التصوير الإشعاعي الصناعي

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

إجراء تصوير بالأشعة السينية

التصوير الإشعاعي الصناعي هو أسلوب من أساليب الاختبار غير المتلفة ، يستخدم الإشعاع المؤين لفحص المواد والمكونات بهدف تحديد وقياس العيوب والتدهور في خصائص المواد الذي قد يؤدي إلى انهيار المنشآت الهندسية. ويلعب دورًا هامًا في العلوم والتكنولوجيا اللازمة لضمان جودة المنتج وموثوقيته. في أستراليا، يُشار إلى الاختبار الإشعاعي الصناعي غير المتلف بشكل عام بعبارة "قصف" المكون بـ"قنبلة".

يستخدم التصوير الإشعاعي الصناعي إما الأشعة السينية ، المُنتجة بواسطة مولدات الأشعة السينية ، أو أشعة غاما المُولدة من النشاط الإشعاعي الطبيعي لمصادر النظائر المشعة المغلقة . كما يُمكن استخدام النيوترونات. بعد مرور الفوتونات عبر العينة، يتم التقاطها بواسطة كاشف ، مثل فيلم هاليد الفضة، أو لوحة الفوسفور ، أو كاشف اللوحة المسطحة ، أو كاشف كادميوم تيلورايد . يُمكن إجراء الفحص ثنائي الأبعاد ثابتًا (يُسمى التصوير الإشعاعي )، أو ثنائي الأبعاد في الوقت الحقيقي ( التنظير الفلوري )، أو ثلاثي الأبعاد بعد إعادة بناء الصورة ( التصوير المقطعي المحوسب أو CT). من الممكن أيضًا إجراء التصوير المقطعي في الوقت الحقيقي تقريبًا ( التصوير المقطعي المحوسب رباعي الأبعاد أو 4DCT). تُكمل تقنيات مُحددة، مثل فلورية الأشعة السينية ( XRF ) وحيود الأشعة السينية ( XRD )، وغيرها، مجموعة الأدوات التي يُمكن استخدامها في التصوير الإشعاعي الصناعي.

يمكن أن تكون تقنيات الفحص محمولة أو ثابتة. يُستخدم التصوير الإشعاعي الصناعي في اللحام ، وفحص أجزاء الصب أو القطع المركبة ، وفي فحص الأغذية ومراقبة الأمتعة، وفي الفرز وإعادة التدوير، وفي تحليل المتفجرات والعبوات الناسفة ، وصيانة الطائرات ، وعلم المقذوفات ، وفحص التوربينات ، وفي توصيف الأسطح، وقياس سمك الطلاء، وفي مكافحة الأدوية المزيفة ، وما إلى ذلك.

تاريخ

بدأ التصوير الإشعاعي عام ١٨٩٥ باكتشاف الأشعة السينية (التي سُميت لاحقًا بأشعة رونتجن نسبةً إلى العالم الذي وصف خصائصها بالتفصيل لأول مرة)، وهي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي . بعد فترة وجيزة من اكتشاف الأشعة السينية، تم اكتشاف النشاط الإشعاعي . وباستخدام مصادر مشعة مثل الراديوم ، أمكن الحصول على طاقات فوتونية أعلى بكثير من تلك التي تُنتجها مولدات الأشعة السينية العادية . وسرعان ما وجدت هذه المصادر تطبيقات متنوعة، وكان من أوائل مستخدميها كلية لوبورو . [ ١ ] استُخدمت الأشعة السينية وأشعة جاما في وقت مبكر جدًا، قبل اكتشاف مخاطر الإشعاع المؤين. بعد الحرب العالمية الثانية، أصبحت نظائر جديدة مثل السيزيوم-١٣٧ والإيريديوم -١٩٢ والكوبالت -٦٠ متاحة للتصوير الإشعاعي الصناعي، وانخفض استخدام الراديوم والرادون.

معدات

يتطلب التصوير الإشعاعي الصناعي أدوات مادية محددة لتوليد الإشعاع والتقاط الصورة الناتجة. الكاسيت عبارة عن حاوية معتمة تُستخدم لحفظ وسائط التسجيل بأمان أثناء التعريض، لحمايتها من الضوء المحيط مع السماح للإشعاع المؤين بالمرور. اعتمادًا على النظام المستخدم، يحتوي الكاسيت إما على فيلم إشعاعي تقليدي مضغوط بين شاشات تكثيف، أو على لوحة تصوير رقمية فسفورية. [ 2 ]

التطبيقات

فحص المنتجات

مولد أشعة سينية محمول يعمل بالبطارية ويتم التحكم فيه لاسلكياً، للاستخدام في الاختبارات غير المدمرة والأمن.

تُستخدم مصادر أشعة غاما ، [ 3 ] وأكثرها شيوعًا الإيريديوم-192 والكوبالت-60، لفحص مجموعة متنوعة من المواد. ويُعنى الجزء الأكبر من التصوير الإشعاعي باختبار وتصنيف اللحامات في الأنابيب، وأوعية الضغط، وحاويات التخزين عالية السعة، وخطوط الأنابيب، وبعض اللحامات الإنشائية. وتشمل المواد الأخرى التي يتم اختبارها الخرسانة (لتحديد مواقع حديد التسليح أو المواسير)، وعينات اختبار اللحام ، والأجزاء المشغولة آليًا، والصفائح المعدنية، أو جدران الأنابيب (لتحديد العيوب الناتجة عن التآكل أو التلف الميكانيكي). كما يتم اختبار المكونات غير المعدنية، مثل السيراميك المستخدم في صناعات الطيران، بشكل منتظم. نظريًا، يمكن لفنيي التصوير الإشعاعي الصناعي تصوير أي مادة صلبة مسطحة (الجدران، والأسقف، والأرضيات، والحاويات المربعة أو المستطيلة) أو أي جسم أسطواني أو كروي مجوف.

فحص اللحام

يجب توجيه شعاع الإشعاع إلى منتصف المقطع المراد فحصه، وأن يكون عموديًا على سطح المادة عند تلك النقطة، باستثناء التقنيات الخاصة التي تُظهر العيوب المعروفة بشكل أفضل من خلال توجيه مختلف للشعاع. يجب أن يكون طول اللحام المراد فحصه لكل تعريض بحيث لا يتجاوز سمك المادة عند الأطراف التشخيصية، مقاسًا في اتجاه الشعاع الساقط، السمك الفعلي عند تلك النقطة بأكثر من 6%. توضع العينة المراد فحصها بين مصدر الإشعاع وجهاز الكشف، وهو عادةً الفيلم في حامل أو علبة مانعة للضوء، ويُسمح للإشعاع باختراق الجزء للمدة الزمنية المطلوبة لتسجيله بشكل كافٍ.

تُنتج هذه العملية إسقاطًا ثنائي الأبعاد للجزء على الفيلم، مما يُنتج صورة كامنة بكثافات متفاوتة تبعًا لكمية الإشعاع التي تصل إلى كل منطقة. تُعرف هذه الصورة باسم صورة الأشعة، وهي تختلف عن الصورة الفوتوغرافية الملتقطة بالضوء. ولأن استجابة الفيلم تراكمية (يزداد التعرض كلما امتص المزيد من الإشعاع)، يُمكن الكشف عن الإشعاع الضعيف نسبيًا بإطالة مدة التعريض حتى يتمكن الفيلم من تسجيل صورة مرئية بعد التحميض. تُفحص صورة الأشعة كصورة سلبية ، دون طباعتها كصورة إيجابية كما في التصوير الفوتوغرافي. والسبب في ذلك هو أنه في الطباعة، تُفقد بعض التفاصيل دائمًا، ولا تُحقق الطباعة أي فائدة عملية.

قبل البدء بالفحص الإشعاعي، يُنصح دائمًا بفحص القطعة بالعين المجردة لاستبعاد أي عيوب خارجية محتملة. إذا كان سطح اللحام غير منتظم للغاية، فقد يكون من المستحسن صقله للحصول على سطح أملس، ولكن هذا الإجراء يقتصر غالبًا على الحالات التي قد تُصعّب فيها عدم انتظام السطح (الذي سيظهر في الصورة الإشعاعية) اكتشاف العيوب الداخلية.

بعد هذا الفحص البصري، سيكون لدى المشغل فكرة واضحة عن إمكانيات الوصول إلى وجهي اللحام، وهو أمر مهم لكل من إعداد المعدات واختيار التقنية الأنسب.

يصعب اكتشاف العيوب مثل الانفصال والتشققات المستوية باستخدام التصوير الشعاعي، وخاصة بالنسبة للعين غير المدربة.

مع عدم إغفال سلبيات الفحص بالأشعة السينية، إلا أن لها مزايا عديدة مقارنةً بالفحص بالموجات فوق الصوتية، لا سيما أنها تُنتج صورة تُسجل بياناتها بشكل شبه دائم طوال دورة حياة الفيلم، مما يُتيح تحديد العيوب بدقة أكبر، وبواسطة عدد أكبر من المختصين. وهذا أمر بالغ الأهمية، إذ تسمح معظم معايير البناء بقبول بعض العيوب، تبعًا لنوعها وحجمها.

بالنسبة لفني الأشعة المدرب، فإن الاختلافات الطفيفة في كثافة الفيلم المرئية توفر للفني القدرة ليس فقط على تحديد موقع العيب بدقة، ولكن أيضًا على تحديد نوعه وحجمه وموقعه؛ وهو تفسير يمكن مراجعته وتأكيده فعليًا من قبل الآخرين، مما قد يلغي الحاجة إلى إصلاحات مكلفة وغير ضرورية.

لأغراض الفحص، بما في ذلك فحص اللحام ، توجد عدة ترتيبات للتعريض.

أولًا، هناك التصوير البانورامي، وهو أحد ترتيبات التعريض أحادي الجدار/الرؤية أحادية الجدار الأربعة (SWE/SWV). يتم هذا التعريض عندما يضع فني الأشعة مصدر الإشعاع في مركز كرة أو مخروط أو أسطوانة (بما في ذلك الخزانات والأوعية والأنابيب). وبناءً على متطلبات العميل، يضع فني الأشعة بعد ذلك كاسيتات الأفلام على السطح الخارجي للسطح المراد فحصه. يُعد هذا الترتيب مثاليًا تقريبًا - فعند ترتيبه وتعريضه بشكل صحيح، ستكون جميع أجزاء الفيلم المُعرَّض للإشعاع بنفس الكثافة تقريبًا. كما أنه يتميز بميزة استغراق وقت أقل من الترتيبات الأخرى، حيث يجب على المصدر اختراق سُمك الجدار الكلي مرة واحدة فقط، ويجب أن يتحرك فقط على نصف قطر العنصر المراد فحصه، وليس قطره الكامل. أما العيب الرئيسي للتصوير البانورامي فهو أنه قد يكون من غير العملي الوصول إلى مركز العنصر (الأنابيب المغلقة) أو قد يكون المصدر ضعيفًا جدًا بحيث لا يعمل في هذا الترتيب (الأوعية أو الخزانات الكبيرة).

يتمثل الترتيب الثاني لتقنية SWE/SWV في وضع المصدر داخل عنصر فحص مغلق دون أن يكون المصدر في المنتصف. لا يلامس المصدر العنصر مباشرةً، بل يوضع على مسافة منه، حسب متطلبات العميل. أما الترتيب الثالث فهو وضع خارجي ذو خصائص مماثلة. ويُخصص الترتيب الرابع للأجسام المسطحة، مثل الصفائح المعدنية، ويتم تصويرها بالأشعة السينية دون أن يلامس المصدر العنصر مباشرةً. في كل حالة، يوضع فيلم التصوير الإشعاعي على الجانب المقابل للمصدر من عنصر الفحص. وفي جميع الحالات الأربع، يتم تعريض جدار واحد فقط، ويظهر هذا الجدار فقط في الصورة الشعاعية.

من بين ترتيبات التعريض الأخرى، يُعدّ التعريض المباشر هو الوحيد الذي يكون فيه مصدر الأشعة مُثبّتًا على العنصر المراد فحصه. يُعرّض هذا النوع من التصوير الشعاعي كلا الجدارين، لكنه يُظهر الصورة فقط على الجدار الأقرب إلى الفيلم. يستغرق هذا الترتيب وقتًا أطول من التصوير البانورامي، حيث يجب على مصدر الأشعة اختراق الجدار مرتين أولًا، ثمّ قطع كامل القطر الخارجي للأنبوب أو الوعاء للوصول إلى الفيلم على الجانب الآخر. يُعرف هذا الترتيب باسم التعريض المزدوج للجدار/التصوير الأحادي للجدار (DWE/SWV). يوجد أيضًا ترتيب التراكب (حيث يُوضع مصدر الأشعة على أحد جانبي العنصر، دون أن يكون مُلامسًا له مُباشرةً، بينما يكون الفيلم على الجانب الآخر). يُستخدم هذا الترتيب عادةً مع الأنابيب أو الأجزاء ذات الأقطار الصغيرة جدًا. أما ترتيب التعريض الأخير في DWE/SWV فهو التعريض الإهليلجي، حيث يكون مصدر الأشعة مُزاحًا عن مستوى العنصر المراد فحصه (عادةً ما يكون لحامًا في أنبوب)، وتُسقط الصورة الإهليلجية للحام الأبعد عن مصدر الأشعة على الفيلم.

مأكولات المطار

تخضع كل من الأمتعة المسجلة والأمتعة المحمولة عادةً للفحص بواسطة أجهزة الأشعة السينية باستخدام التصوير الشعاعي بالأشعة السينية. راجع قسم أمن المطار لمزيد من التفاصيل.

فحص الشحنات بدون تدخل

صورة أشعة غاما لحاوية شحن متعددة الوسائط مع متسللين

تُستخدم حاليًا تقنيات التصوير الإشعاعي بأشعة غاما والتصوير الإشعاعي بالأشعة السينية عالية الطاقة لفحص حاويات الشحن متعددة الوسائط في الولايات المتحدة ودول أخرى. كما تُجرى أبحاث لتطوير أنواع أخرى من التصوير الإشعاعي، مثل التصوير الإشعاعي بالأشعة السينية ثنائية الطاقة أو التصوير الإشعاعي بالميونات، لفحص حاويات الشحن متعددة الوسائط .

فن

رسمت الفنانة الأمريكية كاثلين جيلج نسخًا من لوحتي " سوزانا والشيوخ " لأرتيميسيا جنتيلسكي و " امرأة مع ببغاء " لغوستاف كوربيه . في السابق، رسمت جيلج لوحات مشابهة باللون الأبيض الرصاصي مع بعض الاختلافات: سوزانا تقاوم تدخل الشيوخ؛ [ 4 ] ويظهر كوربيه عاريًا خلف المرأة التي يرسمها. [ 5 ] ثم أعادت رسم اللوحات الأصلية. تُعرض لوحات جيلج مصحوبة بصور شعاعية تُظهر الطبقات التحتية، محاكاةً لدراسة " البنتيمينتوس" (الرسومات التحضيرية) ومقدمةً تعليقًا على أعمال الفنانين القدامى.

مصادر

توجد أنواع عديدة من مصادر الإشعاع المؤين لاستخدامها في التصوير الإشعاعي الصناعي.

مولدات الأشعة السينية

تُنتج مولدات الأشعة السينية الأشعة السينية عن طريق تطبيق جهد كهربائي عالٍ بين الكاثود والأنود لأنبوب الأشعة السينية ، وتسخين فتيل الأنبوب لبدء انبعاث الإلكترونات. ثم تتسارع الإلكترونات بفعل الجهد الكهربائي الناتج وتصطدم بالأنود، المصنوع عادةً من التنجستن . [ 6 ]

تُوجَّه الأشعة السينية المنبعثة من هذا المولد نحو الجسم المراد التحكم به. تعبر هذه الأشعة الجسم وتُمتص وفقًا لمعامل التوهين الخاص بمادته . [ 7 ] يُحسب معامل التوهين من جميع المقاطع العرضية للتفاعلات التي تحدث في المادة. أهم ثلاثة تفاعلات غير مرنة مع الأشعة السينية عند مستويات الطاقة هذه هي التأثير الكهروضوئي ، وتشتت كومبتون ، وإنتاج الأزواج . [ 8 ] بعد عبور الفوتونات للجسم، يتم التقاطها بواسطة كاشف ، مثل غشاء هاليد الفضة، أو لوحة فسفورية ، أو كاشف مسطح . [ 9 ] عندما يكون الجسم سميكًا جدًا، أو كثيفًا جدًا، أو يكون عدده الذري الفعال مرتفعًا جدًا، يمكن استخدام مُسرِّع خطي . تعمل هذه المُسرِّعات بطريقة مشابهة لإنتاج الأشعة السينية، عن طريق تصادم الإلكترونات على مصعد معدني، والفرق هو أنها تستخدم طريقة أكثر تعقيدًا لتسريعها. [ 10 ]

مصادر مشعة مغلقة

تُستخدم النويدات المشعة بكثرة في التصوير الإشعاعي الصناعي. ومن مزاياها أنها لا تحتاج إلى مصدر طاقة كهربائية للعمل، ولكن هذا يعني أيضاً أنه لا يمكن إيقاف تشغيلها. وأكثر النويدات المشعة شيوعاً في التصوير الإشعاعي الصناعي هما الإيريديوم-192 والكوبالت -60 . كما تُستخدم نويدات أخرى في الصناعات العامة أيضاً. [ 11 ]

  • Am-241 : مقاييس التشتت الخلفي ، وأجهزة كشف الدخان ، وأجهزة كشف ارتفاع التعبئة ومحتوى الرماد.
  • Sr-90 : قياس سمك المواد السميكة حتى 3  مم.
  • Kr-85 : قياس سمك المواد الرقيقة مثل الورق والبلاستيك وما إلى ذلك.
  • Cs-137 : مفاتيح مستوى الكثافة وارتفاع التعبئة.
  • الرادميوم-226 : محتوى الرماد
  • Cf-255 : محتوى الرماد
  • الإيريديوم-192 : التصوير الإشعاعي الصناعي
  • Se-75 : التصوير الإشعاعي الصناعي
  • Yb-169 : التصوير الإشعاعي الصناعي
  • Co-60 : مفاتيح مستوى الكثافة وارتفاع التعبئة، التصوير الإشعاعي الصناعي

تُصدر هذه النظائر إشعاعًا ضمن نطاقات طاقة محددة، اعتمادًا على آلية التحلل التي تحدث في نواة الذرة . وتختلف شدة كل طاقة تبعًا لاحتمالية حدوث تفاعل تحلل معين. أبرز الطاقات في الكوبالت-60 هي 1.33 و1.17 ميغا إلكترون فولت، بينما تبلغ 0.31 و0.47 و0.60 ميغا إلكترون فولت للإيريديوم-192. [ 12 ] من منظور السلامة الإشعاعية ، يُصعّب هذا الأمر التعامل معها وإدارتها. إذ يجب دائمًا وضعها داخل حاوية مُحكمة الإغلاق، ولأنها تظل مشعة بعد انتهاء دورة حياتها الطبيعية، فإن امتلاكها غالبًا ما يتطلب ترخيصًا، وعادةً ما تخضع لرقابة جهة حكومية. وفي هذه الحالة، يجب التخلص منها وفقًا للسياسات الوطنية. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] تُختار النويدات المشعة المستخدمة في التصوير الإشعاعي الصناعي نظرًا لنشاطها النوعي العالي . هذا النشاط الإشعاعي العالي يعني أن عينة صغيرة فقط تكفي للحصول على تدفق إشعاعي جيد. ومع ذلك، فإن النشاط الإشعاعي العالي غالباً ما يعني جرعة أعلى في حالة التعرض العرضي. [ 16 ]

كاميرات التصوير الشعاعي

طُوِّرت سلسلة من التصاميم المختلفة لـ"كاميرات" التصوير الإشعاعي. فبدلاً من أن تكون "الكاميرا" جهازًا يستقبل الفوتونات لتسجيل صورة، فإن "الكاميرا" في التصوير الإشعاعي الصناعي هي مصدر الفوتونات المشعة. وتنتقل معظم الصناعات من التصوير الإشعاعي القائم على الأفلام إلى التصوير الإشعاعي الرقمي القائم على أجهزة الاستشعار، على غرار ما حدث في التصوير الفوتوغرافي التقليدي. [ 17 ] وبما أنه يمكن رصد وقياس كمية الإشعاع المنبعث من الجهة المقابلة للمادة، تُستخدم الاختلافات في هذه الكمية (أو شدة) الإشعاع لتحديد سُمك المادة أو تركيبها.

تصميم مصراع

يستخدم أحد التصاميم مصراعًا متحركًا لتعريض المصدر. يوضع المصدر المشع داخل صندوق محمي؛ يسمح مفصل بفتح جزء من الحماية، مما يكشف المصدر ويسمح للفوتونات بالخروج من كاميرا التصوير الإشعاعي.

تستخدم هذه الكاميرا ذات الغالق مفصلة. المصدر المشع باللون الأحمر، والدرع باللون الأزرق/الأخضر، وأشعة غاما باللون الأصفر.

يتمثل تصميم آخر للغالق في وضع المصدر في عجلة معدنية، والتي يمكن أن تدور داخل الكاميرا للتحرك بين وضعيات التعريض والتخزين.

تستخدم هذه الكاميرا ذات الغالق تصميمًا دوارًا. المصدر المشع باللون الأحمر، وأشعة غاما باللون الأصفر.

تتطلب الأجهزة التي تعمل بنظام الغالق وضع الجهاز بأكمله، بما في ذلك الدرع السميك، في موقع التعريض. قد يكون هذا صعباً أو مستحيلاً، لذا فقد تم استبدالها إلى حد كبير بأجهزة العرض التي تعمل بالكابلات.

تصميم جهاز العرض

تستخدم أجهزة العرض الحديثة آلية تحريك بالكابل لنقل مصدر الصورة على طول أنبوب توجيه مجوف إلى موضع التعريض. يُخزَّن المصدر داخل كتلة واقية تحتوي على فتحة أنبوبية على شكل حرف S. في الوضع الآمن، يكون المصدر في مركز الكتلة. يتصل المصدر بكابل معدني مرن يُسمى "الضفيرة". لاستخدام المصدر، يُثبَّت أنبوب التوجيه على أحد جانبي الجهاز، بينما يُثبَّت كابل التحريك بالضفيرة. باستخدام وحدة تحكم يدوية، يُدفع المصدر خارج الغلاف الواقي وعلى طول أنبوب التوجيه حتى طرفه لتعريض الفيلم، ثم يُعاد إلى وضعه الأصلي المحمي بالكامل.

رسم تخطيطي للفتحة على شكل حرف S عبر كتلة معدنية؛ يتم تخزين المصدر عند النقطة A ويتم دفعه عبر كابل من خلال فتحة إلى النقطة B. وغالبًا ما يمتد لمسافة طويلة على طول أنبوب التوجيه إلى حيث تكون هناك حاجة إليه.

النيوترونات

في حالات نادرة، يُجرى التصوير الإشعاعي باستخدام النيوترونات . يُسمى هذا النوع من التصوير الإشعاعي بالتصوير الإشعاعي النيوتروني (NR، Nray، N-ray) أو التصوير النيوتروني . يوفر التصوير الإشعاعي النيوتروني صورًا مختلفة عن صور الأشعة السينية، لأن النيوترونات تخترق الرصاص والفولاذ بسهولة، بينما تتوقف عند ملامستها للبلاستيك والماء والزيوت. تشمل مصادر النيوترونات المصادر المشعة ( 241Am /Be وCf)، وتفاعلات DT المُحفزة كهربائيًا في أنابيب مفرغة، والمفاعلات النووية التقليدية الحرجة. قد يكون من الممكن استخدام مُضخِّم نيوتروني لزيادة تدفق النيوترونات. [ 18 ]

أمان

تُعدّ السلامة الإشعاعية جزءًا بالغ الأهمية في التصوير الإشعاعي الصناعي. وقد نشرت الوكالة الدولية للطاقة الذرية تقريرًا يصف أفضل الممارسات لتقليل جرعة الإشعاع التي يتعرض لها العاملون. [ 19 ] [ 20 ] كما يُقدّم التقرير قائمة بالهيئات الوطنية المختصة المسؤولة عن الموافقات والتراخيص المتعلقة بالتعامل مع المواد المشعة. [ 21 ]

الحماية

يمكن استخدام التدريع لحماية المستخدم من الخصائص الضارة للإشعاع المؤين. ويعتمد نوع المادة المستخدمة في التدريع على نوع الإشعاع المستخدم. وعادةً ما تنظم هيئات السلامة الإشعاعية الوطنية تصميم وتشغيل وصيانة وتفتيش منشآت التصوير الإشعاعي الصناعي. [ 22 ]

في هذا المجال

يُلزم القانون في العديد من المواقع فنيي الأشعة الصناعية باستخدام أنواع محددة من معدات السلامة والعمل في فرق ثنائية. وقد يُطلب منهم، بحسب الموقع، الحصول على تصاريح وتراخيص و/أو الخضوع لتدريب خاص. وقبل إجراء أي اختبار، يجب إخلاء المنطقة المحيطة من جميع الأشخاص، واتخاذ التدابير اللازمة لضمان عدم دخول العمال عن طريق الخطأ إلى منطقة قد تعرضهم لمستويات خطيرة من الإشعاع.

تتضمن معدات السلامة عادةً أربعة عناصر أساسية: جهاز قياس الإشعاع (مثل عداد جايجر/مولر)، ومقياس جرعات إنذاري أو مقياس معدل، ومقياس جرعات يعمل بالغاز، وشارة فيلمية أو مقياس جرعات حراري ضوئي (TLD). وأسهل طريقة لتذكر وظيفة كل عنصر من هذه العناصر هي مقارنتها بمؤشرات السيارة.

يمكن تشبيه جهاز قياس الإشعاع بمقياس السرعة، فهو يقيس سرعة أو معدل امتصاص الإشعاع. وعند معايرته واستخدامه وصيانته بشكل صحيح، يُمكّن فني الأشعة من معرفة مستوى التعرض الإشعاعي الحالي. ويمكن ضبطه عادةً على شدات مختلفة، ويُستخدم لمنع تعرض فني الأشعة لجرعات زائدة من المصدر المشع، وكذلك للتحقق من الحدود التي يجب على فنيي الأشعة الالتزام بها حول المصدر المُعرَّض للإشعاع أثناء عمليات التصوير الإشعاعي.

يمكن تشبيه مقياس الجرعات المُنذر بجهاز قياس سرعة الدوران، حيث يُصدر إنذارًا عندما يتجاوز فني الأشعة الحد المسموح به من الإشعاع. عند معايرته وتفعيله وارتدائه بشكل صحيح، يُصدر الجهاز إنذارًا عند قياس مستوى إشعاع يتجاوز عتبة مُحددة مسبقًا. يهدف هذا الجهاز إلى منع فني الأشعة من الاقتراب عن غير قصد من مصدر إشعاعي.

يشبه مقياس الجرعات المعبأ بالغاز عداد الرحلات، إذ يقيس إجمالي الإشعاع المُتلقى، ولكنه قابل لإعادة الضبط. صُمم هذا الجهاز لمساعدة فني الأشعة على قياس إجمالي جرعة الإشعاع الدورية التي يتعرض لها. عند معايرته وإعادة شحنه وارتدائه بشكل صحيح، يُمكنه معرفة كمية الإشعاع التي تعرض لها الجهاز منذ آخر عملية شحن بنظرة سريعة. يُلزم القانون في العديد من الولايات فنيي الأشعة بتسجيل تعرضهم للإشعاع وإعداد تقرير بذلك. في المقابل، لا يُشترط على فنيي الأشعة في العديد من البلدان استخدام مقاييس الجرعات الشخصية، لأن معدلات الجرعات التي تُظهرها لا تُسجل دائمًا بدقة.

تُشبه شارة الفيلم أو مقياس الجرعة الإشعاعية (TLD) عداد المسافة في السيارة. وهي في الواقع عبارة عن قطعة فيلم إشعاعي مُخصصة داخل غلاف متين. تُستخدم هذه الشارة لقياس إجمالي تعرض فني الأشعة على مدار فترة زمنية (عادةً شهر)، وتستخدمها الهيئات التنظيمية لمراقبة إجمالي تعرض فنيي الأشعة المُعتمدين في نطاق اختصاصها. في نهاية الشهر، تُسلّم شارة الفيلم وتُعالج. يُصدر تقرير بإجمالي جرعة الإشعاع التي تعرض لها فني الأشعة ويُحفظ في الملف.

عندما تتم معايرة أجهزة السلامة هذه وصيانتها واستخدامها بشكل صحيح، يكاد يكون من المستحيل أن يتعرض فني الأشعة لإصابة نتيجة التعرض المفرط للإشعاع. إن إزالة أيٍّ من هذه الأجهزة قد يُعرِّض سلامة فني الأشعة وجميع من حوله للخطر. فبدون مقياس الإشعاع، قد يكون الإشعاع المُستَقبَل أقل بقليل من عتبة إنذار معدل الإشعاع، وقد يستغرق الأمر عدة ساعات قبل أن يتحقق فني الأشعة من مقياس الجرعات، وقد يصل الأمر إلى شهر أو أكثر قبل أن يتم تحميض شارة الفيلم للكشف عن التعرض المفرط للإشعاع منخفض الشدة. وبدون إنذار معدل الإشعاع، قد يقترب أحد فنيي الأشعة دون قصد من المصدر الذي عرّضه فني أشعة آخر. وبدون مقياس الجرعات، قد لا يدرك فني الأشعة التعرض المفرط للإشعاع، أو حتى الإصابة بحروق إشعاعية، والتي قد تستغرق أسابيع لتظهر آثارها. وبدون شارة الفيلم، يُحرم فني الأشعة من أداة مهمة مصممة لحمايته من آثار التعرض المفرط للإشعاع المهني على المدى الطويل، وبالتالي قد يُعاني من مشاكل صحية طويلة الأمد نتيجة لذلك.

هناك ثلاث طرق يضمن بها فني الأشعة عدم تعرضه لمستويات إشعاع أعلى من المسموح بها: الوقت، والمسافة، والحماية. فكلما قلّ وقت تعرض الشخص للإشعاع، انخفضت جرعته. وكلما زادت المسافة بين الشخص ومصدر الإشعاع، انخفض مستوى الإشعاع الذي يتلقاه، ويعود ذلك في الغالب إلى قانون التربيع العكسي. وأخيرًا، كلما زادت حماية مصدر الإشعاع، سواءً من حيث جودة الحماية أو كميتها، انخفضت مستويات الإشعاع المتسربة من منطقة الفحص. ومن أكثر مواد الحماية شيوعًا: الرمل، والرصاص (صفائح أو خرز)، والفولاذ، واليورانيوم المستهلك (غير المشع)، والتنغستن، والماء في بعض الحالات.

يبدو أن التصوير الإشعاعي الصناعي يُعدّ من أسوأ المهن المتعلقة بالسلامة في مجال الإشعاع، ربما بسبب كثرة المشغلين الذين يستخدمون مصادر أشعة غاما عالية الطاقة (> 2 كوري) في مواقع نائية مع إشراف محدود، مقارنةً بالعاملين في الصناعة النووية أو المستشفيات. [ 23 ] ونظرًا لمستويات الإشعاع العالية أثناء العمل، يُطلب من العديد من فنيي الأشعة العمل لساعات متأخرة من الليل عندما يكون عدد الأشخاص قليلًا، إذ يُجرى معظم التصوير الإشعاعي الصناعي في العراء بدلًا من غرف أو كبائن تعريض مُخصصة. ويُعدّ الإرهاق والإهمال ونقص التدريب المناسب من أكثر العوامل شيوعًا التي تُعزى إليها حوادث التصوير الإشعاعي الصناعي. وتشمل العديد من حوادث "فقدان المصدر" التي علّقت عليها الوكالة الدولية للطاقة الذرية معدات التصوير الإشعاعي. ويمكن أن تتسبب حوادث فقدان المصدر في خسائر فادحة في الأرواح. فعلى سبيل المثال، قد يعثر أحد المارة على مصدر الإشعاع ويأخذه إلى منزله دون أن يعرف ماهيته. [ 24 ] وبعد فترة وجيزة، يُصاب الشخص بالمرض ويتوفى نتيجة جرعة الإشعاع. يبقى المصدر في منزلهم حيث يستمر في تشعيع أفراد الأسرة الآخرين. [ 25 ] وقع حادث مماثل في مارس 1984 في الدار البيضاء ، المغرب . ويرتبط هذا الحادث بحادثة غويانيا الأكثر شهرة ، حيث تسببت سلسلة من الأحداث في تعريض أفراد من العامة لمصادر إشعاعية.

قائمة المعايير

المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)

  • ISO 4993، مصبوبات الصلب والحديد - الفحص الإشعاعي
  • المعيار الدولي ISO 5579، الاختبارات غير المتلفة - الفحص الإشعاعي للمواد المعدنية باستخدام الأشعة السينية وأشعة جاما - القواعد الأساسية
  • المعيار الدولي ISO 10675-1، الاختبارات غير المتلفة للحامات - مستويات القبول للاختبار الإشعاعي - الجزء 1: الفولاذ والنيكل والتيتانيوم وسبائكها
  • ISO 11699-1، الاختبارات غير المتلفة - أفلام التصوير الإشعاعي الصناعية - الجزء 1: تصنيف أنظمة الأفلام المستخدمة في التصوير الإشعاعي الصناعي
  • ISO 11699-2، الاختبارات غير المتلفة - أفلام التصوير الإشعاعي الصناعية - الجزء 2: مراقبة معالجة الأفلام باستخدام القيم المرجعية
  • ISO 14096-1، الاختبارات غير المتلفة - تأهيل أنظمة رقمنة أفلام الأشعة السينية - الجزء 1: التعريفات، والقياسات الكمية لمعايير جودة الصورة، وفيلم مرجعي قياسي، والتحكم النوعي
  • ISO 14096-2، الاختبارات غير المتلفة - تأهيل أنظمة رقمنة أفلام الأشعة السينية - الجزء 2: الحد الأدنى من المتطلبات
  • ISO 17636-1: الاختبارات غير المتلفة للحامات. الاختبارات الإشعاعية. تقنيات الأشعة السينية وأشعة جاما باستخدام الأفلام
  • ISO 17636-2: الاختبارات غير المتلفة للحامات. الاختبارات الإشعاعية. تقنيات الأشعة السينية وأشعة جاما باستخدام أجهزة الكشف الرقمية
  • ISO 19232، الاختبارات غير المدمرة - جودة صور الأشعة السينية

اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي (CEN)

  • المعيار الأوروبي 444، الاختبارات غير المدمرة؛ المبادئ العامة للفحص الإشعاعي للمواد المعدنية باستخدام الأشعة السينية وأشعة جاما
  • المعيار الأوروبي 462-1: الاختبارات غير المتلفة - جودة صور الأشعة السينية - الجزء 1: مؤشرات جودة الصورة (النوع السلكي) - تحديد قيمة جودة الصورة
  • المعيار الأوروبي 462-2، الاختبارات غير المتلفة - جودة صور الأشعة السينية - الجزء 2: مؤشرات جودة الصورة (نوع الخطوة/الثقب) تحديد قيمة جودة الصورة
  • المعيار الأوروبي 462-3، الاختبارات غير المتلفة - جودة صور الأشعة السينية - الجزء 3: فئات جودة الصور للمعادن الحديدية
  • المعيار الأوروبي 462-4، الاختبارات غير المتلفة - جودة صور الأشعة السينية - الجزء 4: التقييم التجريبي لقيم جودة الصورة وجداول جودة الصورة
  • المعيار الأوروبي 462-5، الاختبارات غير المتلفة - جودة صور الأشعة السينية - الجزء 5: جودة صور المؤشرات (من النوع السلكي المزدوج)، تحديد قيمة عدم وضوح الصورة
  • المعيار الأوروبي EN 584-1، الاختبارات غير المتلفة - أفلام التصوير الإشعاعي الصناعية - الجزء 1: تصنيف أنظمة الأفلام المستخدمة في التصوير الإشعاعي الصناعي
  • المعيار الأوروبي EN 584-2، الاختبارات غير المتلفة - أفلام التصوير الإشعاعي الصناعية - الجزء 2: التحكم في معالجة الأفلام باستخدام القيم المرجعية
  • المعيار الأوروبي EN 1330-3، الاختبارات غير المتلفة - المصطلحات - الجزء 3: المصطلحات المستخدمة في الاختبارات الإشعاعية الصناعية
  • EN 2002–21، سلسلة الفضاء الجوي – المواد المعدنية؛ طرق الاختبار – الجزء 21: الاختبار الإشعاعي للمسبوكات
  • EN 10246–10، الاختبار غير المدمر للأنابيب الفولاذية – الجزء 10: الاختبار الإشعاعي لخط اللحام للأنابيب الفولاذية الملحومة بالقوس الكهربائي الانصهاري التلقائي للكشف عن العيوب
  • المعيار الأوروبي EN 12517-1، الاختبارات غير المتلفة للحامات - الجزء 1: تقييم الوصلات الملحومة في الفولاذ والنيكل والتيتانيوم وسبائكها بواسطة التصوير الإشعاعي - مستويات القبول
  • المعيار الأوروبي EN 12517-2، الاختبارات غير المتلفة للحامات - الجزء 2: تقييم الوصلات الملحومة في الألومنيوم وسبائكه بالتصوير الإشعاعي - مستويات القبول
  • المعيار الأوروبي EN 12679، الاختبارات غير المدمرة - تحديد حجم مصادر التصوير الإشعاعي الصناعية - طريقة التصوير الإشعاعي
  • EN 12681، التأسيس - الفحص الإشعاعي
  • المعيار الأوروبي EN 13068، الاختبارات غير المدمرة – الاختبارات الإشعاعية
  • المعيار الأوروبي EN 14096، الاختبارات غير المدمرة - تأهيل أنظمة رقمنة الأفلام الشعاعية
  • المعيار الأوروبي EN 14784-1، الاختبارات غير المتلفة - التصوير الإشعاعي المحوسب الصناعي باستخدام ألواح التصوير الفوسفورية التخزينية - الجزء 1: تصنيف الأنظمة
  • المعيار الأوروبي EN 14584-2، الاختبارات غير المتلفة - التصوير الإشعاعي المحوسب الصناعي باستخدام ألواح التصوير الفوسفورية التخزينية - الجزء 2: المبادئ العامة لاختبار المواد المعدنية باستخدام الأشعة السينية وأشعة جاما

الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM)

  • ASTM E 94، الدليل القياسي للفحص الإشعاعي
  • ASTM E 155، صور الأشعة المرجعية القياسية لفحص مصبوبات الألومنيوم والمغنيسيوم
  • ASTM E 592، الدليل القياسي لحساسية جهاز اختراق ASTM المكافئة المتاحة للتصوير الإشعاعي للصفائح الفولاذية بسمك من 1/4 إلى 2 بوصة [من 6 إلى 51 مم] باستخدام الأشعة السينية، ومن 1 إلى 6 بوصات [من 25 إلى 152 مم] باستخدام الكوبالت-60
  • ASTM E 747، الممارسة القياسية لتصميم وتصنيع وتصنيف مجموعات المواد لمؤشرات جودة الصورة السلكية (IQI) المستخدمة في علم الأشعة
  • ASTM E 801، الممارسة القياسية للتحكم في جودة الفحص الإشعاعي للأجهزة الإلكترونية
  • ASTM E 1030، طريقة الاختبار القياسية للفحص الإشعاعي للمسبوكات المعدنية
  • ASTM E 1032، طريقة الاختبار القياسية للفحص الإشعاعي للحامات
  • ASTM 1161، الممارسة القياسية للفحص الإشعاعي لأشباه الموصلات والمكونات الإلكترونية
  • ASTM E 1648، صور الأشعة المرجعية القياسية لفحص لحامات انصهار الألومنيوم
  • ASTM E 1735، طريقة الاختبار القياسية لتحديد جودة الصورة النسبية لفيلم التصوير الإشعاعي الصناعي المعرض للأشعة السينية من 4 إلى 25 ميغا إلكترون فولت
  • ASTM E 1815، طريقة الاختبار القياسية لتصنيف أنظمة الأفلام المستخدمة في التصوير الإشعاعي الصناعي
  • ASTM E 1817، الممارسة القياسية للتحكم في جودة الفحص الإشعاعي باستخدام مؤشرات الجودة التمثيلية (RQIs).
  • ASTM E 2104، الممارسة القياسية للفحص الإشعاعي للمواد والمكونات المتقدمة للطائرات والتوربينات

الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME)

المعهد الأمريكي للبترول (API)

  • API 1104، لحام خطوط الأنابيب والمنشآت ذات الصلة: 11.1 طرق الاختبار الإشعاعي

انظر أيضاً

ملحوظات

مراجع

  1. ↑ مكتبة جامعة لوبورو – أرشيف سبوتلايت ، مؤرشف بتاريخ 7 ديسمبر 2008 على موقع Wayback Machine . Lboro.ac.uk (13 أكتوبر 2010). تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 ديسمبر 2011.
  2. ↑ هيئة وادي تينيسي (1940). مشروع نوريس: تقرير شامل عن تخطيط وتصميم وبناء وتشغيل أول مشروع للتحكم في المياه لهيئة وادي تينيسي (التقرير الفني رقم 1). واشنطن العاصمة: مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي. ص 432.
  3. ↑ سوندر، مريدولا؛ مومبركار، كاماليش د.؛ مازومدر، نيرمال (1 يناير 2022). "إشعاع جاما كمعدِّل للنشا - منظور فيزيائي كيميائي" . البحوث الحالية في علوم الأغذية . 5 : 141-149 . doi : 10.1016/j.crfs.2022.01.001 . ISSN 2665-9271 . PMC 8760443. PMID 35059645. S2CID 245826072 .    
  4. ↑
  5. ↑
  6. ↑ بهلينغ، رولف (2015). مصادر الأشعة السينية التشخيصية الحديثة، التكنولوجيا، التصنيع، الموثوقية . بوكا راتون، فلوريدا، الولايات المتحدة الأمريكية: تايلور وفرانسيس، مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 9781482241327.
  7. ↑ هوبل، جيه إتش؛ سيلتزر، إس إم (يوليو 2004). "معاملات امتصاص كتلة الأشعة السينية: قاعدة بيانات NIST المرجعية القياسية 126" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 مايو 2020 .
  8. ↑ فرانك هربرت أتيكس (19 نوفمبر 1986). مقدمة في الفيزياء الإشعاعية وقياس جرعات الإشعاع . دار نشر وايلي-في سي إتش المحدودة وشركاه. رقم ISBN 9783527617135.
  9. ↑ مارتز، هاري إي.؛ لوغان، كلينتون إم.؛ شنيبرك، دانيال جيه.؛ شول، بيتر جيه. (3 أكتوبر 2016). التصوير بالأشعة السينية: الأساسيات والتقنيات الصناعية والتطبيقات . بوكا راتون، فلوريدا، الولايات المتحدة الأمريكية: تايلور وفرانسيس، مطبعة سي آر سي. ص 187. ISBN  9781420009767.
  10. ↑ هانسن، إتش جيه (1998). "المسرعات الخطية بترددات الراديو لتطبيقات الاختبارات غير المتلفة: نظرة عامة أساسية على المسرعات الخطية بترددات الراديو" . تقييم المواد . 56 : 137-143 .
  11. ↑ وودفورد، كولين؛ آشبي، بول. "الاختبار غير المدمر والإشعاع في الصناعة" (ملف PDF) . نظام المعلومات النووية الدولي التابع للوكالة الدولية للطاقة الذرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 مايو 2020 .
  12. ↑ "مصادر النظائر المشعة (أشعة جاما)" . مركز موارد الاختبارات غير المدمرة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 مايو 2020 .
  13. ↑ "مصادر مشعة مغلقة" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة الذرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يونيو 2020 .
  14. ↑ "تتبع المصادر المغلقة" . هيئة السلامة النووية الكندية . 15 يوليو 2010. تم الاطلاع عليه في 6 يونيو 2020 .
  15. ↑ "مراجعة لتصاميم المصادر المغلقة وتقنيات التصنيع التي تؤثر على إدارة المصادر المهملة" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة الذرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يونيو 2020 .
  16. ↑ استخدام مصادر الإشعاع واستبدالها : نسخة مختصرة . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. 2008. الصفحات 135-145 . doi : 10.17226/11976 . ISBN   9780309110143.
  17. ↑ هوجان، هانك (صيف 2015). "التكنولوجيا غير المدمرة". الدفاع عن سوق ما بعد البيع في مجال الطيران . 11 : 35.
  18. ↑ ج. ماجيل، ب. بيراني، وج. فان جيل. الجوانب الأساسية للأنظمة دون الحرجة باستخدام طبقات رقيقة قابلة للانشطار . المفوضية الأوروبية، معهد العناصر العابرة لليورانيوم، كارلسروه، ألمانيا
  19. ↑ الوكالة الدولية للطاقة الذرية (1999). سلسلة تقارير السلامة رقم 13 : الحماية من الإشعاع والسلامة في التصوير الإشعاعي الصناعي (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة الذرية. رقم ISBN  9201003994.
  20. ↑ هيئة السلامة النووية الكندية. "العمل بأمان مع التصوير الإشعاعي الصناعي" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 مايو 2020 .
  21. ↑ "السلطات الوطنية المختصة المسؤولة عن الموافقات والتراخيص المتعلقة بنقل المواد المشعة" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة الذرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يونيو 2020 .
  22. ↑ "REGDOC-2.5.5، تصميم منشآت التصوير الإشعاعي الصناعي" . هيئة السلامة النووية الكندية . 28 فبراير 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يونيو 2020 .
  23. ↑ الحماية من الإشعاع والسلامة في التصوير الإشعاعي الصناعي . سلسلة تقارير السلامة رقم 13. الوكالة الدولية للطاقة الذرية، النمسا، يناير 1999. رقم ISBN 92-0-100399-4
  24. ↑ ب. أورتيز، م. أوريسيجون، ج. ويتلي. دروس مستفادة من حوادث الإشعاع الكبرى . الوكالة الدولية للطاقة الذرية
  25. ↑ آلان بيو، الحماية من الإشعاع للعاملين في التصوير الإشعاعي الصناعي: وجهة نظر الهيئة التنظيمية في فرنسا . مكتب الحماية من الإشعاع المؤين