بهبود دقت و وضوح تصاویر با ترکیب رادیوگرافی نوترونی و گاما در شناسایی ساختارهای داخلی مواد به روش شبیه سازی به کمک کد MCNP

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه شیراز، بخش مهندسی هسته‌ای، شیراز، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه شیراز، بخش مهندسی هسته‌ای، شیراز، ایران

doi
10.30494/jndt.2025.473653.1152
چکیده

چکیده:رادیو گرافی با پرتو گاما و نوترون دو روش مهم در بررسی اجسامی هستند که امکان مشاهده آنها با چشم غیر مسلح وجود ندارد. برخی از این موارد شامل آناتومی داخل بدن، قطعات داخل هواپیما و سوخت های راکتورهای هسته ای است. رادیوگرافی نوترونی و رادیوگرافی گاما هر دو تکنیک‌های آزمایش غیرمخرب هستند که برای بازرسی ساختار داخلی اجسام استفاده می‌شوند، اما تفاوت‌های کلیدی دارند. رادیوگرافی نوترونی از نوترون‌های حرارتی برای نفوذ به مواد استفاده می‌کند و به جای الکترون‌ها با هسته‌های اتمی تعامل دارند. این روش برای تشخیص عناصر سبک مانند هیدروژن و مواد با اعداد اتمی بالا سودمند است و آن را در زمینه‌های هوافضا، هسته‌ای و علم مواد برای تشخیص عیوب در اجزای سازنده ارزشمند می‌سازد. برعکس، رادیوگرافی گاما از فوتون‌های پرانرژی معروف به پرتوهای گاما استفاده می‌کند که هم با هسته‌های اتمی و هم با الکترون‌ها تعامل دارند. این تکنیک برای بازرسی مواد ضخیم تر و متراکم تر، که معمولا در رادیوگرافی صنعتی برای بازرسی جوش، تشخیص خوردگی و بررسی قطعات ریخته گری استفاده می شود، موثر است.در این پژوهش با هدف بررسی اینکه آیا میتوان از ترکیب تصاویر به درک بهتری از جسم رسید، تصاویر رادیو گرافی 11 قطعه از 11 ماده مختلف 1-اورانیوم 238 (238U ) ،2-اورانیوم طبیعی(U (Nat، 3-اورانیوم 235235U))،4-سرب( 82pb )،5-نقره (47Ag) 6-مس(‌ 29‌U)، 7-نیکل(28Ni) ، 8-قلع( Sn 50) ، 9-کربن( C 6)، 10-پلی اتیلن(C2H4) ،11-آب ( H2O) مورد تصویربرداری قرار گرفته است. در این پروژهش ازچشمه گامای پرانرژی (کبالت-Co 60)، چشمه گامای کم انرژی (ایریدیم- 192Ir) و چشمه نوترون حرارتی (با انرژی (0/025ev) استفاده شده است. انجام پروژهش با استفاده از کد MCNP انجام شده و و داده های خروجی توسط نرم افزار مطلب تبدیل به تصویر شده است . نتایج بدست‌آمده نشان می‌دهد که با ادغام تصاویر رادیوگرافی نوترونی و گاما می‌توان اطلاعات بیشتری در مورد جسم تحت رادیوگرافی به دست آورد. این ادغام باعث افزایش وضوح و کنتراست تصاویر شده و امکان شناسایی دقیق‌تر ساختارها و ویژگی‌های داخلی ماده را فراهم می‌کند. با ترکیب این دو روش، اطلاعات جامع‌تری از خصوصیات ماده به دست می‌آید که تحلیل‌های دقیق‌تری را ممکن می‌سازد و به شناسایی نقص‌ها و ویژگی‌های داخلی ماده کمک می‌کند.