RADIOGRAFIA II (88 láminas) Lecciones 1-8
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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
Certificación según SNT-TC-1A
Verificar y Documentar el Entrenamiento y la Experiencia
Empresa empleadora3.
ACTIVIDADACTIVIDAD REALIZADA PORREALIZADA POR
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
Certificación según SNT-TC-1A
Emisión de la Certificación Empresa empleadora5.
ACTIVIDADACTIVIDAD REALIZADA PORREALIZADA POR
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
LECCIÓN Nº 2LECCIÓN Nº 2
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
LECCIÓN Nº 3LECCIÓN Nº 3
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
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
PRODUCTOS DE LA DESINTEGRACIÓN DE UN MATERIAL RADIACTIVO
PRODUCTOS DE LA DESINTEGRACIÓN DE UN MATERIAL RADIACTIVO
-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)
ELECTRÓN EYECTADO(IONIZACIÓN)
RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
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
ELECTRÓN EYECTADO(IONIZACIÓN)
MATERIAL DE ALTONÚMERO ATÓMICO
POSITRÓN EMITIDO
RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
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 )