중성자 방사선 촬영: NDT에서의 응용 분야와 한계

전하를 띠지 않는 원자 입자인 중성자는 대부분의 물질에 침투할 수 있으며 침투 과정에서 감쇠되기 때문에
'방사선 사진'을 생성하는 데 사용할 수 있습니다.

중성자 에너지에는 여러 종류가 있지만, NDT 분야에는 열중성자와
냉중성자만 적합합니다. keV 및 MeV 범위에 있는 이온화 방사선과 달리, 중성자
흡수율은 무거운 물질보다 가벼운 물질에서 더 높습니다.

중성자는 수소 물질, 플라스틱(모든 종류), 폭발성 물질, 기름, 물 등에 강하게 영향을 받으며
심지어 이러한 물질이 납,
철, 또는 알루미늄으로 만들어진 금속 용기 안에 있는 경우에도 마찬가지입니다.

중성자 조영술을 잠재적으로 적용할 수 있는 분야는 많지만, 적절한 휴대용 중성자원이 부족하여
보다 넓은 분야에서 사용하기에는 제한적입니다. 지금까지는 원자로의
중성자 '창'이 가장 좋은 소스이지만, 이러한 시설은 일반적으로 사용할 수 없습니다. 유일한
중성자 방출 방사선원은 칼리포르늄252로, 비용이 매우 비싸고 반감기가
2.65년에 불과합니다.

X-선 필름도 중성자 에너지에 반응하지만 가돌리늄이나 카드뮴 증감지와 결합해야만
사용할 수 있는 결과를 얻을 수 있습니다. Agfa D3SC(SC = 단일 코팅)
필름이 이러한 용도로 자주 사용됩니다. 증감지에서 발생하는 2차 방사선은
결상을 유발합니다.

필름을 사용하지 않는 또 다른 NDT 중성자 방사선 촬영 분야는 절연체에서의
습도 검출입니다. 시장에 출시된 이 휴대용 장비는 매우 약한 중성자원을 사용합니다.
이 중성자 후방 산란 기법을 사용하면 물의 존재,
실제로 수소 원자의 존재를 규명할 수 있습니다. 수분의 존재는
일반적으로 파이프의 외부 부식이나 가까운 장래에 부식이 발생할 가능성을 나타냅니다.
마지막 섹션에서 설명한 휴대용 실시간 장비나
이후 섹션에서 설명하는 순간 방사선 촬영은 경우에 따라 절연체를 제거하지 않고
부식 유무를 확인할 수 있습니다.