32.Сущность методов, основанных на искусственном облучении горных пород нейтронами или гамма-излучением. Гамма метод и нейтрон-нейтронный метод.

Сущность методов, основанных на искусственном облучении горных пород нейтронами или гамма-излучением, состоит в следующем. При облучении горных пород радиоактивным источником (сплавы: полоний-бериллий, радий— бериллий и др.) нейтроны с высокими скоростями и энергией (так называемые быстрые нейтроны) при столкновении с ядрами тяжелых элементов рассеиваются, при столкновении с ядрами легких элементов (например, водорода) движение их замедляется, а энергия понижается. После ряда столкновений энергия быстрых нейтронов понижается и они превращаются в тепловые нейтроны, которые захватываются ядрами элементов. Это явление сопровождается вторичным гамма-излучением. По количеству обнаруженых тепловых нейтронов 1_пп и интенсивности вторичного гамма-излучения 1_пγ судят о наличии элементов, обладающих способностью замедлять движение нейтронов.

3 3. Нейтронный метод и гамма-гамма метод. Графики зависимости ядерных явлений от свойств горных пород. Рис. 3. Графики зависимости ядерных явлении от свойств горных пород (по В. И. Ферронскому). а — между регистрируемым излучением тепловых нейтронов, рассеиваемым породой, и ее влажностью; б — между регистрируемым гамма-излучением, рассеиваемым породой, и ее плотностью; в — между регистрируемым гамма-излучением, поглощаемым породой, и ее плотностью.

При облучении горных пород гамма-излучением на его пути располагают экран и прямое воздействие гамма-излучения сводят до минимума. Возникает, таким образом, рассеянное гамма излучение. Интенсивность рассеянного, т. е. прошедшего через горные породы, гамма-излучения тем меньше, чем больше их плотность. Эту зависимость и используют для определения плотности горных пород. Этот метод в отличие от гамма-метода называют гамма-гамма-методом или плотностным (рис. 3, б). Горные породы могут не только рассеивать — пропускать гамма-излучение, но и поглощать его. Чем больше плотность горных пород, тем больше они поглощают гамма-излучения. На этом основано определение плотности горных пород методом поглощения гамма-излучения (рис. 3, в), представляющего собой вторую разновидность гамма-гамма метода. 34.Схема работы нейтронного измерителя влажности и глубинного гамма плотнометра.

Рис. 6. Схема работы нейтронного измерителя влажности и глубинного гамма плотномера: 1 — регистрирующая аппаратура; 2 — кабель, передающий информацию; 3 — обсадная труба; 4 — зонд прибора с источником ионизирующего излучения; 5 — экран; Е — источник излучения.

35. Схема определения плотности горных пород методом поглощения гамма-излучения.

Р ис. 7. Схема определения плотности горных пород методом поглощения гамма-излучения приборами типа «вилки» (а) и «щупа» (б). 1 — источник излучения; 2 — распространение излучения; 3 — приемное устройство. С помощью гидравлического устройства зонд погружают в толщу пород, а усилие, затрачиваемое на это погружение (зондирование), регистрируют. В процессе погружения зонда интенсивность излучения нейтронов и гамма частиц регистрируется и по кабелю передается на пульт наземной регистрирующей аппаратуры, которая записывает поступающую информацию в виде непрерывной диаграммы.

36. Схема определения плотности горных пород методом рассеянного гамма-излучения. Рис. 8- Схемы определения плотности горных пород методом рассеянного гамма-излучения.

а – для измерения в поверхностном слое в условиях полупространства исследуемой среды; б – для измерения в условиях полного пространства исследуемой среды вокруг зонда; в – для измерения в условиях полного пространства исследуемой среды в скважине. 1 – источник гамма-излучения; 2 – экран от прямого излучения; 3 – детектор излучения; 4 – корпус датчика; 5 – исследуемая среда.