای ظروف مایعات یا مواد دانه ای استفاده شده است.
اندازه گیری ضخامت: اگر ماده با چگالی ثابت باشد، سیگنال اندازه گرفته شده بوسیله آشکارساز تابش وابسته به ضخامت ماده می شود. این دستگاه برای محصولات پیوسته مثل کاغذ، لاستیک و ... مفید است.
کنترل الکتروستاتیک: برای اجتناب از ایجاد الکتریسیته ساکن در تولید کاغذ، پلاستیک، پارچه های مصنوعی و ... یک چشمه تسمه ای شکل از 241Am آلفا دهنده می تواند نزدیک به ماده در آخر خط تولید قرار داده شود. چشمه هوا را برای برداشتن بارهای الکتریکی روی ماده یونیزه می کند.
ردیاب های رادیواکتیو: چون ایزوتوپ های رادیواکتیو از نظر شیمیایی بصورت عنصر غیرفعال رفتار می کنند، رفتار یک مواد شیمیایی معلوم میتواند بوسیله ردیابی رادیواکتیویته دنبال شود.
- اضافه کردن ردیاب گاما به مایع یا گاز در سیستم بسته، پیداکردن سوراخ در لوله را ممکن می سازد.
- اضافه کردن ردیاب به سطح اجزای ترکیب دهنده موتور امکان اندازه گیری فرسایش را بوسیله اندازه گیری فعالیت روغن کاری مواد نفتی ممکن می سازد.
اکتشاف نفت و گاز:
این فناوری مستلزم استفاده از چشمه نوترونی یا اشعه گاما و یک آشکارساز تابش است.
ساخت جاده: دستگاه اندازه گیری رطوبت/چگالی هسته ای برای تعیین چگالی خاک، آسفالت و بتون استفاده شده است. بطور معمول از یک چشمه سزیم137 استفاده می شود.