RADIOGRAFIA II (88 láminas) Lecciones 1-8

B I E N V E N I D O S

CURSO DE ADIESTRAMIENTO

RADIOGRAFÍA INDUSTRIAL NIVEL II

AUTOR: OSWALDO E. MACHADO V.ASNT NIVEL III. Nº DE CERTIFICADO 47033

OBJETIVOS Familiarizar al participante en los principios y Familiarizar al participante en los principios y

prácticas del método de ensayo no destructivo prácticas del método de ensayo no destructivo por radiografía a nivel II aplicados en los por radiografía a nivel II aplicados en los procesos a ser usados y los productos a ser procesos a ser usados y los productos a ser ensayados.ensayados.

Proveer al participante con uno de los requisitos Proveer al participante con uno de los requisitos de calificación para optar a certificación como de calificación para optar a certificación como nivel II en el método de radiografía de acuerdo a nivel II en el método de radiografía de acuerdo a la práctica escrita recomendada SNT-TC-1A de la práctica escrita recomendada SNT-TC-1A de la ASNT.la ASNT.

A QUIEN VA DIRIGIDO A personal de empresas cuyos trabajos A personal de empresas cuyos trabajos

específicos requieren de conocimientos específicos requieren de conocimientos apropiados de los principios técnicos del método apropiados de los principios técnicos del método de ensayo no destructivo por radiografía por de ensayo no destructivo por radiografía por realizar el mismo o labores afines a éste, tales realizar el mismo o labores afines a éste, tales como: evaluación y supervisión entre otras.como: evaluación y supervisión entre otras.

• Objetivo GeneralObjetivo General• Definición de los ENDDefinición de los END• Aplicación, Entrenamiento y CertificaciónAplicación, Entrenamiento y Certificación• Sensibilidad Radiográfica. Radiación Dispersa. Sensibilidad Radiográfica. Radiación Dispersa.

Penumbra GeométricaPenumbra Geométrica• Estructura del Átomo. Identificación de Estructura del Átomo. Identificación de

Elementos. Materiales Radiactivos y Medida de Elementos. Materiales Radiactivos y Medida de RadiactividadRadiactividad

• Rayos Gamma vs. Rayos X. Absorción y Rayos Gamma vs. Rayos X. Absorción y Dispersión, Otros tipos de RadiaciónDispersión, Otros tipos de Radiación

CONTENIDO

• Equipo de Rayos XEquipo de Rayos X• Fuentes de Rayos Gamma y Equipos de los Fuentes de Rayos Gamma y Equipos de los

IsótoposIsótopos• Imagen de Calidad RadiográficaImagen de Calidad Radiográfica• Películas Radiográficas y Técnicas de Proceso Películas Radiográficas y Técnicas de Proceso • Lesiones que puede causar la radiación al Lesiones que puede causar la radiación al

Cuerpo Humano. Unidades de Medición de la Cuerpo Humano. Unidades de Medición de la RadiaciónRadiación

CONTENIDO

• Dosis de Radiación Permisible. Efectos de la RadiaciónDosis de Radiación Permisible. Efectos de la Radiación• Detección de la Radiación e Instrumentos de MediciónDetección de la Radiación e Instrumentos de Medición• Protección contra la Radiación (Distancia, Tiempo y Protección contra la Radiación (Distancia, Tiempo y

Blindaje)Blindaje)• Equipos Radiográficos EspecializadosEquipos Radiográficos Especializados• Gráficos de Exposición para Rayos X y Rayos GammaGráficos de Exposición para Rayos X y Rayos Gamma• Códigos, Estándares, Especificaciones y ProcedimientosCódigos, Estándares, Especificaciones y Procedimientos

CONTENIDO

¿QUE ES UN END?

• Un proceso que involucra la inspección, ensayo, o Un proceso que involucra la inspección, ensayo, o evaluación de materiales, componentes y evaluación de materiales, componentes y ensamblajes en busca de ensamblajes en busca de discontinuidadesdiscontinuidades, sin , sin destruir o afectar el uso previsto de los mismos. destruir o afectar el uso previsto de los mismos.

• El término END aplica igualmente para los El término END aplica igualmente para los métodos de inspección usados para la inspección métodos de inspección usados para la inspección de materiales y detección de de materiales y detección de fallasfallas o aplicaciones o aplicaciones de mantenimiento predictivo (PdM).de mantenimiento predictivo (PdM).

A P L I C A C I Ó N, E N T R E N A M I E N T O

Y C E R T I F I C A C I Ó N

A P L I C A C I Ó N, E N T R E N A M I E N T O

Y C E R T I F I C A C I Ó N

LECCIÓN Nº 1LECCIÓN Nº 1

• SOLDADURAS

• FORJAS

• FUNDICIONES

• PLÁSTICOS

• CONCRETOS

APLICACIÓNAPLICACIÓN

RECEPCION DE MATERIALES Y PRODUCTOS EN PROCESO, TERMINADOS Y EN SERVICIO

RADIOGRAFÍARADIOGRAFÍA

EXPOSICION DEL EXPOSICION DEL OBJETO DE INTERES OBJETO DE INTERES

A LA RADIACIÓNA LA RADIACIÓNPROCESADO DE LA PROCESADO DE LA

PELÍCULA EXPUESTAPELÍCULA EXPUESTA

INTERPRETAR INTERPRETAR LOS RESULTADOSLOS RESULTADOS

VENTAJAS DE LA RADIOGRAFÍAVENTAJAS DE LA RADIOGRAFÍA

• Provee una imagen visual o registro Provee una imagen visual o registro permanente.permanente.

• Revela la naturaleza interna del Revela la naturaleza interna del material.material.

• Puede ser aplicada a una gran Puede ser aplicada a una gran variedad de materiales.variedad de materiales.

• Permite examinar materiales, piezas de Permite examinar materiales, piezas de secciones relativamente gruesas.secciones relativamente gruesas.

• Revela errores de fabricación.Revela errores de fabricación.

LIMITACIONES DE LA RADIOGRAFIALIMITACIONES DE LA RADIOGRAFIA

• La parte a ensayar debe tener acceso por ambos lados.La parte a ensayar debe tener acceso por ambos lados.• Su aplicación a materiales, piezas de geometría Su aplicación a materiales, piezas de geometría

compleja es poco práctica.compleja es poco práctica.• Ciertos tipos de discontinuidades son difícil de detectar.Ciertos tipos de discontinuidades son difícil de detectar.• Puede causar daños a la piel y células sanguíneas, Puede causar daños a la piel y células sanguíneas,

producir ceguedad y esterilidad, incluso podría causar la producir ceguedad y esterilidad, incluso podría causar la muerte.muerte.

• Consideraciones de seguridad imponen costos de Consideraciones de seguridad imponen costos de capital y restricciones operacionalescapital y restricciones operacionales

• Es un medio de ensayo no destructivo relativamente Es un medio de ensayo no destructivo relativamente costosocostoso

¿QUIENES PUEDEN REALIZAR ¿QUIENES PUEDEN REALIZAR TRABAJOS DE RADIOGRAFIA?TRABAJOS DE RADIOGRAFIA?• Personal con suficiente educación, entrenamiento Personal con suficiente educación, entrenamiento

y experiencia que asegure la efectividad de la y experiencia que asegure la efectividad de la aplicación del END en el marco de las normas, aplicación del END en el marco de las normas, especificaciones y/o códigos aplicables.especificaciones y/o códigos aplicables.

• Personal calificado y certificado de acuerdo a la Personal calificado y certificado de acuerdo a la practica escrita recomendada de la ASNT: SNT-practica escrita recomendada de la ASNT: SNT-TC-1ATC-1A

¿QUE SIGNIFICA ESTAR CALIFICADO?

• Poder demostrar las habilidades y conocimientos Poder demostrar las habilidades y conocimientos requeridos para realizar adecuadamente las requeridos para realizar adecuadamente las responsabilidades de un trabajo especifico responsabilidades de un trabajo especifico mediante entrenamiento y experiencia mediante entrenamiento y experiencia documentado.documentado.

• Contar con un documento escrito y avalado por una autoridad competente que da testimonio de la calificación del individuo.

• Los candidatos a certificación en END deben tener suficiente educación, entrenamiento y experiencia que asegure las calificaciones en aquellos métodos de END en los cuales están siendo considerados para certificación.

¿ENTONCES QUE SIGNIFICA ESTAR CERTIFICADO?

La Sociedad Americana para Ensayos No Destructivos, “ASNT”, sugiere el uso el de la practica escrita recomendada No. SNT-TC-1A. Este documento provee al empleador o patrono las guías necesarias para “Calificar y Certificar” apropiadamente al personal de END en todos los métodos.

¿Quién establece los requisitos de calificación y certificación?

¿Qué es la práctica escrita recomendada?

• Es un documento que provee los lineamientos para el establecimiento de un programa de calificación y certificación del personal NDT cuyo trabajo requiere conocimiento apropiado de los principios técnicos que fundamentan los END que realizan, testifican, monitorean o evalúan.

Certificación según SNT-TC-1A

Preparar Practica EscritaEmpresa empleadora

Agencia Externa1.

ACTIVIDADACTIVIDAD REALIZADA PORREALIZADA POR

2. Calificación de los Empleados

Entrenamiento

Experiencia

Empresa empleadora

Agencia Externa

Empresa Empleadora

Empresa Empleadora previa


Verificar y Documentar el Entrenamiento y la Experiencia

Empresa empleadora3.


4.Preparar y administrar los exámenes.

Nivel I y II.

Visión, General, especifico y práctico

Empresa empleadora

Agencia Externa

ASNTNivel III.

Básico y Método

Visión.Empresa empleadora

Agencia Externa


Emisión de la Certificación Empresa empleadora5.


Aceptación de la Certificación Cliente6.

NOTANOTA

Independientemente de quien realice la actividad, la empresa empleadora es Independientemente de quien realice la actividad, la empresa empleadora es responsable de todas las actividades de certificación. responsable de todas las actividades de certificación.

La certificación del personal de END es responsabilidad del patrono o empleador y es usualmente en tres niveles.

NIVEL I: Puede realizar calibraciones, pruebas y evaluaciones específicas.

NIVEL II: Es responsable de establecer las técnicas, interpretar y evaluar los resultados con respecto a los códigos, estándares y especificaciones. Además, debe ser capaz de preparar instrucciones escritas y resultados de reportes de pruebas.

NIVEL III: Es responsable de establecer las técnicas, interpretar los códigos, designar el método de ensayo y la técnica que va a ser usada. El técnico nivel III además debe tener conocimientos en la tecnología y estar familiarizado con otros ensayos comúnmente usados.

• Examinación General• Examinación Específica• Examinación Práctica

• La nota final para examinar el personal se determina de la siguiente manera:

Nf = ( Eg x Fg ) + ( Ee x Fe ) + ( Ep x Fp )

La SNT-TC-1A recomienda que los técnicos nivel I y II sean examinados de la siguiente manera:

RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

NIVELI y II

Nf = ( Eb x Fb ) + ( Ee x Fe ) + ( Ep x Fp )

Donde: Eg = Nota actual del examen general Fg = Factor de ponderación para el examen general Eb = Nota actual del examen básico Fb = Factor de ponderación del examen básico Ee = Nota actual del examen especifico Fe = Factor de ponderación para el examen especifico Ep = Nota actual del examen práctico Fp = Factor de ponderación para el examen práctico

NIVELIII

PRÁCTICAS RECOMENDADAS SNT-TC-1A (1988) VS. CP-189 (1989)

PRÁCTICAS RECOMENDADAS SNT-TC-1A (1988) VS. CP-189 (1989)

SNT-TC-1A(1988)

CP-189(1989)

Certificación a través del patrón o compañía (general, específico y práctico)

Certificación a través de la ASNT (básico, método)

Certificación a través de la ASNT únicamente (básico, método)

SOCIEDAD AMERICANA PARA END“ASNT”

SOCIEDAD AMERICANA PARA END“ASNT”

SNT-TC-1A (1988)

CP - 189 (1989)

SNT-TC-1A (1992)

SATISFACCIÓN AL CLIENTE

CLASIFICACIÓN DE LOS END SEGÚNLA SOCIEDAD AMERICANA PARA ENSAYOS

NO DESTRUCTIVOS “ASNT”

CLASIFICACIÓN DE LOS END SEGÚNLA SOCIEDAD AMERICANA PARA ENSAYOS

NO DESTRUCTIVOS “ASNT”

UT - Ultrasonido RT - Radiografía MT - Partículas Magnéticas PT - Tintes Penetrantes ET - Corrientes Electromagnéticas VT - Inspección Visual NT - Radiografía por Neutrones AE - Emisión Acústica LT - Ensayo de Fuga TIR - Ensayo de Termografía / Infrarrojo

UT - Ultrasonido RT - Radiografía MT - Partículas Magnéticas PT - Tintes Penetrantes ET - Corrientes Electromagnéticas VT - Inspección Visual NT - Radiografía por Neutrones AE - Emisión Acústica LT - Ensayo de Fuga TIR - Ensayo de Termografía / Infrarrojo

P E N E T R A C I Ó N Y

A B S O R C I Ó N

P E N E T R A C I Ó N Y

A B S O R C I Ó N


PLOMOENERGÍA

ENERGÍA PENETRACIÓNACERO

ENERGÍAPENETRACIÓNCONCRETO

PENETRACION

Los rayos X y gamma poseen la habilidad de penetrar Los rayos X y gamma poseen la habilidad de penetrar los materiales. La capacidad de penetración depende los materiales. La capacidad de penetración depende de la absorción del material y esta a su vez del espesor de la absorción del material y esta a su vez del espesor y densidad del mismo.y densidad del mismo.

ACERO

CONCRETO

PLOMO

EFECTO DE LA ENERGÍA EN FUNCIÓN DE LA DENSIDAD Y ESPESOR

EFECTO DE LA ENERGÍA EN FUNCIÓN DE LA DENSIDAD Y ESPESOR

Durante el proceso de absorción la discontinuidad y el material adyacente absorben diferentes cantidades de radiación, por lo que la cantidad de radiación que llega a la película a través de la discontinuidad es diferente de las área adyacentes. Esto produce en la película una imagen latente de la discontinuidad que puede servir como una sombra de diferente densidad fotográfica cuando es revelada

Espécimen

Radiación

Película

Discontinuidad

¿ QUE ES LA RADIACIÓN ?¿ QUE ES LA RADIACIÓN ?

LONGITUD DE ONDA DE LA RADIACIÓN EN ANGSTROMS (MANÓMETROS)

(106 ) (105 ) (104 ) (103 ) (102 ) (10 ) (1) (10-1) (10-2 ) (10-3 ) (10-4 ) (10-5 ) (10-6 )

107 106 105 104 103 102 10 1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5

10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 102 103

RADIOINFRARROJO

ULTRAVIOLETA

RAYOS X

RAYOS GAMMA

RAYOS CÓSMICOS

L

U

Z

V I S I B L E

LUZ VISIBLE, RAYOS X Y RAYOS GAMMALUZ VISIBLE, RAYOS X Y RAYOS GAMMA

CARACTERÍSTICAS COMUNES:CARACTERÍSTICAS COMUNES:

• Viajan en línea rectaViajan en línea recta• Viajan a la velocidad de la luz (300.000 Viajan a la velocidad de la luz (300.000

kms/segs)kms/segs)• No son afectados por campos No son afectados por campos

magnéticosmagnéticos• Pueden exponer una película fotográficaPueden exponer una película fotográfica

• El número de ondas electromagnéticas que pasan por un punto dado en un segundo se le llama “FRECUENCIA”

f = ciclos / seg. ( Hz ) • La distancia entre cresta y cresta de una onda o la

distancia que una onda viaja durante un ciclo completo se le llama “LONGITUD DE ONDA” ( )

LONGITUD DE ONDA

TIEMPO (seg)

º )

PRINCIPIOS FÍSICOSPRINCIPIOS FÍSICOS

SENSIBILIDAD RADIOGRÁFICA, RADIACIÓN DISPERSA

Y PENUMBRA GEOMÉTRICA

SENSIBILIDAD RADIOGRÁFICA, RADIACIÓN DISPERSA

Y PENUMBRA GEOMÉTRICA


SENSIBILIDAD RADIOGRÁFICASENSIBILIDAD RADIOGRÁFICA

• Se define como el término cualitativo que se Se define como el término cualitativo que se refiere al defecto más pequeño que puede refiere al defecto más pequeño que puede ser detectadoser detectado

SENSIBILIDAD

CONTRASTE RADIOGRÁFICO

DEFINICIÓN

• CONTRASTE RADIOGRÁFICO:CONTRASTE RADIOGRÁFICO: Es la diferencia Es la diferencia entre la densidad de de la película y la densidad entre la densidad de de la película y la densidad del menor detalle que pueda versedel menor detalle que pueda verse

• CONTRASTE RADIOGRÁFICO:CONTRASTE RADIOGRÁFICO: Es la diferencia Es la diferencia entre la densidad de de la película y la densidad entre la densidad de de la película y la densidad del menor detalle que pueda versedel menor detalle que pueda verse

Espécimen

Radiación

Película

Discontinuidad

MEJOR CONTRASTEPEOR CONTRASTE

CONTRASTE RADIOGRÁFICOCONTRASTE RADIOGRÁFICO

• DEFINICIÓN:DEFINICIÓN: Es la línea de demarcación entre áreas Es la línea de demarcación entre áreas de diferentes densidades. Si la definición es clara y de diferentes densidades. Si la definición es clara y nítida, se dice que la radiografía tiene buena nítida, se dice que la radiografía tiene buena definicióndefinición

Fig. B presenta mejor“DEFINICIÓN”

Fig. A presenta peor“DEFINICIÓN”

Cuando los rayos X y gamma chocan cualquier objeto, una parte de la energía es absorbida, otra se dispersa y el resto pasa a través de la misma. Esta radiación que se dispersa también se le conoce con el nombre de radiación secundaria y afecta la sensibilidad radiográfica. Cualquiera que sea su origen, la radiación secundaria debe ser reducida al mínimo

RADIACIÓN DISPERSARADIACIÓN DISPERSA

RADIACIÓN DISPERSARADIACIÓN DISPERSA

DISPERSIÓNINTERNA

DISPERSIÓNINTERNA

RETRODISPERSIÓNRETRODISPERSIÓN

DISPERSIÓNLATERAL

DISPERSIÓNLATERAL

DISPERSIÓN INTERNADISPERSIÓN INTERNA

La dispersión interna es originada dentro del espécimen cuando la energía es absorbida y desviada a consecuencia de la colisión de los átomos que forman el objeto

PIEZA A ENSAYAR PELÍCULA

DISPERSIÓN LATERALDISPERSIÓN LATERAL

La dispersión lateral se origina de las paredes o cualquier La dispersión lateral se origina de las paredes o cualquier objeto cerca del espécimen dando lugar a que los rayos objeto cerca del espécimen dando lugar a que los rayos primarios se dispersen en diferentes direccionesprimarios se dispersen en diferentes direcciones

PISO

PARED

PELÍCULA

RETRODISPERSIÓNRETRODISPERSIÓN

La retrodispersión se origina desde cualquier material que La retrodispersión se origina desde cualquier material que este situado detrás de la película. Esta se identifica este situado detrás de la película. Esta se identifica colocando una letra “B” de plomo pegada detrás de la funda colocando una letra “B” de plomo pegada detrás de la funda o cassette, si la imagen aparece sobre la película podría o cassette, si la imagen aparece sobre la película podría indicar que hubo retrodispersiónindicar que hubo retrodispersión

PELÍCULA

PISO

POSICIÓN DE

LA LETRA "B"

t

D

F

FUENTE

OBJETO

PELÍCULA

Ug

F

t

D

PENUMBRA GEOMÉTRICAPENUMBRA GEOMÉTRICA

Ug = F x t / D

Donde:

Ug = Penumbra Geométrica

F = Tamaño Focal

t = Distancia Objeto - Película

D = Distancia Fuente - Objeto

AGUDEZA ÓPTIMAAGUDEZA ÓPTIMA

FUENTE DE RADIACIÓN PEQUEÑA

DISTANCIA FUENTE - OBJETO LARGA

DISTANCIA ESPÉCIMEN -PELÍCULA PEQUEÑA

LOS RAYOS DEBEN SERPERPENDICULARES A LA

PELÍCULA

OTROS FACTORES QUE AFECTAN LA DEFINICIÓN RADIOGRÁFICA

OTROS FACTORES QUE AFECTAN LA DEFINICIÓN RADIOGRÁFICA

La forma del espécimen afecta la definición La forma del espécimen afecta la definición radiográfica. La imagen de una inclusión seria muy radiográfica. La imagen de una inclusión seria muy difícil de ver si existe un cambio gradual en el espesor difícil de ver si existe un cambio gradual en el espesor (espécimen “B”). El espécimen “A” tendrá mejor (espécimen “B”). El espécimen “A” tendrá mejor definición debido al cambio abrupto en espesoresdefinición debido al cambio abrupto en espesores

ESPÉCIMEN A MEJOR DEFINICIÓN

ESPÉCIMEN BPEOR DEFINICIÓN

TAMAÑO DE GRANO DE LA PELÍCULATAMAÑO DE GRANO DE LA PELÍCULA

GRANOSEXPUESTOS

GRANOSNO EXPUESTOS

Las películas rápidas por su mayor tamaño de Las películas rápidas por su mayor tamaño de grano no tienen el mejor contraste y resolucióngrano no tienen el mejor contraste y resolución

HOJA DE TRABAJOHOJA DE TRABAJO• Cual sería la mínima distancia fuente - objeto para Cual sería la mínima distancia fuente - objeto para obtener una penumbra geométrica por debajo de obtener una penumbra geométrica por debajo de 0.020”, si se desea radiografiar una soldadura en una 0.020”, si se desea radiografiar una soldadura en una tubería de 3” de diámetro nominal con una fuente de tubería de 3” de diámetro nominal con una fuente de 0.115” de tamaño ?0.115” de tamaño ?

Respuesta:Respuesta:

Datos: Datos:

Ug = 0.020 pulgsUg = 0.020 pulgs

F = 0.115 pulgsF = 0.115 pulgs

t = 3.5 pulgs ( diámetro exterior )t = 3.5 pulgs ( diámetro exterior )

Despejamos DDespejamos D

D = F x t / Ug = 0.115” x 3.5” / 0.020” = D = F x t / Ug = 0.115” x 3.5” / 0.020” = 20.14”20.14”

Ug = F x t / DUg = F x t / D

• Calcule la penumbra geométrica Calcule la penumbra geométrica para una toma radiográfica de un para una toma radiográfica de un tubo de 4” de diámetro exterior, una tubo de 4” de diámetro exterior, una distancia fuente - película de 20” y distancia fuente - película de 20” y un tamaño focal de 0.115” ?un tamaño focal de 0.115” ?

Respuesta: Respuesta:

Ug = F x t / D = 0.115” x 4” / 20” = Ug = F x t / D = 0.115” x 4” / 20” = 0.0230.023””

LECCIÓN N° 4

ESTRUCTURA DEL ÁTOMO,

IDENTIFICACIÓN DE ELEMENTOS,

MATERIALES RADIACTIVOS Y MEDIDAS DE RADIACIÓN

LECCIÓN N° 4

ESTRUCTURA DEL ÁTOMO,

IDENTIFICACIÓN DE ELEMENTOS,

MATERIALES RADIACTIVOS Y MEDIDAS DE RADIACIÓN

ESTRUCTURA DEL ÁTOMOESTRUCTURA DEL ÁTOMO

• La estructura mas pequeña de un elemento se le llama La estructura mas pequeña de un elemento se le llama “ÁTOMO” “ÁTOMO”

• Un átomo completo debe tener igual numero de protones Un átomo completo debe tener igual numero de protones y electrones, sin embargo, el numero de neutrones y electrones, sin embargo, el numero de neutrones podría ser diferentepodría ser diferente

ÁTOMOS DE OXIGENO

8 NEUTRONES 9 NEUTRONES

El átomo está formado por tres partículas básicas:

1 PROTÓN: Tiene carga positiva y es relativamente pesado

2 NEUTRÓN: No tiene carga eléctrica y tiene aproximadamente el mismo peso y tamaño que el protón

3 ELECTRÓN: Es una partícula de carga negativa muy liviana de aproximadamente 1/1.840 el peso de un protón

IDENTIFICACIÓNDE ELEMENTOS

NÚMERO ATÓMICO

“Z” NÚMERO DE MASA

“A”

NÚMERO ATÓMICONÚMERO ATÓMICO: Es el número de protones : Es el número de protones que posee el núcleo y es usado para identificar que posee el núcleo y es usado para identificar los elementos básicoslos elementos básicos

NÚMERO DE MASANÚMERO DE MASA: Es una combinación de los : Es una combinación de los protones y neutrones y es muy aproximado al protones y neutrones y es muy aproximado al peso atómico de un átomopeso atómico de un átomo

MATERIALES RADIACTIVOSMATERIALES RADIACTIVOS Todos los elementos con numero de “Z” común y un

número de “A” diferente son llamados ISÓTOPOS

ISÓTOPOSRADIACTIVOSARTIFICIALES

IRIDIO-192

COBALTO-60

CESIO-137

TULIO-170

Un átomo inestable se desintegrará hasta alcanzar una forma más estable; por desintegración se entiende que ese átomo inestable emitirá una serie de partículas y ondas energéticas hasta alcanzar su condición más estable, tales átomos se dice que son radiactivos

MODOS MÁS COMUNES DE DESINTEGRACIÓNMODOS MÁS COMUNES DE DESINTEGRACIÓN

• Emisión de partículas “Emisión de partículas “””únicamenteúnicamente

• Emisión de partículas “Emisión de partículas “” únicamente” únicamente

• Emisión de partículas “Emisión de partículas “” con rayos ” con rayos

Gamma (Gamma () asociados) asociados

• Emisión de partículas “Emisión de partículas “” con rayos ” con rayos

Gamma (Gamma () asociados) asociados

PRODUCTOS DE LA DESINTEGRACIÓN DE UN MATERIAL RADIACTIVO


PARTÍCULAALFA (

PARTÍCULASBETA ()

ENERGÍA GAMMA

PARTÍCULA ALFA: Partícula radiactiva más grande y pesada, contiene 2 protones y 2 neutrones

PARTÍCULA BETA: Partícula radiactiva formada por un electrón que viaja a alta velocidad

ENERGÍA GAMA: No tiene masa, es pura energía cuya naturaleza es ondulatoria



-EMISIÓN DE

PARTÍCULA BETA ( )DESDE EL NÚCLEO

IR - 192

+ -

77 (Z) 115

A = 192

+ -

78 (Z) 114

A = 192

Pt - 192

CO - 60

+ -27 (Z) 33

A = 60

-EMISIÓN DE

PARTÍCULA BETA ( )DESDE EL NÚCLEO

+ -

(Z) ? ?A = ?

MEDIDAS DE LA RADIACTIVIDADMEDIDAS DE LA RADIACTIVIDAD La unidad básica de los materiales radiactivo

es el “CURIE”

1 CURIE = 3.7 X 10 dps (desintegraciones por segundo)

10

La nueva unidad en el Sistema Internacional (SI) es el“BECCQUEREL” (Bq)

1 Bq = 1 dps o equivalente a 1 Ci = 3.7 x 10 Bq

10

VIDA MEDIA DE UN ISÓTOPO RADIACTIVOVIDA MEDIA DE UN ISÓTOPO RADIACTIVO

Es el tiempo que requiere la mitad de los átomos para decaer o Es el tiempo que requiere la mitad de los átomos para decaer o desintegrarsedesintegrarse

Para determinar la actividad de una fuente radiactiva utilizamos la Para determinar la actividad de una fuente radiactiva utilizamos la expresión matemática del decaimiento radiactivoexpresión matemática del decaimiento radiactivo

A = AO x eA = AO x e

DONDE:DONDE:

A = Actividad de la fuente después de haberA = Actividad de la fuente después de haber

transcurrido cierto tiempo transcurrido cierto tiempo

Ao = Actividad original de la fuenteAo = Actividad original de la fuente

VM = Vida MediaVM = Vida Media

t = Tiempo Transcurrido t = Tiempo Transcurrido

Es el tiempo que requiere la mitad de los átomos para decaer o Es el tiempo que requiere la mitad de los átomos para decaer o desintegrarsedesintegrarse

Para determinar la actividad de una fuente radiactiva utilizamos la Para determinar la actividad de una fuente radiactiva utilizamos la expresión matemática del decaimiento radiactivoexpresión matemática del decaimiento radiactivo

A = AO x eA = AO x e

DONDE:DONDE:

A = Actividad de la fuente después de haberA = Actividad de la fuente después de haber

transcurrido cierto tiempo transcurrido cierto tiempo

Ao = Actividad original de la fuenteAo = Actividad original de la fuente

VM = Vida MediaVM = Vida Media

t = Tiempo Transcurrido t = Tiempo Transcurrido

- ( 0.693 / VM ) t- ( 0.693 / VM ) t

VIDAS MEDIAS DE ALGUNOS ISÓTOPOS RADIACTIVOS COMÚNMENTE USADOS EN RADIOGRAFÍA INDUSTRIAL

VIDAS MEDIAS DE ALGUNOS ISÓTOPOS RADIACTIVOS COMÚNMENTE USADOS EN RADIOGRAFÍA INDUSTRIAL

ISÓTOPO RADIACTIVOISÓTOPO RADIACTIVO

CESIO - 137 (Cs -137)CESIO - 137 (Cs -137)

COBALTO - 60 (Co - 60)COBALTO - 60 (Co - 60)

IRIDIO - 192 (Ir - 192)IRIDIO - 192 (Ir - 192)

TULIO - 137 (Tm - 170)TULIO - 137 (Tm - 170)

30 Años30 Años

5.3 Años5.3 Años

130 días130 días

75 días75 días

VIDA MEDIAVIDA MEDIA

LECCIÓN N° 5

RAYOS GAMMA VS. RAYOS X

ABSORCIÓN Y DISPERSIÓN

OTROS TIPOS DE RADIACIÓN

LECCIÓN N° 5

RAYOS GAMMA VS. RAYOS X

ABSORCIÓN Y DISPERSIÓN

OTROS TIPOS DE RADIACIÓN

RAYOS GAMMA VS. RAYOS XRAYOS GAMMA VS. RAYOS X

RAYOS GAMMA Y RAYOS XRAYOS GAMMA Y RAYOS X

NO TIENENMASAPERTENECEN AL MISMO

ESPECTRO

VIAJAN A LAVELOCIDADDE LA LUZ

NO SON AFECTADOPOR CAMPOS MAGNÉTICOS

SON CAPACES DEIONIZAR

Los rayos Gamma y rayos X son exactamente el mismo Los rayos Gamma y rayos X son exactamente el mismo tipo de radiación, solo difieren en la fuente de origentipo de radiación, solo difieren en la fuente de origen

RAYOSGAMMA

RAYOS X

• Se originan durante el Se originan durante el decaimiento o desintegración decaimiento o desintegración de los núcleos de los átomos de los núcleos de los átomos de los isótopos radiactivosde los isótopos radiactivos

• Se originan cuando una Se originan cuando una materia es bombardeada con materia es bombardeada con un haz de electrones y un haz de electrones y liberan energía durante la liberan energía durante la interacción con los electrones interacción con los electrones de las órbitas o núcleos de de las órbitas o núcleos de los átomoslos átomos

ORIGEN

MEDIDA DE LA ENERGÍAMEDIDA DE LA ENERGÍA La energía de las fuentes radiactivas es medida La energía de las fuentes radiactivas es medida

en:en:

• KILO ELECTRÓN VOLTIOS (KeV)KILO ELECTRÓN VOLTIOS (KeV)• MEGA ELECTRÓN VOLTIOS (MeV)MEGA ELECTRÓN VOLTIOS (MeV)

Un electrón voltio es la cantidad de energía Un electrón voltio es la cantidad de energía igual a la energía ganada por un electrón igual a la energía ganada por un electrón cuando es acelerado por un voltio cuando es acelerado por un voltio

CO - 60{ACTIVIDAD 10 Ci

ACTIVIDAD 50 Ci}ENERGÍA

{ACTIVIDAD 10 Ci

ACTIVIDAD 50 Ci}Ir - 192 ENERGÍA

0.31 MeV

0.47 MeV

0.60 Mev

1.17 Mev

1.33 Mev

No importa la fuerza de los curies (actividad) o tamaño de un No importa la fuerza de los curies (actividad) o tamaño de un isótopo, la energía de un rayo individual siempre es la mismaisótopo, la energía de un rayo individual siempre es la misma

TIPO DE FUENTE

ACTIVIDADDE LA

FUENTE

RAYOSGAMMA

RAYOS X

ENERGÍA

INTENSIDAD

ENERGÍA

INTENSIDAD

VOLTAJE

CORRIENTE(MILIAMPERAJE)

ABSORCIÓN Y DISPERSIÓNABSORCIÓN Y DISPERSIÓN

La absorción y dispersión de los Rayos X y La absorción y dispersión de los Rayos X y Rayos Gamma se origina cuando el fotón Rayos Gamma se origina cuando el fotón ( energía ) interactua con el núcleo o ( energía ) interactua con el núcleo o electrones orbitales de un elemento y puede electrones orbitales de un elemento y puede clasificarse en tres tipos predominante:clasificarse en tres tipos predominante:

• EFECTO FOTOELÉCTRICOEFECTO FOTOELÉCTRICO• EFECTO COMPTONEFECTO COMPTON• PRODUCCIÓN DE PARESPRODUCCIÓN DE PARES

EFECTO FOTOELÉCTRICOEFECTO FOTOELÉCTRICO

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

DE BAJA ENERGÍA(10 KeV - 500 KeV)

ELECTRÓN EYECTADO(IONIZACIÓN)

Durante el proceso fotoeléctrico, el fotón transfiere Durante el proceso fotoeléctrico, el fotón transfiere su energía total a un electrón orbital de un átomosu energía total a un electrón orbital de un átomo

EFECTO COMPTONEFECTO COMPTON

Durante este proceso, el fotón transfiere parte de Durante este proceso, el fotón transfiere parte de su energía a un electrón orbital; la energía restante su energía a un electrón orbital; la energía restante se transforma en un nuevo fotón con una longitud se transforma en un nuevo fotón con una longitud de onda mayor y con una trayectoria diferentede onda mayor y con una trayectoria diferente

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA DE MEDIANA ENERGÍA

(450 KeV - 1 MeV)



MAS BLANDA

- --

-

RADIACIÓNPRIMARIA

EFECTOCOMPTON

EFECTOCOMPTON

EFECTOCOMPTON

EFECTOCOMPTON

ION

ION

ION

ION

EFECTOFOTOELÉCTRICO

La energía secundaria pasa a través de varios procesos La energía secundaria pasa a través de varios procesos Compton antes de que sea totalmente absorbida (Efecto Compton antes de que sea totalmente absorbida (Efecto Fotoeléctrico)Fotoeléctrico)

PRODUCCIÓN DE PARESPRODUCCIÓN DE PARES


MATERIAL DE ALTONÚMERO ATÓMICO

POSITRÓN EMITIDO


DE ALTA ENERGÍA ( > 3 MeV )

• Durante este proceso el fotón de alta energía podría Durante este proceso el fotón de alta energía podría convertirse en un electrón y un positrón (masa de electrón convertirse en un electrón y un positrón (masa de electrón cargada positivamente) cuando pasa cerca de un núcleo de cargada positivamente) cuando pasa cerca de un núcleo de alto número atómico. Estos son capaces de emitir radiación de alto número atómico. Estos son capaces de emitir radiación de menor energía que será absorbida por efecto Compton y menor energía que será absorbida por efecto Compton y FotoeléctricoFotoeléctrico

LECCIÓN N° 6

EQUIPO DE RAYOS X

LECCIÓN N° 6

EQUIPO DE RAYOS X

CÁTODO

Cubierta de vidrio Vacío

Filamento

Blanco

Ventana

ÁNODO (+)(-)

Para generar Rayos X se requiere:Para generar Rayos X se requiere: Tener una fuente de electrones (CÁTODO)Tener una fuente de electrones (CÁTODO) Tener un medio para acelerar los electrones a alta velocidadTener un medio para acelerar los electrones a alta velocidad Tener un material receptor para recibir el impacto de los Tener un material receptor para recibir el impacto de los

electrones (ÁNODO)electrones (ÁNODO)

• La agudeza de la imagen de una película La agudeza de la imagen de una película radiográfica tomada con rayos x está radiográfica tomada con rayos x está parcialmente determinada por el tamaño parcialmente determinada por el tamaño de la fuente de radiación ( punto focal )de la fuente de radiación ( punto focal )

TAMAÑO FOCAL ACTUAL

TAMAÑO FOCAL EFECTIVO

COLIMADORES PARA TUBOS DE RAYOS XCOLIMADORES PARA TUBOS DE RAYOS X

• Los Rayos X pueden ser generados para que irradien en Los Rayos X pueden ser generados para que irradien en todas las direcciones. La dirección es determinada por la todas las direcciones. La dirección es determinada por la posición del blanco en el ánodo y la ubicación del colimadorposición del blanco en el ánodo y la ubicación del colimador

HAZ HEMISFERICO HAZ ANULAR HAZ CONICO LATERAL

PANEL TÍPICO DE RAYOS XPANEL TÍPICO DE RAYOS X

1

234

56

MIN

ma Kv

ON

OFF

ma Kv

CONTROL

INDICATOR

LUZ

CONTROLES DEL PANEL DE RAYOS XCONTROLES DEL PANEL DE RAYOS X

Control y medidor de corriente del filamento: Control y medidor de corriente del filamento: Usualmente es colocado en miliamperiosUsualmente es colocado en miliamperios

Control y medido de Alto Voltaje: Es calibrado en Control y medido de Alto Voltaje: Es calibrado en kilovoltios y permite ajustar el voltaje entre el cátodo y el kilovoltios y permite ajustar el voltaje entre el cátodo y el ánodoánodo

Medidor de tiempo de exposición: Es calibrado en Medidor de tiempo de exposición: Es calibrado en minutos y controla el tiempo de exposiciónminutos y controla el tiempo de exposición

Encendedor: Controla la aplicación del poder de la Encendedor: Controla la aplicación del poder de la fuente para la unidadfuente para la unidad

Lampara de señal: Indica cuando el equipo está Lampara de señal: Indica cuando el equipo está generando Rayos Xgenerando Rayos X

LECCIÓN N° 7

FUENTE DE RAYOS GAMMA,

EQUIPO DE LOS ISÓTOPOS

LECCIÓN N° 7

FUENTE DE RAYOS GAMMA,

EQUIPO DE LOS ISÓTOPOS

FUENTES DE RAYOS GAMMAFUENTES DE RAYOS GAMMA

ISÓTOPOSRADIACTIVOSARTIFICIALES

IR - 192IR - 192

CO - 60CO - 60TM - 170TM - 170

CS - 137CS - 137

COCO -- 59 + n59 + n CO - 60 + CO - 60 +

IR - 191 + nIR - 191 + n IR - 192 + IR - 192 + • El Co - 59 y el Ir - 191 existen en la naturaleza como El Co - 59 y el Ir - 191 existen en la naturaleza como elementos estables. La exposición de estos isótopos a elementos estables. La exposición de estos isótopos a un flujo grande de neutrones térmicos (neutrones con un flujo grande de neutrones térmicos (neutrones con energía menor a 0.4 MeV) le permite a los isótopos energía menor a 0.4 MeV) le permite a los isótopos estables absorber un neutrón en el núcleo y convertirse estables absorber un neutrón en el núcleo y convertirse en isótopos inestables o radiactivos en isótopos inestables o radiactivos

EL IRIDIO - 192APLICACIONES

EL IRIDIO - 192APLICACIONES

• Aceros, Cobre, Titanio y Aceros, Cobre, Titanio y Bronce con espesores Bronce con espesores menores de 75 mmmenores de 75 mm

• Magnesio, Aluminio y Magnesio, Aluminio y Plasticos (10 mm < espesor < Plasticos (10 mm < espesor < 400 mm )400 mm )

• Plomo, Uranio y Tungsteno Plomo, Uranio y Tungsteno con espesores menores de 15 con espesores menores de 15 mmmm

Ir - 192

INSPECCIONESINSPECCIONES

EL COBALTO - 60APLICACIONES

EL COBALTO - 60APLICACIONES

CO - 60

INSPECCIONESINSPECCIONES

Secciones finas de materiales pesados ( Tungsteno, Uranio y Plomo )

Acero, Cobre y Bronce con espesores mayores a 25 mm

Concretos de alta densidad con espesores mayores a 100 mm

VENTAJAS DEL USO DE LOS ISÓTOPOSVENTAJAS DEL USO DE LOS ISÓTOPOSVENTAJAS DEL USO DE LOS ISÓTOPOSVENTAJAS DEL USO DE LOS ISÓTOPOS

El costo del equipo y fuente es mucho menor que el de El costo del equipo y fuente es mucho menor que el de una máquina de Rayos X de enegía comparable.una máquina de Rayos X de enegía comparable.

El equipo del isótopo es más portátil que un equipo de El equipo del isótopo es más portátil que un equipo de Rayos X.Rayos X.

La fuente del isótopo es suficientemente pequeña para La fuente del isótopo es suficientemente pequeña para pasar a través de un orificio.pasar a través de un orificio.

No requiere de fuente de poder externo, permitiendo No requiere de fuente de poder externo, permitiendo su uso en cualquier área.su uso en cualquier área.

El equipo es fuerte y simple de operar.El equipo es fuerte y simple de operar. Algunos isótopos tienen alto poder de penetración, Algunos isótopos tienen alto poder de penetración,

permitiendo radiografías de materiales de altos permitiendo radiografías de materiales de altos espesores.espesores.

Permite tomar radiografías en circunstancias donde se Permite tomar radiografías en circunstancias donde se requiere una distancia fuente - pelicula corta.requiere una distancia fuente - pelicula corta.

DESVENTAJAS DEL USO DE LOS ISÓTOPOSDESVENTAJAS DEL USO DE LOS ISÓTOPOS

La radiación no puede ser cortada de inmediato, La radiación no puede ser cortada de inmediato, ameritando mayores condiciones de seguridad.ameritando mayores condiciones de seguridad.

Las radiografías de los isótopos por lo general presentan Las radiografías de los isótopos por lo general presentan menor contraste que las producidas por los Rayos Xmenor contraste que las producidas por los Rayos X

La capacidad para penetrar depende del isótopo en La capacidad para penetrar depende del isótopo en particular y no puede ser cambiada o variada para tomas particular y no puede ser cambiada o variada para tomas de diferentes espesoresde diferentes espesores

Si el isótopo tiene una vida media corta, hay un costo Si el isótopo tiene una vida media corta, hay un costo adicional para reemplazar la fuenteadicional para reemplazar la fuente

El blindaje necesario para manejar apropiadamente un El blindaje necesario para manejar apropiadamente un isótopo podría ser muy pesadoisótopo podría ser muy pesado

CARACTERÍSTICAS MÁS IMPORTANTE DE LOS ISÓTOPOS RADIACTIVOS

CARACTERÍSTICAS MÁS IMPORTANTE DE LOS ISÓTOPOS RADIACTIVOS

NIVEL DE RADIACIÓN

Rhf / Ci

C0 - 60 IR - 192 CS - 137 TM - 170

14.5 4.25.9 0.03

ENERGÍA( MeV )

RAYOS XEQUIVALENTES

( MeV)

PENETRACIÓNACERO ( PULG)

VIDA MEDIA

TAMAÑO DE LAFUENTE

ACTIVIDADESPECÍFICA

COSTO

1.25 0.355 0.66 0.072

2 a 3 0.3 - 0.8 0.6 a 1.5 0.1 a 0.3

1 a 7 1 /4 a 3 1 a 3 < 1/2

5.3 años 75 días 30 años 130 días

pequeñamuy

pequeña grande pequeña

media alta baja muy alta

bajo bajo medio alto

EQUIPOS DE LOS ISÓTOPOSEQUIPOS DE LOS ISÓTOPOS

Las fuentes radiográficas deben ser manejadas de tal manera que Las fuentes radiográficas deben ser manejadas de tal manera que las exposiciones radigráficas no representen ningun peligro para las exposiciones radigráficas no representen ningun peligro para los radiólogoslos radiólogos

Fuente

Fuente Almacenada

Fuente en Tránsito

Fuente en posicion de exposicion

Fuente

Seguro

Cable conductorManija

Colimador

Fuente

COLIMADORESCOLIMADORES

Tornillo de ajuste

Cavidad para la fuente

LECCIÓN N° 8

IMAGEN DE CALIDAD

RADIOGRÁFICA

LECCIÓN N° 8

IMAGEN DE CALIDAD

RADIOGRÁFICA

• La sensibilidad radiográfica es un término cualitativo que La sensibilidad radiográfica es un término cualitativo que se refiere al detalle más pequeño que puede ser visto en se refiere al detalle más pequeño que puede ser visto en una radigrafía. Ésta depende de dos factores:una radigrafía. Ésta depende de dos factores:

• Contraste Radiográfico: Se define como la diferencia entre Contraste Radiográfico: Se define como la diferencia entre dos áreas de una radiografía y es una combinación del dos áreas de una radiografía y es una combinación del “Contraste del Sujeto” y el “Contraste de la Película”“Contraste del Sujeto” y el “Contraste de la Película”

Espécimen

Radiación

Película

Discontinuidad

Contraste

CONTRASTE DEL SUJETOCONTRASTE DEL SUJETO

• Es la tasa de intensidades de radiación transmitida por dos Es la tasa de intensidades de radiación transmitida por dos porciones seleccionadas del espécimenporciones seleccionadas del espécimen

• Deende de la naturaleza del espécimen (espesor, Deende de la naturaleza del espécimen (espesor, composición y densidad), la energía de radiación usada composición y densidad), la energía de radiación usada (longitud de onda) y la radiación dispersa(longitud de onda) y la radiación dispersa

TRANSMISIÓN% DE

TRANSMISIÓN OPACIDAD DENSIDAD

1,00

0,10

0,01

0,001

0,0001

100

10

1

0,1

0,01

1

10

100

1.000

10.000

0

1,0

2,0

3,0

4,0

It / Io It / Io x 100 Io / It log Io / It

CONTRASTE DE PELÍCULACONTRASTE DE PELÍCULA

PELÍCULATIPO A

PELÍCULATIPO B

Algunas películas tienen la habilidad de Algunas películas tienen la habilidad de mostrar más contraste que otrasmostrar más contraste que otras

Algunas películas tienen la habilidad de Algunas películas tienen la habilidad de mostrar más contraste que otrasmostrar más contraste que otras

Composición,espesor ydensidad

Radiacióndispersa

Longitud de ondade la radiación

Tipo depelícula

Grado de revelado

Densidad

Tipo de pantallas

DEFINICIÓN

SUJETO PELÍCULA

CONTRASTE RADIOGRÁFICO

SENSIBILIDADRADIOGRÁFICA

FACTORESGEOMÉTRICOS

Granulación de la película, Pantallas

Tamaño de fuente

Distancia fuente - película

Distanciapelícula - espécimen

Contctopantalla - película

Cambios grandesen espesores

Tipo de película

Tipo depantalla

Longitud de onda de la radiación

Revelado

1.51.5

2.02.0

2.52.5

3.03.0

3.53.5

1.01.0 1.51.5 2.02.0 2.52.5 3.03.0 3.53.5

Log. de Exposición RelativaLog. de Exposición Relativa

DENSIDAD

DENSIDAD

11

LA CURVA CARACTERÍSTICA( H & D )LA CURVA CARACTERÍSTICA( H & D )

RADIOGRAFIA II (88 láminas) Lecciones 1-8

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