ESCUELA POLITECNICA NACIONAL LABORATORIO DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS 2012 pnÁcrrcA r. MANEJo DE vARTABLES DE EXposIcIóN RADrocnÁErcA. 1.1 OBJETIVOS. . Resolver problemas relacionados con el manejo de variables de exposición radiográfica. . Utilizar diagramas de exposición para rayos x y rayos gamma, curyas características de películas radiográficas, curvas de decaimiento radioactivo, factores de corrección, etc. 1.2 MARCO TEÓRICO. La radiografía industrial se fundamenta en hacer incidir radiación electromagnética sobre el objeto examinado. Parte de esta radiación será atenLrada, por lo que la radiación emergente del objeto tendrá diferente intensidad, que quedará registrada al incidir sobre la película radiográfica. I.2.I DEFINICIOI{ES. l.2.l.l Curie (Ci). Unidad de medida de la actividad de un radioisótopo. t.2.t.2 lBq:1 Becquerel (Bq). desintegración segundo 1Ci :37 GBq 1.2.1.3 Róentgen (R). Es la unidad de radiación x ó y, que en 1 cm3 de aire, a condiciones normales de presión y temperatura, producen 2,09'10e pares de iones. Para rayos x, la radiación se mide en R a 1 m de distancia del foco emisor en la unidad de tiempo. Para rayos y la radiación se expresa por el coeficiente de emisión gamma específico Ey.
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ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
LABORATORIO DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS 2012
pnÁcrrcA r.
MANEJo DE vARTABLES DE EXposIcIóN RADrocnÁErcA.
1.1 OBJETIVOS.
. Resolver problemas relacionados con el manejo de variables de exposición
radiográfica.
. Utilizar diagramas de exposición para rayos x y rayos gamma, curyas
características de películas radiográficas, curvas de decaimiento radioactivo,
factores de corrección, etc.
1.2 MARCO TEÓRICO.
La radiografía industrial se fundamenta en hacer incidir radiación electromagnética
sobre el objeto examinado. Parte de esta radiación será atenLrada, por lo que la
radiación emergente del objeto tendrá diferente intensidad, que quedará registrada al
incidir sobre la película radiográfica.
I.2.I DEFINICIOI{ES.
l.2.l.l Curie (Ci).
Unidad de medida de la actividad de un radioisótopo.
t.2.t.2
lBq:1
Becquerel (Bq).
desintegración
segundo
1Ci :37 GBq
1.2.1.3 Róentgen (R).
Es la unidad de radiación x ó y, que en 1 cm3 de aire, a condiciones normales de
presión y temperatura, producen 2,09'10e pares de iones. Para rayos x, la radiación se
mide en R a 1 m de distancia del foco emisor en la unidad de tiempo. Para rayos y la
radiación se expresa por el coeficiente de emisión gamma específico Ey.
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1.2.L.4 Coeficiente de emisión gamma específico (Ey)
Es el coeficiente por medio del cual se expresa la cantidad de Róentgen producidos por
cada Curie de radioisótopo a 1 m de dlstancia en t hora.
1.2.1.5 Rad.
Es la cantidad de radiación absorbida por el material cuando un cm3 de su masa es
sometida a 1 Róentgen de irradiación, equivalente a 100 ergios por gramo de material.
1.2.1.6 Rem.
Es la cantidad de radiación absorbida en rads, multiplicado por su factor de
equivalencia biológica relativa (EBR),
1.2.1.7 Equivalente Biológico Relativo (EBR).
Cuantifica los efectos biológicos de los diferentes tipos de radiación.
EBR TIPO DE RADIACION1
2A10A.
'10
Rayos X, gamma y partículas BetaParlículas AlfaProtonesNeutrones lentosNeutrones rápidos
1.2.1.8 Período de semidesintegración.
También conocido como vida media, es el tiempo que transcurre hasta que la actividad
de la fuente se reduce a la mitad.
1,2.2 RELACIONES ENTRE VAzuABLES.
1.2.2.1 Exposición o cantidad de radiación.
Rx E:I't=kteRy:E - A't:kteDonde:
E: exposición (mA min, ó Ci h)
l: intensidad de exposición (mA)
t: tiempo (min, h)
A: actividad de la fuente (Ci)
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7.2.2.2 Ley de la inversa del cuadrado de la distancia.
Donde,
t:
d:
texpl
1.2.2.3 Penumbra.
t ,2t,^pl dr' 12:-
)t"*p2 dr' 11
intensidad de la fuente
distancia fuente - película
tiempo de exposición
p-
penumbra
r-tamaño del foco f - 'J At + b'espesor a radiografiar
espesor del material base
distancia fuenie película
d istancia fuente objeto
distancia objeto película
tt,
1
I
I
iI
Donde:
p.
--l-.
A,'vl.
e:
d=dfp
dfo:
dop:
objetr:
t' t
II
iI
II p8t'tunlll.rt[l
1.2.2.4 Distancia mínima según penumbra.
t-
r - f '€,
-od ,.,,in: - Ltpmax
Donde:
dmin. distancia mínima
Pmaxt penumbra máxima
F: tamaño de foco
foco
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et. espesor a radiografiar
Para obtener valores de penumbra aceptables y
utilizar ios valores de penumbra máxima, en
radiografiar (ASTM E94)
recomendadas en normas, dn,'¡n debe
función del espesor del material a
1.2.2.5 Actividad de una fuente de radioisótopo.
A, = Ao'fA^Á_u
-1 L, -'2"
t,,tt
- 7,,,
Donde:
At: actividad de la fuente en el tiempo t
f: factor multiplicador
t: tiempo
Ao: actividad inicial de la fuente
n: semiperíodo
Tv: tiempo de vida de la pastilla desde A0 hasta At
Ttni vida media
I.2.3 TIEMPO DE EXPOSICIÓN.
espesor [mm] pmax [mm]
e<5 1
51 <e<7676<e<102102<e
0,510,761,021,79
t"*, : t r' -fr' .f ,' -f ,' .f,Donde:
t"*pt tiempo de exposición
t"l tiempo del diagrama de exposición
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fni factor de corrección por densidad
fp: factor de corrección por película
fo: factor de corrección por distancia
fut factor de corrección por varios (mA, kv, materiar, técnica, etc)
Las películas tipo Il, entre otras, son las siguientes: Cronex NDT 65, 70,75., Structurix
D5, D7; Kodak AA, AX. Existen diagramas de exposición según el tipo de fuente,
material, película, densidad. etc. (Ver Anexos),
1.3 AI\EXOS.
1.3.1 VALORES DE ALGUNAS VARIABLES Y CONSTANTES.
Algunos de los valores de constantes y variables para el Cobalto 60, Co6O; e lridio 1g2,
1r192 son:
VARIABLES Y CONSTANTES RADIOISOTOPOCo60 1r192
Semiperíodo (T112)Rango de aplicación (cm)
AluminioAcero
Coeficiente de emisión ,v específicomR
-hLtActividad específicaEnergía (MeV)
5,3 años
4tr ,¡itr
5 - 151 '130
'1 100 Ci/gr1,17 - 1 ,33
75 días
3-2A/,at- I
550
1O 000 Ci/gr0,30 - 0,61
1.3.2 FACTORES DE EQUIVALENCTA RADTOCnÁrrCe.
MATERIAL (METAL) NIVEL DE ENERGiA100 [kvl 1s0 [kvl 1r192 Co60
AluminioAleación de aluminioTodos los acerosCobreZincBroncePlomo
0,080ln'l,0
]'u
14,0
4,120,141,0'i,6
1,41,414,0
0,350,351,01,1
1,1
1,1
4,0
0,350,351,011t,t1,01,0¿.J
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1,fiüü
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= irlc;rho tle 375 tli¡s
Au = 10ü t_i I T,¡;2 = 75 rlits
Selltil¡eriotl*+ tl ¡¡llsr:tl¡ ritlos:
3il 's ' tlelirctl¡v¡tj
¡lrllff 5 tl,t, crlrre$¡iolttl+
rur f¡tl*r tle ti.03 luetto'
Al='lü0x0.03=3'0il¡
\\
\\
\
\
\
\\
\\
ü 10 12
Curva de decaimiento d* los radioi¿étopüs. parü el calcul* de la
attividad remf,nente0RDENADAS: Actividad rernanentÉ f ümfi frate ion de la inicinl
ABSüISAS : Ti+mpo transcurrido' en p*riodo: de c*midesint*gracién
Figura 1. Curva de decaimiento de los isótopos (valida para elcálculo d la actividad remanente)
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CARATTERISTIüAS DE LA PELICULA
TrilS cit^ÉT iFOEI
- l¡{5TnUf,Tln¡iÜH LY,D0 rl0rl lj5E
- nALliüüRAtrll¡cSTAHDARD,
É{É{n7fi z.tlü
LOG, EXFOSITION RELATIVA
Figura 2. Curvas caracteristicas de películas radiográficas, tipos l, ll y lll
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t Li m\JA5 *A R,e trE Fil STt tA$trEl:flfi ULñ5 fi HüF{EHg F"¡NT É1, 75, TIJ,
85, 55, 45, 35
Erpi;:=i¿:iü,,r¡ Éf*-r' ri.v tt.¡iiá r*r''¡
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-,
i; J if::,:;i' T H#d.i É fiE
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*\ul{¡' Ft'e'r'€ l,ó#$'r { H I AÉ1 } a fr S" F t 3-{r ff }'r: f,Éi.'üEildi: eEui,r'Él#' tle
F+nt¡rl]a : Fr¡:¡r¡tir .{¡J5' Fl.r-+tÜ" E (fiilr5!Hrr'rr] *nr*¡:lr;* d',*, g'rrJe ¡ ¡"'j i ¡: a úl
F.raT F5 jE3 F {5 E5
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Figura 3. Curvas características de películas radiográficas, Cronex
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Figura 4. Curvas características de películas radiográficas, FUJI