Bức xạ trong công nghiệp – Nguồn phóng xạ

Các nguồn phóng xạ nói chung trong công nghiệp thường được sử dụng với mục đích đo độ dày, phân tích thành phần, khử trùng dụng cụ y tế, hoa quả và xử lý vật liệu hay đánh giá, kiểm tra chất lượng sản phẩm, công trình. Đối với các thiết bị chứa các nguồn phóng xạ, ứng dụng chủ yếu trong các lĩnh vực chiếu xạ, soi chiếu, chụp ảnh bức xạ và tìm kiếm khuyết tật trong các sản phẩm với kỹ thuật không phá hủy.

Ưu điểm của các nguồn phóng xạ

Các nguồn phóng xạ trong công nghiệp có rất nhiều các đặc tính đặc biệt, mang lại lợi thế và khả năng ứng dụng:

– Đa dạng, có thể sử dụng ở nhiều loại môi trường khác nhau;

– Đáng tin cậy: năng lượng từ các nguồn phóng xạ là ổn định;

– Việc sử dụng năng lượng từ các nguồn phóng xạ không yêu cầu cần thêm nguồn vận hành khác;

– Dải năng lượng rộng, đa dạng;

– Dễ vận chuyển;

– Xác định được mức độ tương tác với các phương tiện khác một cách dễ dàng;

– Không yêu cầu tiếp xúc với các vật liệu hoặc phương tiện khác khi sử dụng;

– Các thiết bị sử dụng nguồn về cơ bản là dễ vận hành, không đòi hỏi trình độ cao;

– Có sẵn các nhà cung cấp ở mọi mức độ và quy mô;

– Công nghệ hoàn thiện.

Nhược điểm của các nguồn phóng xạ

Bên cạnh những lợi thể mang lại, nguồn phóng xạ còn chứa đựng một số nhược điểm khi sử dụng:

– Cần có các chỉ dẫn, cảnh báo và sự hiểu biết nhất định đối với cá nhân người sử dụng về sự nguy hại mà bức xạ có thể gây ra;

– Nguồn phóng xạ luôn “bật”, do đó, yêu cầu về việc che chắn và lưu giữ rất đặc biệt;

– Việc làm thật lạc nguồn có thể gây nguy hại đến môi trường và con người;

– Nguồn đã qua sử dụng có yêu cầu về việc chôn cất/lưu giữ.

Các thiết bị sử dụng nguồn phóng xạ phổ biến trong công nghiệp

Thiết bị di động đo độ chặt, mật độ, độ nén: Các loại thiết bị này thường nhỏ gọn và di động, chứa nguồn phóng xạ, đầu dò và cơ cấu điện cần thiết để thu thập hoặc hiển thị số liệu khi đo. Nguồn sử dụng cho các thiết bị này nhỏ, chỉ cỡ vài cm và được đặt hoàn toàn bên trong thiết bị hoặc ở dưới các cơ cấu/tay cầm. Kích thước nhỏ gọn của thiết bị phù hợp với việc sử dụng di động và bằng tay.

Thiết bị đo độ ẩm, độ nén di động sử dụng nguồn Am-241:Be

Thiết bị cố định: Các thiết bị này có hình dạng và kích cỡ khác nhau, thường được thiết kế để hoạt động trong nhiều năm mà có ít hoặc không cần bảo trì. Thiết bị sử dụng nguồn phóng xạ công nghiệp được ứng dụng để kiểm soát chất lượng, điều khiển tự động; đo lưu lượng, thể tích, mật độ hoặc sự hiện diện của vật chất; có thể được đặt ở những vị trí không cần sự xuất hiện liên tục của con người. Tùy thuộc vào từng loại ứng dụng cụ thể, thiết bị sử dụng nguồn phóng xạ công nghiệp có thể chứa lượng chất phóng xạ tương đối nhỏ hoặc các nguồn có hoạt độ gần 1 TBq. Các thiết bị này đa phần không lớn, được đặt ở một khoảng cách nhất định với máy dò bức xạ. Một cơ sở có thể có nhiều thiết bị sử dụng nguồn phóng xạ. Vị trí của các thiết bị hoặc nguồn phóng xạ được kiểm soát và đánh dấu.

Thiết bị kiểm soát dây truyền cố định sử dụng nguồn Cs-137

Thiết bị chụp ảnh bức xạ công nghiệp: Các thiết bị này thường có kích thước nhỏ, nặng do có các lớp che chắn bên trong. Bản thân các nguồn trong thiết bị này rất nhỏ, đường kính chưa đến 1 cm hay chỉ dài vài cm và được gắn vào các cơ cấu được thiết kế đặc biệt. Việc sử dụng nguồn trong các thiết bị chụp ảnh bức xạ rất phổ biến và tính di động của chúng có thể khiến chúng dễ bị đánh cắp hoặc thất lạc. Việc chụp ảnh bức xạ công nghiệp cũng có thể được thực hiện với các thiết bị lắp đặt cố định, sử dụng cùng các thiết bị di động nhỏ khác.

Thiết bị chụp ảnh bức xạ công nghiệp sử dụng Ir-192

Thiết bị ghi nhật ký: Các thiết bị này thường có ở những khu vực diễn ra hoạt động thăm dò khoáng sản, như than, dầu, khí đốt tự nhiên. Các nguồn được đặt bên trong các thiết bị có kích thước dài (thường là 1–2 m) nhưng mỏng (đường kính <10 cm) kèm theo máy dò và các linh kiện điện tử khác nhau. Kích thước thực tế của các nguồn bên trong thiết bị nói chung là nhỏ. Các thiết bị này rất nặng do độ chắc chắn cần thiết cho môi trường mà được sử dụng.