ManualNeutrometria
Páginas: 20 (4947 palabras)
Publicado: 13 de marzo de 2015
UNIVERSIDAD DE CONCEPCION
FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS HIDRICOS
MANUAL DEL MEDIDOR NUCLEAR
DE HUMEDAD DEL SUELO
Publicaciones para apoyo docente
Ricardo Matta Canga
2007
1. INTRODUCCIÓN
Cuando los materiales radiactivos son manipulados de acuerdo a las normas de protección radiológica, se pueden utilizar con seguridad en elambiente.
El público en general debe restringirse a la exposición de radiación durante el uso, almacenaje y el transporte del equipo o material radiactivo en virtud de los procedimientos de funcionamiento, almacenaje, transporte y restricciones legales impuestas por Ministerio de Salud.
La protección del operador se obtiene con el entrenamiento, buen diseño del equipo y conocimiento de lasprácticas seguras radiológicas de trabajo (tiempo de exposición, distancia de la fuente emisora y protección con blindaje adecuado).
Tipos de radiación.
Los diversos elementos naturales (radio) y los producidos por reacción (cesio y americio) son inestables y están decayendo lentamente a un estado más estable. El acto de decaimiento radioactivo produce emisiones de energía por desintegración delos átomos. Estas emisiones son tanto radiación electromagnética (rayos gama) como partículas alfa y beta. Variados tipos de emisiones se producen con otros materiales radiactivos; sin embargo, en este manual nos referimos solamente a las radiaciones alfa y gama y a los neutrones resultantes, con el objeto de ser utilizados en la medición de humedad del suelo.
Estas emisiones son detectadas porlos detectores apropiados: Geiger Mueller para los rayos gama y Trifluoruro de boro o helio para la medición de neutrones. Las señales resultantes corresponden a índice de la densidad y de la humedad del suelo respectivamente.
Todas las fuentes radioactivas se proveen en una cápsula sellada de acero inoxidable, doblemente encapsulado y soldado a una sonda de acero inoxidable, localizada en lazona blindada del equipo.
Las fuentes radioactivas son fabricadas por las especificaciones y estándares internacionales.
Las fuentes radioactivas nunca deben quitarse de sus montajes y ninguna tentativa se debe hacer repararlas por el operador del equipo. Solamente el fabricante debe realizar estas manipulaciones de la fuente.
Elementos radioactivos usados en medición de densidad y humedad delsuelo.
Las fuentes mas comunes son:
1. Cesio-137 para la emisión gama.
2. Americio-241/Berilio para la emisión del neutrón.
3. Radio-226/Berilio para las emisiones combinadas de la gamma y del neutrón.
Radiación Gama
La radiación gama es energía electromagnética de alta energía capaz de penetrar varios centímetros en la mayoría de los materiales. Es útil para medir la masa total de materialespesados y se utiliza para determinar la densidad total del suelo.
La radiación gama es emitida en varios niveles de energía por una fuente sellada de Radio o en un solo nivel de energía por una fuente de Cesio. El nivel de Cesio es 0.66 millones de electronvoltios (MeV) y requiere menos blindaje que la salida de niveles múltiples de la fuente de Radio. Además, la emisión fija del espectro essuperior para los propósitos de la determinación de densidad del suelo.
Las fuentes gamas son relativamente fáciles de blindar con material denso como plomo, uranio agotado, tungsteno, etc.
Radiación neutrónica
La radiación de neutrones consiste en partículas pequeñas, sin carga, emitidas por una fuente radioactiva en un nivel de energía medio de 5 MeV. Esto se conoce como emisión rápida delneutrón. Los detectores del neutrón captan solamente neutrones lentos o termales; por lo tanto, los neutrones rápidos deben retrasarse o no serán captados por los detectores. Los neutrones retrasados chocan con otros objetos (especialmente elementos ligeros como el hidrógeno) como una bala que rebota de roca en roca.
Una analogía simple es la de una pelota de tenis que choca con una pelota de...
UNIVERSIDAD DE CONCEPCION
FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS HIDRICOS
MANUAL DEL MEDIDOR NUCLEAR
DE HUMEDAD DEL SUELO
Publicaciones para apoyo docente
Ricardo Matta Canga
2007
1. INTRODUCCIÓN
Cuando los materiales radiactivos son manipulados de acuerdo a las normas de protección radiológica, se pueden utilizar con seguridad en elambiente.
El público en general debe restringirse a la exposición de radiación durante el uso, almacenaje y el transporte del equipo o material radiactivo en virtud de los procedimientos de funcionamiento, almacenaje, transporte y restricciones legales impuestas por Ministerio de Salud.
La protección del operador se obtiene con el entrenamiento, buen diseño del equipo y conocimiento de lasprácticas seguras radiológicas de trabajo (tiempo de exposición, distancia de la fuente emisora y protección con blindaje adecuado).
Tipos de radiación.
Los diversos elementos naturales (radio) y los producidos por reacción (cesio y americio) son inestables y están decayendo lentamente a un estado más estable. El acto de decaimiento radioactivo produce emisiones de energía por desintegración delos átomos. Estas emisiones son tanto radiación electromagnética (rayos gama) como partículas alfa y beta. Variados tipos de emisiones se producen con otros materiales radiactivos; sin embargo, en este manual nos referimos solamente a las radiaciones alfa y gama y a los neutrones resultantes, con el objeto de ser utilizados en la medición de humedad del suelo.
Estas emisiones son detectadas porlos detectores apropiados: Geiger Mueller para los rayos gama y Trifluoruro de boro o helio para la medición de neutrones. Las señales resultantes corresponden a índice de la densidad y de la humedad del suelo respectivamente.
Todas las fuentes radioactivas se proveen en una cápsula sellada de acero inoxidable, doblemente encapsulado y soldado a una sonda de acero inoxidable, localizada en lazona blindada del equipo.
Las fuentes radioactivas son fabricadas por las especificaciones y estándares internacionales.
Las fuentes radioactivas nunca deben quitarse de sus montajes y ninguna tentativa se debe hacer repararlas por el operador del equipo. Solamente el fabricante debe realizar estas manipulaciones de la fuente.
Elementos radioactivos usados en medición de densidad y humedad delsuelo.
Las fuentes mas comunes son:
1. Cesio-137 para la emisión gama.
2. Americio-241/Berilio para la emisión del neutrón.
3. Radio-226/Berilio para las emisiones combinadas de la gamma y del neutrón.
Radiación Gama
La radiación gama es energía electromagnética de alta energía capaz de penetrar varios centímetros en la mayoría de los materiales. Es útil para medir la masa total de materialespesados y se utiliza para determinar la densidad total del suelo.
La radiación gama es emitida en varios niveles de energía por una fuente sellada de Radio o en un solo nivel de energía por una fuente de Cesio. El nivel de Cesio es 0.66 millones de electronvoltios (MeV) y requiere menos blindaje que la salida de niveles múltiples de la fuente de Radio. Además, la emisión fija del espectro essuperior para los propósitos de la determinación de densidad del suelo.
Las fuentes gamas son relativamente fáciles de blindar con material denso como plomo, uranio agotado, tungsteno, etc.
Radiación neutrónica
La radiación de neutrones consiste en partículas pequeñas, sin carga, emitidas por una fuente radioactiva en un nivel de energía medio de 5 MeV. Esto se conoce como emisión rápida delneutrón. Los detectores del neutrón captan solamente neutrones lentos o termales; por lo tanto, los neutrones rápidos deben retrasarse o no serán captados por los detectores. Los neutrones retrasados chocan con otros objetos (especialmente elementos ligeros como el hidrógeno) como una bala que rebota de roca en roca.
Una analogía simple es la de una pelota de tenis que choca con una pelota de...
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