विकिरण स्रोतों की तुलना

एक्स-रे विकिरण के प्राकृतिक और कृत्रिम स्रोत हैं।

एक्स-रे विकिरण के कृत्रिम स्रोत एक्स-रे ट्यूब हैं। ट्यूब की संरचना चित्र में दिखाई गई है।

एक्स-रे ट्यूब एक खाली कांच की फ्लास्क होती है जिसमें दो इलेक्ट्रोड होते हैं: एक एनोड A और एक कैथोड K, जिसके बीच एक उच्च वोल्टेज U (1-500 kV) बनाया जाता है। कैथोड एक सर्पिल होता है जिसे विद्युत धारा द्वारा गर्म किया जाता है। गर्म कैथोड (थर्मियोनिक उत्सर्जन) द्वारा उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों को विद्युत क्षेत्र द्वाराउच्चगति (इसके लिए उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है) तक त्वरित किया जाता है और ट्यूब के एनोड से टकराते हैं। जब ये इलेक्ट्रॉन एनोड पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो दो प्रकार के एक्स-रे विकिरण उत्पन्न होते हैं:ब्रेम्सस्ट्राहलंगऔरविशेषता।

एक्स-रे की आवश्यक दिशा बनाने के लिए एनोड की कार्यशील सतह को इलेक्ट्रॉन किरण की दिशा के कोण पर रखा जाता है।

इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा का लगभग 1% भाग एक्स-रे में परिवर्तित हो जाता है। शेष ऊर्जा ऊष्मा के रूप में मुक्त हो जाती है। इसलिए, एनोड की कार्यशील सतह एक दुर्दम्य पदार्थ से बनी होती है।

लाभ

• एक्स-रे ट्यूबों से अधिक संवेदनशील उपकरण बनाना संभव हो गया है।
• उपकरणों के संचालन के लिए परमिट प्राप्त करने की प्रक्रिया का महत्वपूर्ण सरलीकरण;
• विकिरण को नियंत्रित करने की संभावना (चालू/बंद)।

कमियां

• एक्स-रे ट्यूब को चलाने के लिए काफी भारी और महंगे उपकरणों की आवश्यकता होती है। आम तौर पर, एक्स-रे ट्यूब को चलाने के लिए एक ट्रांसफॉर्मर और कूलिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है, लेकिन ऐसे पोर्टेबल एनालाइज़र भी हैं जो कम शक्तिशाली ट्यूब का उपयोग करते हैं जो बैटरी पावर पर काम कर सकते हैं।
• एक्स-रे उत्सर्जक की ऊर्जा अस्थिर होती है, क्योंकि यह परिवेश के तापमान, मुख्य वोल्टेज में उतार-चढ़ाव आदि पर निर्भर करती है।
• उच्च लागत तथा विफलताओं के बीच कम औसत समय।

एक्स-रे के प्राकृतिक स्रोतोंमें कुछ रेडियोधर्मी समस्थानिक शामिल हैं (उदाहरण के लिए, Cd-109, Fe-55, Am-241)।

लाभ

• रेडियोन्यूक्लाइड उत्तेजना स्रोतों पर आधारित उपकरण कॉम्पैक्ट और हल्के होते हैं, जिससे उन्हें स्वचालन और प्रक्रिया नियंत्रण के लिए प्रक्रिया लाइनों में आसानी से एकीकृत किया जा सकता है, साथ ही मोबाइल विश्लेषक उपकरण भी बनाए जा सकते हैं।
• एक्स-रे ट्यूब के विपरीत, रेडियोन्यूक्लाइड स्रोतों में ऊर्जा स्पेक्ट्रम की पूर्ण स्थिरता होती है, जो बेहतर माप माप-तौल सुनिश्चित करती है।
• रेडियोन्यूक्लाइड स्रोत में चयनात्मक ऊर्जा के साथ एक लाइन स्पेक्ट्रम होता है, जो स्पेक्ट्रम को उत्तेजित करने के लिए आवश्यक होता है। सभी उत्सर्जित फोटॉन का उपयोग विशिष्ट विकिरण को उत्तेजित करने के लिए कार्यशील फोटॉन के रूप में किया जाता है। एक्स-रे ट्यूब में, अधिकांश एक्स-रे स्पेक्ट्रम (अवशोषण के K-एज से नीचे की ऊर्जा के साथ), क्योंकि यह ब्रेम्सट्राहलंग के स्पेक्ट्रम का प्रतिनिधित्व करता है, पर्यावरण के विकिरण विकिरण में चला जाता है। यह विकिरण कार्य क्षेत्र में विकिरण पृष्ठभूमि को काफी हद तक बढ़ाता है और तदनुसार, रेडियोन्यूक्लाइड स्रोतों का उपयोग करने की तुलना में परिसर और सेवा कर्मियों (डिवाइस के अंशांकन के दौरान, आदि) की अधिक गंभीर सुरक्षा की आवश्यकता होती है।
• स्रोतों का उपयोग अधिक किफायती है। जैसा कि कई वर्षों से स्रोतों वाले उपकरणों का उपयोग करने वाले ग्राहक कहते हैं - "हमने उन्हें एक बार स्थापित किया और 10 वर्षों तक इस समस्या के बारे में भूल गए!"

कमियां

1. रेडियोन्यूक्लाइड स्रोतों का एक नुकसान विकिरण ऊर्जा को बदलने में असमर्थता है।
2. रोस्टेखनाडज़ोर से उपकरणों को संचालित करने की अनुमति प्राप्त करने की आवश्यकता।

निष्कर्ष

रेडियोन्यूक्लाइड स्रोतों पर आधारित एक्स-रे प्रतिदीप्ति उपकरणों के प्रति पक्षपातपूर्ण रवैया है। कई उपकरण वितरक दावा करते हैं कि यूरोप, यूएसए और जापान ने एक्स-रे ट्यूबों के पक्ष में स्रोतों को लंबे समय से त्याग दिया है, लेकिन यह पूरी तरह से सटीक जानकारी नहीं है। उदाहरण के लिए, रेडियोन्यूक्लाइड स्रोतों पर आधारित पोर्टेबल विश्लेषक थर्मो साइंटिफिक निटन XL3p और ह्यूरेसिस P200i XRF लीड पेंट एनालाइज़र यूरोप में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। एक्स-रे ट्यूब के फायदे (स्विच ऑफ करने की क्षमता और, परिणामस्वरूप, विकिरण को "नियंत्रित" करने की क्षमता) औद्योगिक विश्लेषकों की बात आती है जो दिन में 24 घंटे काम करते हैं। एक्स-रे ट्यूब के सेवा जीवन पर भी ध्यान देना उचित है। निरंतर चौबीसों घंटे विश्लेषण करते समय, एक एक्स-रे ट्यूब स्थिरता, विश्वसनीयता और विफलताओं के बीच औसत समय के मामले में स्रोतों के साथ तुलना नहीं कर सकती है।

हाल ही तक, सभी प्रकार के विकिरण स्रोतों के साथ काम करने के लिए लाइसेंस की आवश्यकता होती थी। लेकिन सभी स्रोत मनुष्यों के लिए समान रूप से खतरनाक नहीं होते हैं। इसलिए, एक कानून पारित किया गया जिसके अनुसार स्रोतों को वर्गीकृत किया जाता है। ARP-1C में खतरे की श्रेणी 4 और 5 के स्रोत शामिल हैं (मनुष्यों के लिए खतरा होने की संभावना नहीं है)। इस प्रकार के स्रोतों के लिए, केवल विकिरण खतरे की चौथी और पाँचवीं श्रेणी के केवल रेडियोन्यूक्लाइड स्रोतों वाले विकिरण स्रोतों का संचालन करने वाले संगठनों का पंजीकरण आवश्यक है।