Gammadensitometri

Gammadensitometri, ışınım geçirimsizliğini kullanarak bir malzemenin yoğunluğunu veya yoğunluk profilini belirlemek için kullanılan hasarsız bir analitik yöntemdir. Temel prensip, sabit bir gamma ışını kaynağından yayılan ışının malzeme üzerinden geçerken miktarına bağlı olarak zayıflaması ve bu zayıflamanın dedektörle ölçülmesiyle hacim yoğunluğunun veya yerel yoğunlukların hesaplanmasıdır. Zayıflama, I = I0 exp(-μx) formülüyle yaklaşık olarak tanımlanır; μ, malzemenin türüne ve enerjine bağlı bir kesittir ve x kalınlığıdır.

İşletmelerde gammadensitometrisi, transmission türüyle malzeme içinden geçen ışının ölçülmesini sağlar; backscatter densitometri ise kaynaktan aynı tarafta detektör ile saçılma ve yansımanın ölçülmesini içerir. Radyasyon kaynakları olarak Cs-137, Co-60 veya Am-241 gibi izotoplar ve zamanla kullanılan x-ışını jeneratörleri bulunur. Dedektörler NaI(Tl) veya HPGe gibi malzemeler olabilir; kolimatör ve veri toplama sistemi gerekir. Kalibrasyon, bilinen yoğunluklara sahip referans örneklerle yapılır ve geometrik etkiler dikkate alınır.

Uygulama alanları, endüstriyel proses kontrolü (sıvı ve katıların yoğunluğunu hızlı ölçme), çimento ve cevher endüstrisi, boru veya konteyner içindeki içerik yoğunluğunu izleme gibi alanları kapsar; jeofizikte kaya yoğunluğunu belirlemek için sondajlarda rho-logging ve benzeri densitometri uygulamaları da kullanılır. Avantajları arasında hasarsızlık ve hızlı sonuçlar sayılabilir; sınırlamaları ise malzeme homojenliğine bağımlılık, saçılma ve enerji bağımlılığı düzeltmeleri gerekliliği ile radyasyon güvenliği mevzuatına tabi olunmasıdır ve doğru kalibrasyonlama gerekir.

Gammadensitometri, güvenlik ve altyapı gereksinimleri nedeniyle laboratuvar ve endüstriyel ortamlarda uygulanır; 20. yüzyılın ortalarından itibaren gelişmiştir ve günümüzde çeşitli uygulamalarda kullanılmaya devam eder.