Tahribatsız test yöntemleri

1. Tahribatsız test yöntemleri Radyografik Muayene

2. Atom maddelerin temel yapıtaşıdır. Bir atom, proton, nötron, yörünge elektronlardan oluşur. • Atomlar doğal veya insan yapımı olabilir aynı zamanda kararlı veya kararsız haldedirler. Proton ve nötron bakımından zengin atomlar kararsızdır. Radyoaktif atomlar genelde kararsız haldedir. Alfa (helyum) ve beta (elektron) iyonları emisyonu ile kararlı hale gelmeye çalışırlar. • Elektronların proton ve nötronların bulunduğu nükloustan uzaklaştırılması ile enerji artar. • Elektronların yeterince uzaklaştırılarak atomdan kopartılması ile iyonize radyasyon elde edilir. • Elektronların bir mesafede kalarak titreşim yapması ile iyonize olmayan radyasyon elde edilir. Mikrodalga ısıtıcı örneğinde bu titreşimler sonucu ısı elde edilir. Radar, tv,radyo örneklerinde bu titreşimler sonucu haberleşme sağlanır.

3. Radyasyon kaynağının gücü aktivite olarak adlandırılır. (birimi Curie (Ci)) • 1Ci=3.7x10^10 ayrışma/sn • Radyoaktif kaynaklar radyografik muayenede olduğu gibi petrol aramada, ilaç sektöründe, uzay araştırmalarında, gıda işlemede ve endüstriel araçlarda kullanılmaktadır.

4. Radyoaktif elementler ve yarı ömür • Bazı radyoaktif elementler Ir-192 (İridyum-192), Co-60 (Kobalt-60) Cs-137 (Sezyum-137) Ra-226 (Radyum-226) Ba-137m (Baryum-137m) • Radyasyon doğal elementler veya yapay yollarla elde edilebilir. • Radyoaktif elementler yarı ömürleri boyunca radyasyon üretir. • Yarı ömür kararsız iyon sayısının yarıya düşene kadar geçen zamandır.

5. Radyasyon tipleri

6. X (Röntgen) ve Gama ışınları • Gama ışını genellikle doğal nadiren insan yapımı kararsız radyoaktif elementlerin yarılanana kadar bozunması sırasında yayılır. • X ışınları elektronların tüplerde frenlenmesi ile elde edilir. Tipik olarak, yüksek hız elektron tabancası ile Tungsten hedefe gönderilen elektronların enerjisi X ışınlarına neden olur. • Işının kütlesi, enerjisi, ve uygulanan voltaj arttırılarak malzemeye nifuziyet derinliği arttırılabilir.

7. X ışını ünitesi

8. X ile Gama ışınları karşılaştırılması

9. Radyasyon-uzaklık-zaman ilişkisi • Maruz kalınan Radyasyon miktarı zamanla orantılıdır. Alınan doz= Radyasyon oranı x zaman • Bu yüzden, radyo aktif cihaz kullanım için yada saklamak için hızlı bir şekilde taşınıp yerine yerleştirilmeli, kullanım sırasında gereksiz yere cihazın yanına oturulmamalıdır. • Radyasyon oranı uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. • Do bilinen radyasyon oranı • Ro bilinen uzaklık • R Bulunulan uzaklık • D hesaplanan radyasyon oranı

10. Maddesel ortamda yayınma • Parçadaki farklı yoğunluktaki veya kalınlıktaki kısımlar mü ve d değiştiği için filmde koyu olarak görülmektedir. • Filmde farkları ayırt etmek için X ışını daha idealdir. Gama ışını (örneğin kobalt-60) sahip olduğu yüksek enerji nedeniyle malzemeden geçerken oransal olarak daha az enerji kaybeder. Buda filmde daha az kontrasta ve neden olur okumayı zorlaştırır.

11. Kaynak boyutu görüntü ilişkisi • Kaynak boyutu artarsa filmde çevrede ikincil bir görüntü oluşacağından okuma zorlaşır.

12. Radyografik eşdeğerlik faktörü • Radyografik Eşdeğerlik faktörü standart çelik malzemeye göre aynı absorbsiyon kalınlığını veren faktör değerleridir. • Örneğin Aliminyumun çeliğe göre 100kV taki eşdeğerlik faktörü 0.08 dir. O halde 10mm lik Al 0.8mm lik çelikle aynı absorblama özelliğine sahiptir. • Kalınlık farkları bulunan malzemeler için de eşdeğerlik faktörü ile kalınlık eşitlemesi yapılarak filmde aynı görüntü elde edilmeye çalışılır.

13. Radyografik filmler • Filmler 40 gr/m^2 gümüş bromürdür. • Filmdeki tane büyüklüğü ne kadak küçük ise görüntüyü oluşturma hızı düşük, süresi uzun ancak görüntü netliği ve kontrast fazladır. • ASTM standartlarına göre hazırlanmış cetvellerden gerilime, malzemeye ve kalınlığa bağlı olarak önerilen film tipi belirlenir.

14. Film bekleme süresi • Filmde görüntünün oluşması için bellibir süre beklenir. Fazla beklenirse film kararır, az beklenirse daha görüntü oluşmamıştır. • Bu süre poz diyagramları ile belirlenir. • Poz diyagramlarında şu bilgiler bulunmalıdır. • Uygulanan voltaj • Fotografik film yoğunlukları • Filmi alınacak parça kalınlığı • Ekran tipi ve kalınlığı (Pb, Cu, Au ve tuz ekran) • Film ile kaynak arasındaki uzaklık • Eğer akım veya uzaklık diyagramdaki değerlerden farklı ise diyagramdaki değerlerden eşitliğin sol tarafı bulunup uygulanacak akım ve uzaklık değerleri için t2 süresi rahatça bulunur.

15. Malzemeden saçılma olayı ve film yüzeyinden yansıma olayı • Saçılma olayı görüntü netliğini düşürür. Bu yüzden istenmez. • X ışınları daha geniş banda dalga boylarına sahip olduklarından saçılma olayı X ışınlarında daha fazladır. • Düşük dalgaboylarında zayıf enerjiler en çok saçılır. Bu yüzden zayıf enerjili ışınlar filtre ile tutularak yüksek enerjili ışınlar malzemeye gönderilir. • Film yüzeyinden yansıma ekrandan kaynaklanır. Örneğin Pb X ışınlarını fazla yansıtır.

16. Kaynak radyografisi • Filmler hataların önemine göre 5 tip renkle işaretlenir. • Siyah:Sadece birkaç ufak gaz kabarcığı içeren sağlam kaynak dikişi (Aa,Ab). • Mavi:Gaz kabarcığı, curuf kalıntısı, oyuk, nifuziyet azlığı gibi küçük hatalar. (Ba,Bb,F) • Yeşil: Birden fazla küçük boyutta gözenek, cürüf kalıntısı, oyuk, nifuziyet azlığı gibi hataların bulunması (D). • Kahverengi:Birden fazla büyük boyutta gözenek, curuf kalıntısı, oyuk, nifuziyet azlığı gibi hataların bulunması (B-D, C). • Kırmızı:Çok sayıda büyük boyutta gaz kabarcığı, cürüf kalıntıları, oyuk, erime, nifuziyet azlığı gibi hataların bulunması (Ea,Eb).

18. Bazı kaynak dikişi hataları

19. Radyasyondan korunma • Genellikle yüksek yoğunluklu malzemeler X ve gama ışınlarını absorbe etme konusunda daha iyidir. Bu nedenle uranyum, tungsten, ve kurşun radyasyondan korunma malzemesi olarak oldukça iyidir. Çelik onlara göre daha az koruyucudur. Beton ise koruma açısından çok daha zayıftır. • Fakat daha ucuza mal olması ve üretim kolaylığı açısından koruyucu olarak sıklıkla beton kullanılır. Geçirgenlik zaafiyeti daha fazla kalınlıkta beton dökülerek giderilir. • Korumanın bir başka şekli yönlendirici (collimator) kullanımıdır. Kurşun tungsten veya uranyum parçacıklarından yapılan yönlendirici, radyasyonu absorbe ederken başka tarafa yönlendirir. • Yönlendirici Ir-192 kaynağının verdiği radyasyonu 20-10000, Co-60 kaynağınınkini 3-10 arasında oranlarda düşürür. • Radyasyon ölçüm cihazı kullanılarak ortamdaki radyasyon miktarı tespit edilir.

20. Çelik, kurşun ve uranyumun Co-60 ve Ir-192 radyoaktif kaynaklarına karşı koruyucu özellikleri Betonun Co-60 ve Ir-192 radyoaktif kaynaklarına karşı koruyucu özelliği

21. X ışını tüpleriyle çalışırken uygulanan kV değerine ve uzaklığa bağlı olarak kullanılan koruyucu Pb (kurşun) zırh kalınlıkları

22. Radyasyon miktarının ölçümü • Radyasyon ölçüm cihazı kullanılarak ortamdaki radyasyon miktarı tespit edilir. • Cep dozimetreleri radyasyon ortamında bulunulan süre içinde toplam nekadar radyasyona maruz kalındığını gösterir. • Radyasyon ölçüm cihazları tipik olarak gaz dolu sensörlerdir. • Bu cihazlar 6 ayda bir kalibre edilmelidir.

23. Radyografik cihazın bakımı ve incelenmesi • Cihazın radyasyon miktarı ölçülür. Beklenen değer aynı cihazın önceki ölçümlerine bakılarak belirlenir. • Cihazda görüntüyü bozan hasar olup olmadığı kontrol edilir. • Cihaz kilitli iken kilit mekanizması kontrol edilir. • Cihazının kablo ve bağlantı elemanları aşınma ve diğer fiziksel hasarlara karşı kontrol edilir. • Cihaz kilitli iken kabloları takılır, cihazın önündeki güvenlik kapağı kaldırılır ve ışın kaynağının gönderildiği deliğin yuvarlak ve pürüzsüz olup olmadığı kontrol edilir. • Işınları yönlendiren tüpte ışınların saçılmalarına neden olabilecek fiziksel hataların olup olmadığı kontrol edilir. • Işının kaynağı kilit mekanizmasının temiz olduğundan emin olunur. Gerekirse temizlenip yağlanır. • Her hangi bir problem tespit edilirse cihaz kullanılmaz.

24. İnsanların maruz kaldığı radyasyon oranları (ABD de yapılan bir araştırmaya göre)

25. Radyasyon dozlarının insan sağlığına etkileri