Томография — метод неразрушающего послойного исследования внутреннего строения предмета. По всему миру активно используется этот метод в медицине при диагностике и не только.
Что такое томография?
Томография основана на принципе поглощения излучения(без разницы какого) . Т.е. пропуская через образец излучение, он ослабляется. Проведя подобное измерение под углам от (0 до 180) возможно с помощью сложных математических методов восстановить внутреннюю структуру.
Чем же отличается обычная томография от нейтронной томографии?
В обычной томографии или КТ через организм человека проходят рентгеновские лучи. В нейтронной ,соответственно, вместо рентгена используются элементарные частицы - нейтроны.
Нейтро́н (от лат. neuter — ни тот, ни другой) — тяжёлая элементарная частица, не имеющая электрического заряда. Огромное количество быстрых нейтронов постоянно падают на нас из космоса, но у них есть особенность, они слабо взаимодействуют с веществом.
На земле получение нейтронов возможно в двух случаях, это либо в различных ускорителях электронов при ударе ускоренных электронов об специальную мишень , либо в ядерных реакторах. За счет нейтронов как раз и происходит ядерная реакция, точнее за счет способности урана при захвате одного нейтрона выпускать два.
Так зачем же может потребоваться нейтронная томография если есть КТ?
Как бы не была удобна КТ при исследовании человека, но с помощью них не возможно исследовать металлы(1). Связано это с высокой поглощающей способностью рентгена которая растет с порядковым номером элемента,входящего в состав.Как раз для исследования различных плотных материалов создаются установки нейтронной томографии. В первую очередь установку размещают на исследовательских ядерных реакторах,которые позволяют поток нейтронов из ядра реактора направлять для использования в исследовательских целях( В России, кстати, действуют как минимум две установки нейтронной томографии)
Для чего используются?
В первую очередь они используются для исследования внутренней структуры массивных объектов которых невозможно исследовать другими методами. Например: диагностика и анализ изделий полученных методом литья, с использованием аддитивных технологий(различные 3d принтеры), монокристалические детали, а также ,в последнее время все активней, объекты археологического наследия.
Время проведения томографического исследования меняется в зависимости от образца , но в среднем может потребоваться не менее одного часа. Поэтому часто вместо полноценного томографического исследования проводят радиографическое, где просто просвечивают образец по которому определяется необходимость полноценной томографии.
Таким образом метод нейтронной радиографии остается узкоспециализированным методом исследования, но без которого невозможно обойтись при современном развитии науки.
Спасибо за внимание!
Буду рад если предложите темы для статей в комментариях!
(1) возможно исследовать металлы и другие вещества с помощью синхротронного излучения на синхротронах , где мощность излучения достаточно велика что бы пройти даже через толстый образец