Et blikk under overflaten

Skrevet av Astrid Hermansen

KJM3900 prosjektoppgave våren 2017

Et fly utsettes for store belastninger, spesielt ved takeoff og landing. Det er derfor viktig at det utføres regelmessige kontroller av flyet for sprekker eller materialfeil som kan føre til tretthetsbrudd. Dersom det ikke gjøres kan det ha fatale konsekvenser. På samme måte kan en sveiseforbindelse med innvendige- eller volumfeil være en farlig og dyr affære dersom den ikke holder mål.

En god måte å undersøke dette på er ved ikke-ødeleggende undersøkelser/analyser, eller non destructive testing(NDT) som det heter på engelsk. På denne måten kan feil og mangler blir avslørt uten at objektet som blir inspisert trenger å ødelegges. En form for NDT er industriell radiografi. Dette innebærer bruk av sterke strålingskilder i form av røntgenrør eller radioaktiv kilde. Objektet som skal undersøkes plasseres mellom strålingskilden og detektoren, og tettheten til objektet vil avgjøre hvor mye av strålingen som når detektoren. En sprekk vil komme frem ved at materialet ikke absorberer like mye av strålingen, og mer når frem til detektoren.

Ved gammaradiografi vil strålingskilden være en radioaktiv kilde, som kobolt-60 (60Co) og iridium-192 (192Ir). Gammastråling er elektromagnetisk stråling med kortere bølgelengde enn røntgenstråling, dermed har den også høyere energi. Det vil i praksis si at røntgen vil bli stoppet av ganske tynt materiale, mens gammastråling kan penetrere det meste. De høye energiene, spesielt for 192Ir, gjør det mulig for strålingen å penetrere tykke materialer ved kort eksponeringstid.

Ved bruk av gammaradiografi sperres området rundt objektet med merkebånd vist på figur under. Doseraten utenfor dette området skal ikke overstige 7,5 μSv/time, og dette blir kontrollert av operatørene med håndmonitor. Til sammenlikning tilsvarer typisk bakgrunnsstråling i Norge 0,05 μSv/t til 0,20 μSv/t[i].

Industriel radiografi. Illustrasjon: Statens strålevern

Industriell radiografi. Illustrasjon: Statens strålevern

Bildet under viser gammaradiografiutstyr. Når dette skal tas i bruk brukes sveiven til å få den radioaktive kilden fra skjermet posisjon og ut i eksponeringsslangen. Fra kilden vil strålingen gå i alle retninger, og det blir derfor brukt en kollimator. En kollimator er et system av spalter eller kanaler for å få en tilnærmet parallell stråle av elektromagnetisk stråling[ii] ofte laget av wolfram for gammaradiografiutstyr. Grunnen til at wolfram er et godt egnet materiale er at det er et materiale med høy tetthet i tillegg til at det har et høyt atomnummer, og dermed skjermer gammastråling godt. I motsetning til et røntgenrør kan ikke en radioaktiv kilde skrus av, og sveives tilbake i den skjermede posisjonen ved avsluttet undersøkelse.

Gammaradiografiutstyr. Illustrasjon: Statens strålevern        

                    

Kollimator

Ulemper ved industriell radiografi med en radioaktiv kilde er strålingseksponeringen, at det er mer kostbart enn andre former for NDT, det er et større område som må sperres av når undersøkelsene skal gjøres og man må ha tilgang til minst to av sidene av objektet som skal undersøkes. Fordeler ved denne metoden er at instrumentet i seg selv er lett å transportere, og at geometrien til objektet som undersøkes ikke påvirker retningen til strålingen. I tillegg produseres det bilder som kan legges i en journal.

 

[i] Statens strålevern, «Spørsmål og svar om Radnett»

[ii] Dalsgaard, «kollimator»

 

Kildeliste:

Erik Dalsgaard: «kollimator» i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 26. februar 2017 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=108205

Statens strålevern, «Industriell radiografi». Hentet 22. februar 2017 fra http://www.nrpa.no/temaartikler/90056/industriell-radiografi

Statens strålevern, «Spørsmål og svar om Radnett». Hentet 2. mars 2017 fra http://radnett.nrpa.no/?doc=faq

Av Astrid Hermansen
Publisert 27. apr. 2017 12:12