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8/19/2019 Rayos X.docx

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Rayos X.

Los Rayos X y aun los rayos más cortos rayos gamma, son tipos de ondaselectromagnéticas usados en la industria para penetrar los materiales opacos yobtener un registro permanente del resultado sobre película sensibilizada. Estasondas cortas de energía radiante se han convertido en un útil instrumento para lainspeccin del interior de los metales y otros materiales.

!uando estos rayos atraviesan un material de estructura no uni"orme #uecontenga de"ectos tales como cavidades o grietas o porciones de densidadvariables, los rayos #ue atraviesan las partes menos densas del ob$eto sonabsorbidos en menor grado #ue los rayos atraviesan el material sano adyacente.

%l revelar una película "otosensible colocada sobre el e&tremo le$ano del ob$etoe&puesto a la radiacin de onda corta, resulta una imagen de áreas claras yoscuras representando las últimas a#uellas partes del material #ue poseen unadensidad in"erior. Esta película es llamada ecogra"ía cuando es producida por

rayos X y gammagra"ía cuando es producida por rayos 'amma( ambos tipos depelícula son denominados radiogra"ías.

)ara ser satis"actoria una radiogra"ía debe mostrar el tama*o y la "orma decual#uier de"ecto o heterogeneidad signi"icativos. En la "ig. + se muestra elprincipio general involucrando en la produccin de una radiogra"ía mediante el usode Rayos X y los rayos gamma como "uentes de energía radiante. La prácticarecomendada para el ensaye radiográ"ico está cubierta en la %- E/01.

Fig. 1 Producción de una radiografía


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Aplicaciones prácticas.

Las dos aplicaciones más comunes de la radiogra"ía industrial son el e&amen delos productos soldados y piezas "undidas( Las instalaciones para las segundas sonlas más numerosas. Las instalaciones en las "undiciones son generalmenteusadas para desarrollar una técnica de "undicin apropiada y menos "recuentepara la inspeccin rutinaria.

Los rayos X han sido usados para determinar la condicin de los postes demadera cerca del nivel del suelo. Estos estudios han descubierto #ue la cantidadde podredumbre puede determinarse para postes secos 2+3++4.

Comparación de la radiografía a base de rayos X y gamma.

En general el uso de los rayos X aun a 5333 67 está limitada a 0 plg de espesor de acero, mientras #ue los rayos gamma pueden usarse para espesores de +3plg.

Los rayos X son me$ores #ue los gamma para la deteccin de pe#ue*os de"ectosen secciones menores a 5 plg de espesor, pero los 5 métodos poseen igualsensibilidad para secciones de 5 a 1 plg.

El método de los rayos X es mucho mas rápido #ue el de rayos gamma y re#uieresegundos o minutos en vez de horas aun#ue en el caso de los ob$etos anularesesta di"erencia puede ser parcialmente contrarrestada al usar rayos gammacolocando las películas alrededor de la circun"erencia con el radio en el centro ye&poniendo toda la circun"erencia a la vez.

8ebido a su menor dispersin los rayos gamma parecen ser más satis"actorios#ue los rayos X para e&aminar ob$etos de espesores variables. in embargo paraun espesor de metal uni"orme y en condiciones de operacin apropiadas, los rayosX parecen proporcionar negativos más claros #ue los gamma.

e ha desarrollado e#uipo portátil satis"actorio de rayos X para usarse en talleresy aun para tipos limitados de e&amen de campo. in embargo, la portabilidad yconveniencia e&tremas del uso del radio para ciertas inspecciones tienen mucho

campo a su "avor.El costo inicial de 533 mg de radio es apro&. El mismo #ue el de una cantidad derayos X de 933 67 sin embargo el primero alcanza la mitad de su "uerza en unos+:;3 a*os mientras #ue las últimas unidades se han tornado obsoletas en unos +3a*os.


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Euipo de Rayos X

Los bulbos de rayos X de uso común son usualmente del tipo !oolidge como lopresenta la "ig. 5.

La radiacin de rayos X se produce cuando los electrones via$ando a velocidadesmuy altas son repentinamente detenidos por el impacto del ánodo del tungsteno.La intensidad o cantidad de la radiacin depende de la velocidad de liberacin delos electrones del cátodo y esto determina el tiempo de e&posicin necesario paraproducir una radiogra"ía satis"actoria.

Fig. !. Arreglo del euipo para radiografiar una "unta soldada.

%#uella está gobernada por la temperatura del "ilamento incandescente y puederegularse por medio de un restato en un circuito separado de ba$o volta$e. Estaintensidad es directamente proporcional al ampera$e de la corriente de alto volta$e#ue "luye por el bulbo. El largo de onda o calidad de radiacin determina su poder

de penetracin. Esta propiedad depende de la velocidad con la #ue los electronessean impulsados del cátodo al ob$etivo y se controla mediante el a$uste del altovolta$e suministrado al bulbo( mientras más alto es el volta$e, más corta es la ondade la radiacin y mayor el poder de penetracin.

)ara la radiogra"ía industrial la corriente suministrada al bulbo de rayos X puedeser apro&. 8e + a +3 m% y el volta$e puede variar desde :3 hasta 5333 67.


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El volta$e aplicado al bulbo y la corriente #ue pasa por el pueden variarseindependientemente. )or lo tanto un bulbo puede a$ustarse sobre un amplio rangode características de operacin y puede usarse para hacer radiogra"ías a travésdel material delgado de poca densidad o atreves de acero de : plg de espesor.

En las aplicaciones industriales la tendencia es hacia las unidades portátilessumergidas en aceite por#ue son más adoptables a una variedad de condiciones.Estas unidades están sobre mu*ones, montadas en un carro de modo #ue laapertura del bulbo pueda girar 9=3>. ?na pantalla tubular grande "orrada conplomo se coloca entre el ob$eto y la ventanilla del tubo de bulbo para reducir lacantidad de radiacin #ue escape hacia las pro&imidades.

?na típica instalacin lo ilustra la "ig. 9, Esto puede consistir en una mesa tornablela cual sirve para hacer grandes vaciados o puede involucrar cuatro rodamientospara hacer girar una gran olla de presin sobre su e$e longitudinal.

Fig. #. $nidad industrial de rayos X de !%%&%%% '(. )odos los controles de

rayos X están centrali*ados en un tablero ue ueda instalado en la cabinade control del operador forrada con plomo.

Euipo de rayos gamma

El radio y sus sales descomponen a una velocidad constante, despidiendo rayosgamma #ue son de onda mucho más corta y más penetrantes #ue los rayos X


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ordinarios. e estima #ue las longitudes de las ondas de los rayos gammacorresponden al promedio para rayos X e&citados por unos @:3 67.

El sul"ato de radio, sellado en pe#ue*as capsulas de plata y encerrado en unrecipiente e&terior de duraluminio para "acilitar el mane$o y la proteccin contraperdidas, es la "orma comúnmente usada. )ara la radiogra"ía comercial, por locomún se colocan entre +33 y 933 mg en una unidad, variando la intensidad de laenergía radiante directamente con la cantidad usada.

El aparato necesario para la radiogra"ía de rayos gamma es muy simple. Elrecipiente del material radioactivo es apoyado rígidamente "rente a la probeta ainspeccionar y las películas en marcos adecuados al respaldo de la probeta. Elcobalto =3, un isotopo producido por la irradiacin neutrnica puede usarse enlugar del radio y como es mucho más barato puede eventualmente reemplazarlo.

+a radiografía y el efecto de las ,ariables importantes.

?na radiogra"ía es simplemente un registro de las di"erencias de intensidad de laradiacin #ue penetra las diversas partes del ob$eto de ensayo de la imagen. Laintensidad de la radiacin emergente y de la imagen resultante es una "uncin dela distancia entre el origen del rayo y la película, siendo inversamente proporcionalal cuadrado de esta distancia. -ambién depende de la cantidad de radiacinabsorbida( la cual varía según el espesor y el material del ob$eto e&aminado.

La absorcin aumenta muy rápidamente con el espesor, de acuerdo con unaecuacin e&ponencial y aumenta con la densidad del material. La absorcin estambién una "uncin de longitud de onda de la radiacin( mientras mayor es lalongitud de una onda mayor es la absorcin

7arios de estos "actores variables pueden ser a$ustados por el operador de modo#ue la imagen de radiacin tenga su"iciente intensidad para #uedar adecuadamente registrada en la película en un tiempo razonable esto puedere#uerir desde algunos segundos hasta varias horas.

)ara ayudar al operador a elegir condiciones apropiadas, las grá"icas dee&posicin se construyen para condiciones de uso especí"icas.

Reuerimientos de una buena radiografía.

)ara #ue una radiogra"ía tenga valor, debe indicar todos los de"ectos signi"icativos

presentes y su tama*o. Esto re#uiere #ue las pe#ue*as di"erencias de densidad oespesor e"ectivo del ob$eto produzcan di"erencias su"icientemente grandes de laintensidad de la radiacin emergente para registrarse claramente sobre la película.

%un mas, no debe ocurrir ninguna in"luencia perturbadora para distorsionar o velar la imagen de la sombra producida.


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El tama*o de la "uente del rayo es importante para determinar la nitidez, por#uecomo se observa en la "ig. 1 mientras más pe#ue*a es la "uente, mayor es lasombra intensa y más angosto el anillo penumbra.

%sí mismo en la "igura es evidente #ue mientras más cercano a la película este elde"ecto, más nítida es la sombra.

Fig. -. nfluencia del tama/o de la fuente sobre el tama/o y la nitide* de la

imagen.

?na condicin tendiente a velar a la radiogra"ía y hacerla aparecer menos nítida,es la dispersin de los rayos X en el interior del ob$eto. Esto causa #ue cual#uier punto particular ) sobre la película reciba radiacin desde un número dedirecciones di"erentes, como se mira en la "ig. : de manera #ue la imagen "ormada

en cual#uier punto de la película no resulte de los rayos #ue atraviesen una parteparticular de la probeta, si no del e"ecto compuesto de los rayos #ue atraviesanvarias porciones de la probeta. La dispersin interna e&plica el hecho de #ue unde"ecto cercano a la parte superior de la probeta sea menos nítido #ue un de"ectosimilar cercano al e&tremo in"erior.

Fig. 0. +a radiación

dispersa torna borrosa laimagen de rayos X. +os

rayos esparcidos ue

caen sobre un punto P se

muestran como líneas

discontinuas. El rayo

directo se indica con una línea sólida.


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%- A E01

C2PE3 4A+CA5CE6.

1.1Esta guía cubre de rayos X y de rayos gamma e&amen radiográ"icosatis"actoria como se aplica a la grabacin de la película radiográ"ica industrial.

Bncluye declaraciones sobre la práctica pre"erida sin discutir la "ormacintécnica #ue $usti"ica la pre"erencia. ?na bibliogra"ía de varios libros de te&to ydocumentos estándar de otras sociedades se incluye in"ormacin adicionalsobre el tema.


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