การพัฒนาเทคนิคการวัดความชื้นในมัดเศษกระดาษอัดก้อนโดยใช้การส่งผ่านนิวตรอนเร็วและรังสีแกมมา

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ทำการพัฒนาเทคนิคการวัดความชื้นโดยใช้เทคนิคการส่งผ่านนิวตรอนเร็วและรังสีแกมมาในมัดเศษกระดาษอัดก้อนที่ใช้เป็นวัตถุดิบในโรงงานอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ ในเบื้องต้นได้ศึกษาความเป็นไปได้ของเทคนิคดังกล่าวโดยการจำลองการส่งผ่านรังสีกับมัดเศษกระดาษขนาด 80x90x60 ลบ.ซม. ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ MCNP5 ผลการคำนวณพบว่าเมื่อเพิ่มปริมาณความชื้นให้แก่ตัวอย่าง 30% ทำให้เกิดการลดทอนของฟลักซ์นิวตรอนประมาณ 50% และของรังสีแกมมาประมาณ 70% จากผลการคำนวณแสดงให้เห็นว่าเทคนิคการส่งผ่านนิวตรอนเร็วและรังสีแกมมามีศักยภาพในการนำไปใช้วัดความชื้นของมัดเศษกระดาษในโรงงานอุตสาหกรรมกระดาษได้ เพื่อที่จะเลือกเงื่อนไขที่เหมาะสมมาใช้ในการจัดระบบในการทดลองวัดความชื้นในมัดเศษกระดาษจึงได้จำลองวัดความชื้นกับตัวอย่างมัดเศษกระดาษหลายขนาดได้แก่ ขนาด 90x90x90 ลบ.ซม., ขนาด 30x30x30 ลบ.ซม. และขนาด 15x15x15 ลบ.ซม. ถึงแม้ว่ามัดเศษกระดาษขนาด 90x90x90 ลบ.ซม.จะให้ค่าการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์นิวตรอนที่ผ่านมัดเศษกระดาษต่อความชื้นในมัดเศษกระดาษที่เปลี่ยนไปสูงที่สุดแต่ตัวอย่างมัดเศษกระดาษที่มีขนาด 15x15x15 ลบ.ซม.ถูกเลือกมาใช้ในการทำการทดลองจริงด้วยเหตุผลเรื่องความสะดวกในการจัดอุปกรณ์การทดลอง การทดสอบการวัดความชื้นในมัดเศษกระดาษด้วยเทคนิครังสีได้ถูกกระทำขึ้นที่หลายสภาวะการทดลองที่มีการเปลี่ยนแปลงปริมาณความชื้นและความหนาแน่นของตัวอย่างมัดเศษกระดาษ สำหรับต้นกำเนิดรังสีที่ใช้ในการทดลองได้แก่ ต้นกำเนิดรังสีนิวตรอนอะเมริเซียม-241/เบริลเลียม และต้นกำเนิดรังสีแกมมาซีเซียม-137 พร้อมด้วยเครื่องสำรวจรังสีแกมมาและนิวตรอนในการวัดความชื้นในมัดเศษกระดาษเปรียบเทียบกับเทคนิคการประเมินความชื้นด้วยการอบไล่ความชื้น โดยผลการทดลองทั่วไปแสดงให้เห็นว่าปริมาณความชื้นและความหนาแน่นของตัวอย่างมัดเศษกระดาษมีผลต่อการลดทอนนิวตรอนเร็ว ในขณะที่รังสีแกมมาจะถูกลดทอนเมื่อเพิ่มความหนาแน่นของตัวอย่างมัดเศษกระดาษ ในท้ายที่สุดสมการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างพจน์ของสัดส่วนของฟลักซ์ที่ถูกลดทอนของนิวตรอนเร็วและรังสีแกมมากับปริมาณความชื้นในมัดเศษกระดาษได้ถูกพัฒนาขึ้นจากผลการทดลองที่ทำขึ้นในการศึกษาครั้งนี้