中子射线照相：无损检测中的应用和限制

中子属于不带电荷的原子粒子，能够穿透大多数材
料，且在该过程中会产生衰减，因此可用于制作“射线照片”。

中子能量有多种不同类型，但是只有热中子和冷中子适
用于无损检测。 轻质材料对中
子的吸收率要高于重质材料，这一点与 keV 及 MeV 范围内的电离辐射相反。

含氢材料、塑料（所有类型）、爆炸
物、油、水等会对中子产生极大影响，即使此类材料存放于铅、
钢或铝制成的金属容器内。

中子射线照相的潜在应用很广，但其使用在很大
程度上受限于合适、便携的中子源的缺乏。 到目前为止，原子
反应堆内的中子“束窗”是最理想的中子源，但是此类设施并不常见。 锎-252 是唯一
发射中子的放射性源，但成本极其高昂，且半衰期
仅为 2.65 年。

X 射线胶片也能够对中子能量产生反应，但只有与钆
或镉增感屏结合使用，才能获得有用的效果。 为此，我们通常使用的胶片为 Agfa D3SC
（SC = 单面涂层）。 增感屏中产生的
二次辐射让图像最终成形。

中子射线照相在无损检测领域的另一项无胶片应用是
对绝缘层的湿度检测。 这款在售的便携式设备使用的是非常弱的中子源。
借助此中子背散射方法可以确定材料中是否存在水
（实际上确定是否存在氢原子）。 水分的存在通常代表管道遭到了外部
侵蚀，或可能很快遭到此类侵蚀。
上一章节所描述的便携式实时设备
（即后续章节将会介绍的闪光射线照相技术）在某些情况下，无需移除绝缘层
即可确认侵蚀是否存在。