Embedded Files
Toepassingen in de industrie
Toepassingen in de industrie
Het opwekken van ioniserende straling en het gebruik van radioactieve materialen vindt niet alleen in de medische wereld maar ook in de industrie tal van toepassingen.
Al die technieken die gebruik maken van ioniserende straling mogen alleen worden uitgevoerd door een deskundige en met toepassing van het ALARA-principe.
Het doorlichten van voeten om te kijken of schoenen goed passen mag dus niet meer.
Queue of women for shoefitting xray machine, at Messrs Babers, Oxford Street, London, 1925.
LEKDETECTIE
Het injecteren van een kleine hoeveelheid radioactief materiaal in een vloeistof laat toe om op een eenvoudige manier lekken op te sporen in leidingen.
DEBIETMETINGEN
Het injecteren van een kleine hoeveelheid radioactief materiaal in een vloeistof laat toe om na te gaan hoe snel dit materiaal door een leiding reist. Daaruit kan het debiet van de vloeistofstroom worden berekend.
METING VAN RESIDENTIETIJDEN
Het injecteren van een kleine hoeveelheid radioactief materiaal in een vloeistof laat toe om na te gaan hoe lang die vloeistof in een bepaalde tank, buis, ... blijft zitten.
KWALITEITSCONTROLE
Het doorlichten van constructies met X- of γ-stralen laat toe om constructiefouten op te sporen.
STUDIE VAN CORROSIE EN SLIJTAGE
Dit wordt gedaan wanneer we een bepaald onderdeel van een machine op slijtage willen testen. Zo kan je een geschikte keuze maken van het materiaal waaruit we het gaan maken. Het volstaat soms om dit onderdeel radioactief te maken en de vermindering van de radioactiviteit van het onderdeel na te gaan en/of de verhoging van de radioactiviteit van de omgeving van het onderdeel.
VOEDSELCONSERVERING
Een behandeling met X- of γ-stralen wordt sinds 1940 gebruikt als alternatief voor de klassieke pasteurisatie en sterilisatie bij hoge temperaturen. Voorbeelden zijn het verhinderen van scheutvorming bij aardappelen en uien (50 - 150 Sv), het doden van parasieten in vlees (100 – 300 Sv), het doden van insecten en het vernietigen van schimmels bij graan en fruit (resp. 100 – 500 Sv en 1 – 5 kSv) en de vernietiging van micro-organismen op vlees, gevogelte en zeevruchten (0,5 – 10 kSv).
STERILISATIE
Radiosterilisatie van medisch gereedschap voor eenmalig gebruik en van farmaceutisch materiaal en producten wordt meer en meer toegepast op industriële schaal.
ROOKDETECTOREN
In oude rookdetectoren zat vroeger een laag-radioactief stuk americium-241, een alfastraler met een halveringstijd van 432 jaar. Bij hevige rookontwikkeling start een ionisatieproces waardoor een elektrische stroom gaat vloeien en een alarm in werking treedt. Deze rookdetectoren zijn vervangen door detectoren met een lichtje en een lichtsensor.
Naast het beperkt aantal voorbeelden dat we hier hebben vermeld zijn er nog tal van andere processen en toepassingen waar rechtstreeks of onrechtstreeks radioactieve producten en ioniserende straling worden gebruikt.
Meten van ioniserende straling
Meten van ioniserende straling
Fotografische film
Fotografische film
Old school en primitief maar het werkt uitstekend!
Een film waarop een zilveremulsie is aangebracht zal zwart verkleuren als er ioniserende straling opvalt. De verkleuring is afhankelijk van hoeveel de film bestraald werd. De film wordt eerst geijkt met bekende stralingsbronnen. Je moet immers weten hoeveel stralingsdosis een bepaalde verkleuring veroorzaakt.
Een stukje film wordt in een badge geschoven. De badge heeft verschillende diktes afscherming. De verschillende diktes filteren de soorten straling zodat je niet alleen ziet hoeveel straling gedetecteerd werd maar ook hoeveel van elk soort straling.
Schema van een filmbadge dosimeter.
Geiger–Müller teller
Geiger–Müller teller
De Geiger–Müller teller of geigerteller is een uitvinding ui 1928. Hij doet wat de naam suggereert: tellen hoeveel stralingsdeeltjes een buis (de GM-buis) binnenkomen.
De GM-buis bevat een verdund gas dat wordt geïoniseerd als er straling de buis binnenkomt. Tussen de buis (-) en een elektrode (+) in de buis staat een grote elektrische spanning. De vrijgekomen elektronen worden aangetrokken door de elektrode en er vloeit dan even een elektrische stroom. Die stroom wordt gedetecteerd door een telmechanisme en vaak ook versterkt zodat in een luidspreker een tik te horen is.
De geigerteller kan dus niet alleen dosissen weergeven maar geeft auditief ook een idee van hoeveel straling in de omgeving aanwezig is.
De geigerteller maakt géén onderscheid tussen types straling!
Schema van een Geiger–Müller teller.
Nevelkamer van Wilson
Nevelkamer van Wilson
De nevelkamer van Wilson is een kleine ruimte waarin waterdamp en alcoholdamp aanwezig is. Als een ioniserende straal door de nevelkamer passeert, dan wordt dit zichtbaar door een spoor van kleine waterdruppeltjes.
In a diffusion cloud chamber, a 5.3 MeV alpha-particle track from a Pb-210 pin source near Point (1) undergoes Rutherford scattering near Point (2), deflecting by angle theta of about 30 degrees. It scatters once again near Point (3), and finally comes to rest in the gas. The target nucleus in the chamber gas could have been a nitrogen, oxygen, carbon, or hydrogen nucleus. It received enough kinetic energy in the elastic collision to cause a short visible recoiling track near Point (2). (The scale is in centimeters.) [Bron: Wikipedia]
Halfegeleiderdetector
Halfegeleiderdetector
Halfgeleiders zijn tegenwoordig erg populair in stralingsmeters.
Scintillatiemeter
Scintillatiemeter
De scintillatiedetector is veruit de meest interessante stralingsdetector voor wetenschappelijk onderzoek. Hij detecteert niet alleen hoeveel straling er is maar meet ook hoeveel energie een stralingsdeeltje met zich meedraagt. Omdat de energie van een stralingsdeeltje afhankelijk is van het isotoop dat het uitzondt, kan je dus ook detecteren welke isotopen aanwezig zijn in een monster. Bovendien is de scintillatiemeter héél gevoelig voor straling!
Een scintillatiemeter bevat een zgn. scintillatiekristal. Als daar ioniserende straling in terecht komt, dan krijg je lichtflitsen (scintillaties). Het licht valt op een lichtsensor, die daardoor elektronen gaat vrijgeven. de hoeveelheid elektronen is evenredig met de energie die binnenkwam! De elektronen wordt daarna nog versterkt
Schema van een scintillatiemeter.
Een meting van de achtergrondstraling. De grafiek geeft de intensiteit van de straling i.f.v. de energie van die straling. Op die manier kom je te weten welke radio-isotopen aanwezig zijn in de omgeving.
Background readings in Ann Arbor, MI
For a class in 2005, with no radioactive sources within range, we measured a long (30 minutes +) reading with a high-purity germanium (HPGe) gamma-ray detector system. We then identified the source of each peak. HPGe detectors are known for excellent resolutions, and as you can see, many peaks are clearly visible. Each one represents a specific nuclear reaction. Some major gamma-rays are highlighted on the figure. Thallium-208 is a decay-product of Thorium-232, which is naturally present in soil. Protactinium-234 results from the natural alpha-decay of Uranium-238. Potassium-40 is found all around, including in bananas and in salt-substitutes at the grocery store. [BRON]
EXTRA OEFENINGEN
EXTRA OEFENINGEN
... VIND JE IN JE WERKBOEK.
Page updated
Report abuse