บทที่2-Application of radiation in industry.pdf

Application of radiation in industry RDT1001 Contents ชนิดของรังสีทใ่ี ช้ในทางอุตสาหกรรม เทคนิคทางรังสี/นิวเคลียร์ทใ่ี ช้ในทางอุตสาหกรรม การประยุกต์ใช้เทคนิคทางรังสี/นิวเคลียร์ในทางอุตสาหกรรม 2 ชนิดของรังสีที่ใช้...

Application of radiation in industry RDT1001 Contents ชนิดของรังสีทใ่ี ช้ในทางอุตสาหกรรม เทคนิคทางรังสี/นิวเคลียร์ทใ่ี ช้ในทางอุตสาหกรรม การประยุกต์ใช้เทคนิคทางรังสี/นิวเคลียร์ในทางอุตสาหกรรม 2 ชนิดของรังสีที่ใช้ในอุตสาหกรรม Beta Gamma X-ray Neutron 3 เทคนิคทางรังสี/นิวเคลียร์ที่ใช้ในทางอุตสาหกรรม I. การถ่ายภาพด้วยรังสี (Radiograph) II. การสร้างภาพโดยการคานวณ (Computed Tomography) III. การเรืองรังสีเอกซ์ (X-ray fluorescence) IV. การส่งผ่านรังสี (Radiation Transmission) V. การกระเจิงกลับของรังสี (Radiation backscattering) VI. การเกิดอันตรกิรยิ าของนิวตรอน (Neutron interaction) VII. การใช้สารติดตามทีม่ รี งั สี (Radiotracers) VIII. การอาบหรือฉายรังสี (Radiation processing) 4 การสร้างภาพด้วยรังสี (Radiography) รังสีทใ่ี ช้ → Gamma, X-ray หรือ Neutron วิธ ี → ฉายรังสีไปทีว่ สั ดุหรือชิน้ งาน คุณสมบัติ ความหนาและชนิดของวัสดุไม่เท่ากัน รังสีสามารถทะลุทะลวงผ่านวัสดุได้ แต่จะผ่านออกไปไม่เท่ากัน เมือ่ เกิดการผ่านของรังสีทไ่ี ม่เท่ากัน → สามารถเห็นข้อบกพร่องในชิน้ งานนัน้ ได้ โดยจะใช้ฟิลม์ หรืออุปกรณ์รบั ภาพทีส่ ามารถบันทึกความแตกต่างของรังสีให้เป็ นภาพ และนาภาพไปวิเคราะห์ต่อไป 5  6 Ala Hijazi. Radiographic testing. https://eis.hu.edu.jo/ACUploads/10526/Radiographic%20Testing.pdf การสร้างภาพโดยการคานวณ (Computed Tomography) เป็ นเทคนิคการสร้างภาพ โดยส่งผ่านรังสีไปทีม่ มุ ต่าง ๆ รอบวัสดุทส่ี นใจในแต่ละระนาบ จากนัน้ บันทึกปริมาณรังสีทไ่ี ด้จากการวัดในแต่ละมุม และนามาคานวณด้วยคอมพิวเตอร์ ทาให้ได้ภาพตัดขวาง หรือเรียกว่า Computed tomography และสามารถสร้างภาพเป็ นสามมิตไิ ด้จากการถ่ายภาพหลาย ๆ ระนาบ 7  https://diversedimensions.com/wp-content/uploads/2019/05/industrial-ct-scanning-nondestructive-testing-ndt- bibiz.jpg.webp Soltani, Parham & Johari, Majid & Zarrebini, M.. (2016). https://atslab.com/wp-content/uploads/2020/04/industrial-ct-sanning2-banner.jpg 8 การเรืองรังสีเอกซ์ (X-ray Fluorescence) ให้รงั สีไปกระตุน้ อะตอมของธาตุหรือสารทีต่ อ้ งการวิเคราะห์ ธาตุนนั ้ จะปล่อยรังสีเอกซ์เฉพาะตัวออกมาหลังจากได้รบั การกระตุน้ → ซึง่ มีพลังงานเฉพาะตัว พลังงานของรังสีเอกซ์เฉพาะตัว → สามารถบอกชนิดของธาตุได้ ความเข้มของรังสี ขึน้ อยูก่ บั ความหนา และองค์ประกอบของวัสดุชน้ิ งาน 9 Rodrigues Eduardo S., 2018 10 การส่งผ่านรังสี (Radiation Transmission) ส่งรังสีเข้าไปด้านหนึ่งของวัสดุ แล้ววัดรังสีทท่ี ะลุผา่ นออกมาจากอีกด้านหนึ่ง ความเข้มของรังสีจะลดลงตามความหนา และขึน้ อยูก่ บั องค์ประกอบของวัสดุ 11  12 https://www.vision-doctor.com/en/influence-of-the-test-object/interactions-at-surface.html การกระเจิงกลับของรังสี (Radiation Backscattering) ส่งรังสีเข้าไปด้านหนึ่งของวัสดุ แล้ววัดรังสีทก่ี ระเจิงกลับมาจากด้านเดียวกัน ความเข้มของรังสีทก่ี ระเจิงออกมา เพิม่ ขึน้ ตามความหนา จนถึงจุดอิม่ ตัว และขึน้ กับองค์ประกอบของ วัสดุ การกระเจิงใช้พน้ื ทีเ่ พียงด้านเดียวของวัสดุ 13  14 G. Jaenisch. et al. 2016 การเกิดอันตรกิริยาของนิวตรอน (Neutron Interaction) นิวตรอนเคลื่อนทีไ่ ปในตัวกลาง → เกิดอันตรกิรยิ ากับนิวเคลียสของธาตุต่าง ๆ ได้หลายแบบ การลดพลังงานของนิวตรอนเร็ว การเกิดไอโซโทปรังสี และการเกิดรังสีทุตยิ ภูม ิ นิวตรอนเร็วลดพลังงานลงอย่างรวดเร็วเมือ่ ชนกับธาตุเบา โดยเฉพาะไฮโดรเจนซึง่ มีมวลใกล้เคียงกันกับนิวตรอน และ เป็ นธาตุทล่ี ดพลังงานของนิวตรอนได้ดที ส่ี ุด การวัดนิวตรอนเร็วทีห่ ายไปหรือนิวตรอนช้าทีเ่ กิดขึน้ สามารถปรับเทียบหาปริมาณไอโดรเจนและสารประกอบ ไฮโดรเจนได้ 15  16 Goedele Sibbens, 2020 การเกิดอันตรกิริยาของนิวตรอน (Neutron Interaction) นิวตรอนเร็วและนิวตรอนช้า สามารถทาอันตรกิรยิ ากับนิวเคลียสของธาตุแล้วเกิดไอโซโทปรังสีได้ การวัดพลังงานและความเข้มของรังสีแกมมาทีเ่ กิดขึน้ จากการสลายตัวของไอโซโทปรังสี เป็ นวิธวี เิ คราะห์ปริมาณธาตุ โดยไม่ทาลายอีกวิธหี นึ่ง การวัดรังสีแกมมาทีเ่ กิดขึน้ สามารถใช้ในการวิเคราะห์ธาตุหลายชนิดได้ แม้วา่ ผลผลิตจากอันตรกิรยิ าจะไม่เป็ น ไอโซโทปรังสีกต็ าม 17 https://www.ansto.gov.au/sites/default/files/styles/hero_image_2z/public/hero-images/Dingo-Neutron-imaging_web_hero- https://www.psi.ch/en/niag/neutron-tomography 18 image.jpg?h=4cd57d23&itok=1c4j-MOt การใช้สารติดตามที่มีรงั สี (Radiotracers) เป็ นการฉีดสารรังสีปริมาณน้อยเข้าไปในระบบ แล้วตรวจวัดรังสีจากภายนอก หรือสุม่ เก็บตัวอย่าง ออกมาวัดรังสี (หากจาเป็ น) ข้อมูลของการกระจายตัวของสารในระบบ ทิศทาง และความเร็ว → สามารถตรวจสอบ วินิจฉัย และ หาพารามิเตอร์บางอย่างของระบบได้ 19  20 Meenakshi S., 2018 การอาบหรือฉายรังสี (Radiation Processing) รังสีปริมาณสูงสามารถทาให้เกิดการเปลีย่ นแปลงคุณสมบัตขิ องวัสดุให้ดขี น้ึ สามารถทาลายจุลนิ ทรีย์ → ในการฆ่าเชือ้ โรคในผลิตภัณฑ์บางชนิด ยับยัง้ การเจริญเติบโตหรือเน่าเสียของผลิตภัณฑ์ทางเกษตร 21  22 https://www.globalseafood.org/wp-content/uploads/2001/02/Guttingpic1.jpg 23 การประยุกต์ใช้เทคนิคนิวเคลียร์ในอุตสาหกรรม การตรวจสอบโดยไม่ทาลายตัวอย่าง (Non-Destructive Testing) ระบบวัดความหนา (Thickness Gauge) ระบบวัดระดับในภาชนะปิ ด (Level Gauge) Nuclear gauge ระบบวัดความหนาแน่นของวัสดุ (Density Gauge) การวัดความชืน้ (Moisture Gauge) การฉายรังสี (Radiation Processing) การวิเคราะห์ธาตุ (Element Analysis) หรือส่วนผสม การใช้สารติดตามทีม่ รี งั สี (Radiotracers) 24 การตรวจสอบโดยไม่ทาลายตัวอย่าง (Non-Destructive Testing) ใช้หลักการส่งผ่านรังสีเพือ่ ถ่ายภาพชิน้ งาน → X-ray (