Radioaktív izotópok ipari alkalmazása



Hasonló dokumentumok
Radioaktív izotópok ipari alkalmazása

Radioaktív izotópok ipari alkalmazása

Radioaktív nyomjelzés analitikai kémiai alkalmazásai

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

RADIOAKTÍV HULLADÉKOK MINŐSÍTÉSE A PAKSI ATOMERŐMŰBEN

Sugárzások és anyag kölcsönhatása

A sugárzás és az anyag kölcsönhatása. A béta-sugárzás és anyag kölcsönhatása

Általános Kémia, BMEVESAA101

Általános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár. Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár,

Izotópkutató Intézet, MTA

Röntgen-gamma spektrometria

-A radioaktivitás a nem stabil (úgynevezett radioaktív) atommagok bomlásának folyamata. -Nagyenergiájú ionizáló sugárzást kelt Az elnevezés: - radio

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

RADIOKÉMIA SZÁMOLÁSI FELADATOK Szilárdtest- és Radiokémiai Tanszék

Aktiválódás-számítások a Paksi Atomerőmű leszerelési tervéhez

Atomreaktorok üzemtana. Az üzemelő és leállított reaktor, mint sugárforrás

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Elemanalitika hidegneutronokkal

Radioaktív nyomjelzés

A felületi radioaktívszennyezettség-mérők mérési bizonytalansága

Radioaktív sugárzás elnyelődésének vizsgálata

Nagy érzékenyégű módszerek hosszú felezési idejű nehéz radioizotópok analitikájában. Vajda N., Molnár Zs., Bokori E., Groska J., Mácsik Zs., Széles É.

-A homogén detektorok közül a gyakorlatban a Si és a Ge egykristályból készültek a legelterjedtebbek.

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez.

Radioaktív nyomjelzés

1. mérési gyakorlat: Radioaktív izotópok sugárzásának vizsgálata

Tüzeléstan előadás Dr. Palotás Árpád Bence

1. SI mértékegységrendszer

A TERMÉSZETBEN SZÉTSZÓRÓDOTT NUKLEÁRIS ANYAGOK VIZSGÁLATA

PROMPT- ÉS KÉSŐ-GAMMA NEUTRONAKTIVÁCIÓS ANALÍZIS A GEOKÉMIÁBAN I. rész

Prompt-gamma aktivációs analitika. Révay Zsolt

MSZ 20135: Ft nitrit+nitrát-nitrogén (NO2 - + NO3 - -N), [KCl] -os kivonatból. MSZ 20135: Ft ammónia-nitrogén (NH4 + -N),

Kémiai energia - elektromos energia

A keverés fogalma és csoportosítása

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

Deme Sándor MTA EK. 40. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam Hajdúszoboszló, április

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Modern fizika vegyes tesztek

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

1000 = 2000 (?), azaz a NexION 1000 ICP-MS is lehet tökéletes választás

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Fémek, ötvözetek

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (korlátok) Fókusz: a légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

TALAJVÉDELEM XI. A szennyezőanyagok terjedését, talaj/talajvízbeli viselkedését befolyásoló paraméterek

3. Mérőeszközök és segédberendezések

Hévíz és környékének megemelkedett természetes radioaktivitás vizsgálata

ALPHA spektroszkópiai (ICP és AA) standard oldatok

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Modern fizika laboratórium

Röntgendiagnosztikai alapok

KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály A változat

Munkagázok hatása a hegesztési technológiára és a hegesztési kötésre a CO 2 és a szilárdtest lézersugaras hegesztéseknél

RÖNTGEN-FLUORESZCENCIA ANALÍZIS

Összesen: 20 pont. 1,120 mol gázelegy anyagmennyisége: 0,560 mol H 2 és 0,560 mol Cl 2 tömege: 1,120 g 39,76 g (2)

Fizika 2 (Modern fizika szemlélete) feladatsor

Dr. Berta Miklós egyetemi adjunktus Széchenyi István Egyetem Fizika és Kémia Tanszék

Művelettan 3 fejezete

Nagy érzékenységű AMS módszerek hosszú felezési idejű könnyű radioizotópok elemzésében

Atomerőmű. Radioaktívhulladék-kezelés

XLVI. Irinyi János Középiskolai Kémiaverseny február 6. * Iskolai forduló I.a, I.b és III. kategória

Gamma Műszaki Zrt. SUGÁRFELDERÍTÉS KATASZTRÓFAVÉDELMI MOBIL LABOR ALKALMAZÁSOKBAN

LABORATÓRIUMI PIROLÍZIS ÉS A PIROLÍZIS-TERMÉKEK NÉHÁNY JELLEMZŐJÉNEK VIZSGÁLATA

VVER-440 (V213) reaktor (főberendezések és legfontosabb üzemi jellemzők)

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Anyagmozgatás és gépei. 1. témakör. Egyetemi szintű gépészmérnöki szak. MISKOLCI EGYETEM Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék.

Radioaktív sugárzások abszorpciója

A TÖMEGSPEKTROMETRIA ALAPJAI

Általános iskola (7-8. évfolyam)

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Minták előkészítése MSZ : Ft Mérés elemenként, kül. kivonatokból *

Anyagmozgatás és gépei. 1. témakör. Egyetemi szintű gépészmérnöki szak. MISKOLCI EGYETEM Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék.

Bővített fokozatú SUGÁRVÉDELMI TANFOLYAM

Miskolci Egyetem Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék. 1. fólia

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

- HTTE - Hidrogéntermelı tároló egység (járművek meghajtásához) Szerzı:

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

2. A hőátadás formái és törvényei 2. A hőátadás formái Tapasztalat: tűz, füst, meleg edény füle, napozás Hőáramlás (konvekció) olyan folyamat,

Anyagmozgatás fejlődésének története

15/2001. (VI. 6.) KöM rendelet. az atomenergia alkalmazása során a levegbe és vízbe történ radioaktív kibocsátásokról és azok ellenrzésérl

3. GAMMA-SUGÁRZÁS ENERGIÁJÁNAK MÉRÉSE GAMMA-SPEKTROMETRIAI MÓDSZERREL

A radioaktív anyagok új nyilvántartási rendelete:

Anyagvizsgálati módszerek Elemanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

Detektorfejlesztés a késő neutron kibocsájtás jelenségének szisztematikus vizsgálatához. Kiss Gábor MTA Atomki és RIKEN Nishina Center

Orvosi biofizika. 1 Az orvostudomány és a biofizika kapcsolata. Sugárzások a medicinában. gyakorlatok. 1. félév előadásai

Az Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzék módosításának eljárásrendjéről szóló 133/2010. (IV. 22.) Korm.

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Gázelosztó rendszerek üzemeltetése V. rész

Az atommagtól a konnektorig

Kibocsátás- és környezetellenırzés a Paksi Atomerımőben. Dr. Bujtás Tibor Debrecen, Szeptember 04.

NE FELEJTSÉTEK EL BEÍRNI AZ EREDMÉNYEKET A KIJELÖLT HELYEKRE! A feladatok megoldásához szükséges kerekített értékek a következők:

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Trícium ( 3 H) A trícium ( 3 H) a hidrogén hármas tömegszámú izotópja, egy protonból és két neutronból áll.

Radon, mint nyomjelzı elem a környezetfizikában

A fény tulajdonságai

Diffúzió. Diffúzió. Diffúzió. Különféle anyagi részecskék anyagon belüli helyváltoztatása Az anyag lehet gáznemű, folyékony vagy szilárd

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, szilárd tárgyak és folyadékok hőtágulása, gázok állapotjelzői

NEHÉZFÉMEK ELTÁVOLÍTÁSA IPARI SZENNYVIZEKBŐL Modell kísérletek Cr(VI) alkalmazásával növényi hulladékokból nyert aktív szénen

MŰSZAKI LEÍRÁS fejlesztési gépbeszerzés

Átírás:

Radioaktív izotópok ipari alkalmazása

Ipari rendszerek jellemzői Nagy méretek - nagy érzékenységű módszerek Zárt rendszerek Igény a gyors vizsgálatokra Folyamatos technológiák on-line vizsgálatok

Nyomjelzés nyitott radioizotópokkal Nyomjelzés alapkövetelménye: minőségi, mennyiségi elemzés Kémiai nyomjelzés Fizikai nyomjelzés Felületi nyomjelzés: szemcsék felületén radioaktív kolloiddal

Nyomjelzésre használt nyitott radioizotópok Sugárfizikai követlemények Rövid (néhány nap) felezési idő Viszonylag nagy energiájú gamma-sugárzás Könnyű, olcsó előállítás (n, ) Fizikai, kémiai követelmények A nyomjelző előkészítése Radioaktív hulladékok tárolása

Az ipari nyomjelzéses vizsgálatokhoz használt radioizotópok Radioizotóp Felezési idő γ foton energia, (kev) Felhasználási cél Na-24 15 óra 1370 Szilárd, szemcsés anyagokhoz K-42 12 óra 1520 Szilárd, szemcsés anyagokhoz Sc-46 84 nap 890 Szilikátipari anyagokhoz Cr-51 28 nap 323 Fém ötvözetekhez Mn-56 2,6 óra 1360 Fém ötvözetekhez Fe-59 45 nap 1100 Vas alapú anyagokhoz Cu-64 13 óra 510 Fém ötvözetekhez Zn-65 245 nap 1110 Fém ötvözetekhez Br-82 36 óra 780 Víz mozgásának követésére I-131 8 nap 360 Halogénezéshez Rb-86 19 nap 1080 Szilárd, szemcsés anyagokhoz Ag-110m 253 nap 660 Fém ötvözetekhez La-140 40 óra 1600 Szilikátipari anyagokhoz Au-198 2,7 nap 412 Kolloidként szemcsés anyagokhoz Hg-203 47 nap 279 Higanykatódos elektrolízishez Kr-85 10 év 510 Gázok nyomjelzésére

Szivárgások felderítése Hőcserélők Kőolajvezetékek: NH 4 82 Br Kimutatása a talajban:végig mérnek a vezeték mentén Detektor együtt mozog az olajjal: kisebb aktivitás elegendő Gáznyomás alatt működtetett villamos erőátviteli kábelek szivárgási helyeinek felderítése Gáztöltésű távbeszélő kábelek lyukadási helyeinek meghatározása Bitumennel bélelt betontartályok meghibásodási helyeinek behatárolása.

Hőcserélőben bekövetkező szivárgási veszteség meghatározása

Kőolaj távvezeték szivárgásvizsgálata Kőolaj távvezeték szivárgási helyeinek impulzusszám távolság diagramja

Áramlási sebességek meghatározása Közvetlenül térfogatsebesség (térfogat/idő) értéket szolgáltat Több fázis esetén (pl. pneumatikus porszállításnál) az egyes fázisok térfogatsebessége külön-külön is meghatározható Lineáris térfogatsebesség meghatározása (pl. rotaméterek): peak-to-peak módszer

Áramlási sebességek meghatározása

Két detektoros peak-to-peak sebesség meghatározás v L t 2 2 L t 1 1

Anyagmennyiségek meghatározása Izotóphígításos analízis: ismert fajlagos aktivitású (i 0 ) (aktivitás/tömeg) és mennyiségű (m 0 ) radioaktív nyomjelzőt adunk az ismeretlen mennyiségű (tömegű) (m) mintához. Teljes elkeveredés után mintát veszünk, meghatározzuk a homogén elegy radioaktív koncentrációját. A hígítás miatt a fajlagos aktivitás csökken (i). A csökkenés mértékéből az ismeretlen mennyiség (tömeg, térfogat) kiszámítható. i0 m m0 1 i Teljesen hasonlóan tömeg helyett térfogatokkal is számolhatunk.

Anyagmennyiségek meghatározása Klóralkáli elektrolíziscellákban keringő higany (higanykatód) mennyiségének meghatározása Hg-203 izotóppal Nagyolvasztókban, kúpoló kemencékben lévő salakmennyiség meghatározása Villamos kemencékben lévő fémolvadék mennyiségének meghatározása Cementgyári fluidizációs homogenizálókban az ürítés után visszamaradt nyersliszt mennyiségének meghatározása.

Keverékek homogenitásának vizsgálata Mintavételes módszer Külső detektoros technika

Keverékek homogenitásának vizsgálata Keményfém gyártás komponenseinek (Co és W fémpor) homogenizálása Porcelánmassza komponenseinek homogenizálása az egyik por komponens jelzésével Porcelánmassza nedvesítésének homogenitása a nedvesítőszer nyomjelzésével Cementgyári nyersliszt fluidizációs homogenizálásának vizsgálata Au-198 kolloid nyomjelző izotóp alkalmazásával

Áramlástípusok jellemzése, vegyipari műveleti paraméterek meghatározása Dugattyú típusú és kevert tank típusú áramlás képe (áramlási alaptípusok) - az anyag átlagos tartózkodási ideje -a holtterek nagysága - impulzusszám-idő görbék

Áramlási paraméterek vizsgálata

Áramlástani alaptípusok Sűrűségfüggvény Eloszlásfüggvény Intenzitásfüggvény

Áramlási rendellenességekre utaló áramlásgörbék Timföldgyári bauxitfeltáró autoklávsorban a zagy áramlásának vizsgálata Papíriparban cellulózrostok fehérítési reakcióidejének (tartózkodási idejének) mérése Kőolaj-távvezetéken a benzin és a gázolaj áramlás közben bekövetkező keveredése Elektromos bojlerekben a hideg és a meleg víz keveredése az áramlás során Síküveggyár olvasztó kádkemencéjében az olvadék áramlásának vizsgálata

Korróziós és kopásvizsgálatok Fordított izotóphígításos analízis

Talajvíz áramlásának vizsgálata

Vizsgálatok zárt sugárforrásokkal A zárt (tokozott) sugárforrások Abszorpció vagy visszaszórás Egyik oldalon zárt gamma-sugárforrás, másik oldalon a detektor A detektor jele az anyag jelentétét vagy hiányát jelzi, intenzitása pedig az anyagon áthatolt sugárzás elnyelődésével arányos, ami a berendezésben lévő anyag fizikai tulajdonságaitól függ. Ily módon a detektált sugárzás intenzitásából a berendezésben lévő anyag fizikai tulajdonságai (sűrűsége, vastagsága) számítható.

Sugárelnyelődésen vagy -visszaszóráson alapuló vizsgálatoknál használt radioizotópok Radioizotóp Felezési idő Sugárzás típusa Felhasználási cél Co-60 5,3 év γ (1170 kev) Nagy rétegvastagságoknál Cs-137 30 év γ (661 kev) Kisebb rétegvastagságoknál Ir-192 74 nap γ (316 kev) Hegesztési varratoknál Tm-170 134 nap γ (84 kev) Műanyag, gumi rétegeknél Am-241 458 év γ (67 kev) Műanyag, gumi rétegeknél Kr-85 10,7 év β (700 kev) Papír, műanyag, gumi rétegeknél Sr-90 28 év β (546 kev) Papír, műanyag, gumi rétegeknél Pm-147 2,6 év β (224 kev) Papír, műanyag, gumi rétegeknél Tl-204 3,8 év β (766 kev) Papír, műanyag, gumi rétegeknél Ra-226 / Be 1602 év neutron forrás Nedvességtartalom mérésnél Po-210 / Be 138 nap neutron forrás Nedvességtartalom mérésnél Am-241 / Be 48 év neutron forrás Nedvességtartalom mérésnél

Tartályban lévő anyagok szintmérése - Olvasztókemencében az elegyszint magasságának határok között tartása - Csilletöltés adagolásának automatizálása - Darabszámlálás csempe gyártószalagokon.

Folyamatos szintjelzés több sugárforrással és lineáris detektorral

Sugárabszorpción és sugárvisszaszóráson (reflexión) alapuló mérési elv

Anyagrétegek vastagságának meghatározása I I0 exp( ( E) l) I 0 a belépő sugárzás intenzitása I a kilépő sugárzás intenzitása μ(e) a lineáris abszorpciós koefficiens l az anyagréteg vastagsága Papírgyártó gépeken béta-sugárzó izotóppal végzett folyamatos vastagságmérés Hideghengersorokon fémlemezek vastagságának folyamatos mérése Melegen hengerelt acéllemezek vastagságának mérése Síküveg gyártó sorokra szerelt vastagságmérő berendezések Beton vastagságmérés tartályok építésénél.

Anyagrétegek sűrűségének meghatározása I I exp( l) I0 exp( ) 0 d tömegabszorpciós koefficiens d felületi sűrűség Kőolajvezetékekben áramló közeg (kőolaj, benzin, gázolaj) sűrűségének mérése Vegyiparban technológiai folyamatok ellenőrzése a közeg sűrűségének mérésével Őrlőberendezések őrlési fokának ellenőrzése a por sűrűségének mérésével Szállítószalagon szállított anyagok sűrűségének folyamatos mérése.

Anyagsűrűség meghatározása sugárabszorpció elvén

Nedvességtartalom mérése gyorsneutron-forrással A neutronszóródáson illetve fékeződés hidrogénen Gyors neutronok A hidrogénatomok fajlagos fékeződése nagymértékű, mert a neutron és a hidrogén atommag tömege közel azonos. Am-241 / Be neutronforrás (gyors neutronok) detektor lassú neutronokra érzékeny - Betonelem gyárakban a száraz komponensek mellett a legnagyobb nedvességtartalmú folyami homok nedvességtartalmának követésével határozzák meg a vízadagolást - A talajok nedvességtartalmának mérésére hordozható talajnedvesség mérőket fejlesztettek ki - Az út- vasút- és építőmérnöki gyakorlatban az alapozásoknál fontos a nedvességtartalom mérése.

Nedvességtartalom mérése gyorsneutron-forrással

Ipari radiográfia és tomográfia

Ipari defektoszkópia

Katalizátorágy tomográfiás vizsgálata

A geológiai rétegszelvényezés nukleáris a természetes sugárzások rétegenkénti mérése a zárt sugárforrásokkal gerjesztett sugárzások követése a fúrólyukba bevitt nyitott izotópokat használó eljárások módszerei