چگالی سنجی به کمک پرتوهای گاما

اندازه گیری چگالی در صنایع مختلف کاربرد های زیادی دارد. در برخی موارد راه مناسب اندازه گیری چگالی، بکارگیری روش هسته ای بر پایه جذب پرتو گاما در ماده مبتنی بر دو تکنیک عبوری و پراکندگی می باشد. از مزیت های این روش، سریع، معتبر و آسان بودن برای استفاده می باشد. در روش عبوری، چشمه و آشکارساز در دو طرف ماده و در روش پراکندگی هر دو در یک طرف ماده قرار دارند. در این تحقیق، جهت بهینه نمودن سیستم، شبیه سازی تکنیک های مذکور برای هفت موقعیت عبوری و پراکندگی در اندازه گیری چگالی محلول های nacl.h2o و nh4cl.h2o انجام شد. در نهایت با مشخص شدن برتری روش عبوری نسبت به روش پراکندگی و همچنین برتری موقعیتی که آشکارساز دقیقاً روبروی چشمه قرار می گیرد، یک لوله pvc به قطر cm16 و ضخامت دیواره cm3ر0 محتوی دو نوع محلول nacl.h2o و nh4cl.h2o در مقابل یک آشکارساز 4 اینچ nai(tl) و یک لوله دیگر به قطر cm6 و ضخامت دیواره cm1ر0 در مقابل یک آشکارساز 1 اینچ csi(tl)، در نظر گرفته شدند. در هر دو سامانه یک چشمه 22na با قدرت µci20 در طرف دیگر لوله حاوی سیال قرار داشت. این در حالی است که جهت جلوگیری از پراکندگی، یک حفاظ سربی به ضخامت cm5 در اطراف چشمه گاما و همچنین یک حفاظ سربی به ضخامت cm3ر4 حول آشکارساز تعبیه شده بود و بر اساس شبیه سازی حضور این حفاظ تأثیر بسیار ناچیزی در بیناب ثبت-شده توسط آشکارساز داشت. برای محلول nacl.h2o در غلظت هایی با درصدهای وزنی 3، 8، 12، 16، 20 و 26، همچنین برای محلول nh4cl.h2o در غلظت هایی با درصدهای وزنی 5، 8، 12، 16، 20 و 24 اندازه گیری تجربی چگالی انجام شد. با توجه به تغییرات آهنگ شمارش بر حسب چگالی،که تقریباً به صورت خطی می باشد، نتایج با یک تابع خطی برازش داده شدند و تابع کالیبراسیون هر سامانه تعیین گردید. بنابراین با توجه به توابع خطی کالیبراسیون برازش شده برای دو محلول، می توان چگالی غلظت های مجهول دیگری از این محلول ها را بدست آورد. در پایان نیز مشاهده شد که نتایج تجربی و شبیه سازی در توافق خوبی هستند و بیشینه اختلاف نسبی برای محلول nacl.h2o در چگالی g/cm31478ر1?nacl.h2o= (با غلظت 20 %) حدود 4ر0% می باشد.