a) Nguyờn tắc của phương phỏp
Trong phương phỏp nghiờn cứu sự hư mũn, chẳng hạn của cỏc vũng bi của một động cơ, sắt của vũng bi được làm cho trở thành phúng xạ bằng cỏch đưa vũng bi vào chiếu xạ nơtron của lũ phản ứng.
Do phản ứng 58Fe(n,γ) 59Fe mà đồng vị bền 58Fe trở thành phúng xạ. Vũng bi cú tớnh phúng xạ này được đặt vào trong động cơ. Độ hư mũn của vũng bi xem như một hàm của cỏc thụng số vận hành và cỏc điều kiện kỹ thuật khỏc nhau như loại dầu bụi trơn, nhiệt độ, tốc
độ... Đo hoạt độ phúng xạ của dầu bụi trơn sẽ biết được độ hư mũn của vũng bi.
Thớ nghiệm nghiờn cứu độ hư mũn của vũng bi trong động cơ là một trong những thớ dụ
minh hoạ cho một ưu điểm đặc biệt của phương phỏp đồng vịđỏnh dấu: Độ nhạy rất cao.
b) Độ nhạy của phương phỏp
Giả sử vũng bi được chiếu xạ nơtron sao cho mỗi gam sắt của vũng bi cú hoạt độ phúng xạ là 1mCi vào thời điểm bắt đầu thớ nghiệm. Giả thiết vũng bi nặng 100 g đặt trong xylanh của động cơ cú 1 lớt dầu bụi trơn.
Ta đặt cõu hỏi: Hoạt độ phúng xạ tối thiểu trong 1 lớt dầu là bao nhiờu mà ta cú thể đo
được bằng cỏc đềtectơ thụng thường?
Cỏc lượng tử gamma phỏt ra từ dầu chứa một lượng nhỏ thộp hư mũn của vũng bi cú năng lượng tương đối lớn nờn cú thể ghi nhận được dễ dàng bằng cỏc đềtectơ thụng thường, chẳng hạn đềtectơ nhấp nhỏy NaI, kớch thước (5x5) cm.
Giả sửđềtectơ được che chắn giảm phụng để cũn vận tốc đếm phụng là 25 xung/s. Nếu theo tiờu chuẩn 3phongˆ thỡ ngưỡng ghi sẽ là khoảng 15 xung/s. Như vậy một hoạt độ, chẳng hạn, 30 xung/s cú thể ghi được dễ dàng. Mẫu đo là 1L dầu bụi trơn. Nếu hiệu suất ghi của
đềtectơ NaI là 20%, hoạt độ phúng xạ tối thiểu của mẫu được tớnh là: Tốc độđếm/Hiệu suất ghi = 15 xung/s
0,20 , nếu tớnh ra mCi thỡ hoạt độđú bằng 2.10-6 mCi. Hoạt độ phúng xạ này tương ứng với một lượng sắt hư mũn là bao nhiờu?
Như trờn đó giả thiết hoạt độ phúng xạ ban đầu của vũng bi là 1mCi cho 1 g sắt. Do đú, lượng sắt hao mũn trong thớ dụ này cú giỏ trị là 2.10-6 g.
Hỡnh 2.2.
Một khối lượng nhỏ như vậy quả thật khụng thể dễ dàng đo được bằng cỏc phương phỏp thụng thường.