
什么是中子射線攝影術(shù)(又稱中子攝影)?
中子射線攝影術(shù),又稱中子攝影,是一種利用中子對(duì)材料進(jìn)行探測(cè)的技術(shù)。由于中子是沒有電荷的原子粒子,它們能夠穿透大部分材料并在穿透過程中被衰減,因此適合用于制作“射線照片”。
中子存在不同的能量形式,但在非破壞性檢測(cè)(NDT)中,只有熱中子和冷中子適用于無損監(jiān)測(cè)應(yīng)用。與keV和MeV范圍內(nèi)的電離輻射相反,輕質(zhì)材料比重質(zhì)材料對(duì)中子的吸收能力更強(qiáng)。
值得注意的是,中子對(duì)含氫材料、各類塑料、爆炸物、油、水等的反應(yīng)尤為敏感,即使這些材料被包裹在鉛、鋼或鋁制的金屬容器中也是如此。
雖然中子攝影在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的潛在應(yīng)用,但由于缺乏合適的便攜式中子源,它的應(yīng)用仍受到一定限制。盡管原子反應(yīng)堆中的中子“窗口”是目前最佳的中子來源,但這樣的設(shè)施較為罕見。唯一的放射性中子發(fā)射源是钚(Cf)- 252,但其成本高昂且半衰期僅為2.65年。
X射線膠片也可以對(duì)中子能量做出反應(yīng)。為了得到明確的影像結(jié)果,必須與釓或鎘增強(qiáng)屏結(jié)合使用。例如,Agfa D3SC膠片經(jīng)常用于這一目的,增強(qiáng)屏上產(chǎn)生的次級(jí)輻射有助于形成圖像。
在非破壞性檢測(cè)中,中子攝影的另一種無膠片應(yīng)用是絕緣材料中的濕度檢測(cè)。市面上的便攜式設(shè)備通常使用弱中子源。通過中子背散射法,可以確定水分的存在(實(shí)際上是氫原子的存在)。一般來說,水分的存在可能表示管道存在外部腐蝕或在不久的將來有腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。某些情況下,便攜式實(shí)時(shí)設(shè)備或閃光射線攝影可以在不移除絕緣材料的情況下確認(rèn)腐蝕是否存在。