Радиография

РАДИОГРАФИЯ (от лат. radio - излучаю и греч. grapho-пишу), неразрушающий метод контроля сплошности твердых тел, основанный на просвечивании объекта ионизирующим (иногда и нейтронным) излучением и регистрации фотографич. методом прошедшего через объект излучения. Источником ионизирующего излучения в Р. обычно служат радионуклиды, испускающие g-кванты (¹³⁷Cs, ¹⁹²Ir, ⁶⁰Со, ⁷⁵Se, ¹⁷⁰Tm и др.), реже - испускающие b^--частицы (¹⁴⁷Рr, ²⁰⁴Т1, ⁹⁰Sr, ⁹⁰Y и др.). В качестве детектора прошедшего излучения используют рентгенографич. пленки, в т. ч. цветные, спец. ядерные фотоматериалы. Прошедшее через исследуемый объект излучение вызывает почернение фотоэмульсии, причем оптич. плотность изображения при прочих равных условиях будет тем выше, чем тоньше поглощающий слой. Поэтому против тех участков твердого тела, где имеются пустоты, газовые включения или др. подобные дефекты, плотность почернения выше, чем против участков, где дефектов нет.

Р. используют для контроля качества литья, сварки, пайки и др. процессов. Миним. размер выявляемого дефекта зависит от вида и энергии ионизирующего излучения, толщины просвечиваемого изделия и др. факторов. Напр., при ра-диографич. контроле качества сварных соединений удается обнаруживать дефекты размером не более 0,1 мм. Разработана газоадсорбционная Р., при проведении к-рой изделие помещают в герметичный сосуд, затем сосуд ваку-умируют и заполняют газом, содержащим радионуклид-метку (³⁵SO₂, ¹⁴CO₂, ³Н₂ и др.). Поверхностные дефекты, обладающие повыш. сорбционной активностью, сорбируют больше радионуклидов, чем бездефектные участки. С помощью газоадсорбционной Р. выявляют микротрещины длиной 20 нм и глубиной 20 мкм.

Авторадиографию часто рассматривают как вариант Р. на том основании, что при ее проведении также используют фотографич. метод регистрации ионизирующего излучения. Однако этот метод можно считать самостоят. методом исследования твердых тел. При проведении авторадиографии регистрируют ионизирующие излучения радиоактивных атомов, содержащихся в объеме или поверхностном слое тела. Картина распределения оптич. плотности (авторадиограмма) соответствует распределению радиоактивных атомов в исследуемом объеме. При проведении авторадиографии радиоактивное в-во обычно вводят в изучаемый образец при его приготовлении; в нек-рых случаях атомы радионуклидов можно вводить ионной бомбардировкой или др. приемами. Применяют любые радионуклиды, испускающие как a- и b-частицы, так и g-кванты, однако наилучшие результаты получают при использовании нуклидов, испускающих при распаде b^--частицы малой энергии (³Н, ¹⁴С, ³⁵S, ⁶³Ni и др.). Контакт образца с фотослоем осуществляют в условиях, когда не происходит их хим. взаимодействие. Оптич. плотность проявленного фотоматериала измеряют с помощью фотометра (макроавторадиография). При небольшом излучении (напр., в случае низкой концентрации радионуклида в образце) определяют число проявленных зерен серебра или число следов (треков) а- или р-частиц (микроавторадиография).

Обычно разрешающая способность авторадиографии составляет 10-100 мкм. Применение жидкой ядерной фотоэмульсии позволяет понизить разрешающую способность до 1 мкм. Такой эмульсией покрывают исследуемый объект (при этом обеспечивается наилучший контакт эмульсии с пов-стью), фотоматериал экспонируют, а затем пленку фотоэмульсии отделяют и исследуют. При использовании электронного микроскопа разрешающая способность метода достигает 0,1 мкм.

Для детектирования a-частиц и тяжелых многозарядных ионов кроме фотоматериалов используют также несеребряные твердотельные детекторы: пленки из высокомол. в-в (ацетобутирата целлюлозы, лавсана и др.), неорг. кристаллы (кварц, циркон) и др. После экспонирования такие детекторы подвергают хим. травлению, а протравленные треки заряженных частиц наблюдают в оптич. микроскоп.

С помощью авторадиографии можно идентифицировать участки пов-сти образца, способные к повыш. изотопному обмену с окружающей средой, изучать поведение легирую щей добавки при синтезе монокристаллов или при получении сплавов, выявить характер покрытия на волокнах, получать информацию о локализации лек. препаратов в органах и т.д. Напр., в в-во, к-рое наносят на волокно в качестве покрытия, предварительно вводят радионуклид. После нанесения покрытия авторадиограмма такого волокна позволяет определить, является ли покрытие сплошным, каковы его толщина и форма. На основании этих данных можно оценить эффективность применяемой технологии нанесения покрытия.

Лит.: Роджерс Э., Авторадиография, пер. с англ., М., 1972; Флеров Г. Н., Берзина И.Г., Радиография минералов, горных пород и руд, М., 1979; Румянце в С. В., ШтаньА.С, ГольцевВ.А., Справочник по радиационным методам неразрушающего контроля, М., 1982; Аналитическая авторадиография, М., 1985; Авторадиография поверхностей раздела и структурная стабильность сплавов, М., 1987. В. И. Коробков.