- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 86. 1956 /
467

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 20. 15 maj 1956 - Användning av radioisotoper inom ångtekniken, av Knut Ljunggren

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

15 maj 1956

467

Användning av radioisotoper
inom ångtekniken

Civilingenjör Knut Ljunggren, Stockholm

539.155.2 : 621.1

Radioaktiva isotoper har under de senaste åren alltmera
tagits i anspråk inom industrin för kontrolluppgifter och
för tekniskt forsknings- och utvecklingsarbete (Tekn. T.
1950 s. 765; 1952 s. 593, 596, 604, 708; 1953 s. 595; 1955
s. 929). Inom det ångtekniska området har åtskilliga
sådana tillämpningar förekommit och en del för detta
område specifika metoder har även tillkommit. I flertalet här
beskrivna metoder utnyttjas radioisotoperna som
strålningskällor, men även spårämnesförsök har i vissa fall
givit teknikerna värdefulla upplysningar. Av de refererade
undersökningarna är flertalet av tyskt ursprung, men även
från ryskt och engelskt håll har intressanta bidrag
kommit.

Materialkontroll

Vid sidan av röntgen och ultraljud har radioaktiva
preparat visat sig användbara vid materialkontroll inom
ångtekniken. Vid ett tillfälle1 fordrades en kontroll av 900
överhettarrör till en ångpanneanläggning. Rören var 8 m
långa och hade en nominell yttre diameter av 16 mm och
en godstjocklek av 2 mm. Med tanke på de mycket höga
reparationskostnaderna för ett efter monteringen
eventuellt inträffande fel ville leverantören ha en garanti för
att rören inte på något ställe avvek mer än 0,2 mm från
den nominella godstjockleken.

För provningen hade man att välja på röntgen eller
y-strålande preparat som strålkälla för en
absorptionsmät-ning. Betastrålning kunde tyvärr inte användas, då rörens
väggtjocklek var för stor. Då man vid denna tid i
Tyskland endast förfogade över kobolt 60 och radium, vilka
båda ger förhållandevis hård y-strålning (över 1 Mev),
hade det varit lämpligare att använda röntgenstrålning av
lägre energi. Metodens känslighet, dvs. ändringen av
mätinstrumentets utslag för en viss ändring av godstjockleken
i förhållande till de statistiska fluktuationerna, ökar
nämligen med avtagande energi hos den använda strålningen.

Då det visade sig praktiskt omöjligt»att använda
röntgenstrålning (man skulle då ha varit tvungen att placera
detektorn med tilledningar inuti det rör som skulle provas),
bestämde man sig slutligen för att använda ett inuti röret
placerat koboltpreparat och ett utanför liggande GM-rör
som detektor. Naturligtvis ställdes stränga krav på att
geometrin var konstant under mätningarna. Därför
konstruerades ett särskilt mäthuvud (fig. 1).

Det visade sig att man kunde konstatera en
godstjock-leksavvikelse av 0,2 mm vid en avsyningshastighet av 0,5
cm/s. Man fick då en utslagsändring av 4—5 skaldelar,
medan de statistiska fluktuationerna utgjorde ± 2
skaldelar. Rören vreds runt under förskjutningen förbi
mätpunkten och undersöktes alltså längs en spirallinje.

En undersökning, bestående av mätning längs två inbör-

Fig. 1. Mäthuvud för mätning av rörs väggtjocklek; a
GM-rör, b radioaktivt preparat, c rör för undersökning, d
pre-parathållare, e distansrullar, f styrning.

| ~ \A \B_^––

Pulsamplitud

Fig. 2. Energispektrum för monoenergetisk y-strålare,
upptaget med scintillationsdetektor; AB område för återspridd
strålning från undersökt material.

des förskjutna spirallinjer, ansågs ge en tillräckligt säker
överblick av tjockleksvariationerna hos ett rör. En sådan
undersökning tog ungefär en timme i anspråk för varje
rör. På detta sätt undersöktes de första 100 rören. De
återstående provades med större hastighet, och endast på de
punkter där mera anmärkningsvärda avvikelser
konstaterades mätte man om med lägre hastighet.

Om en liknande undersökning skall göras i dag, förfogar
man över betydligt lämpligare strålningskällor, t.ex. tulium
170. Man kan också använda en /?-strålare, t.ex. strontium
90 tillsammans med en blyabsorbator, varvid man erhåller
blyets karakteristiska röntgenstrålning2. Lämpligt är också
att i stället för GM-röret använda en scintillationsdetektor.
Man kan då kraftigt reducera strålningskällans styrka utan
ökning av de statistiska fluktuationerna.

Korrosionskontroll

För korrosionskontroll av rör, behållare o.d. har man i
Storbritannien utvecklat ett instrument, byggt på mätning
av den från provmaterialet återspridda y-strålningen från
en primär källa3. Metoden har den stora praktiska fördelen
att strålningskälla och detektor placeras på samma sida
om den undersökta väggen, varför man kan konstatera
korrosionsskador utifrån. Den primära strålningskällan
utgjordes av 21 |aC ""Co.

Om nu den primära strålningens energi är E, blir den på
grund av Compton-effekt 180° återspridda strålningens
energi

1 + 2 E/m0 c2

där m0c2 är elektronens vilomassa 0,511 Me V. För kobolt
60 med de primära strålningsenergierna 1,17 och 1,33 MeV
innebär detta att den 180° återspridda strålningen
kommer att ha energierna 0,209 resp. 0,214 MeV. Som synes
ligger dessa energivärden mycket nära varandra och väl
skilda från den primära strålningens energi.

Detta förhållande illustreras ytterligare av ett spektrum
för en y-strålare med endast en linje, som visas i fig. 2
på det sätt det registreras av en scintillationsdetektor
(Tekn. T. 1955 s. 169). Längst till höger synes fototoppen,
vilken representerar den del av totala antalet kvanta som
absorberats genom fotoeffekt i scintillatorn
(natrium-jodid). Längre till vänster och skild från toppen av en dal
syns den kontinuerliga Compton-fördelningen, vilken
representerar de kvanta som undergått Compton-spridning
och förlorat en del av sin energi i scintillatorn. Längst till
vänster vid låga energier stiger impulstalet snabbt beroende
på att man här börjar få med fotomultiplikatorns
mörkström.

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:40:51 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1956/0487.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free