10.5 Аналіз результатів роботи, висновки

Вихідні дані і результати вимірювань _K і tg за допомогою моста Р5010 записують у таблицю 10.1.

Таблиця 10.1 - Результати вимірювань діелектричної проникності _K і діелектричних втрат tg гірських порід

Номер взірця	Порода	Вологість, %	Ємність конденсатора, Ф							Примітка
			Спар	Спов	С0	С1		R4	tg δ

За формулою (10.11) розраховують діелектричну проникність взірця.

Тангенс кута діелектричних втрат визначається за формулою (10.12).

У звіті приводяться короткі відомості, принципіальна схема, за якою визначається діелектрична проникність зразків породи, формули, за якими визначається діелектричні параметри та таблиця з результами вимірів по роботі.

Похибки. Найбільша відносна похибка дорівнює:

. (10.10)

Із даної формули видно, що відносна похибка тим більша, чим більші відносні похибки , , і , більші ємкості і і більша різниця . При , , , ;

Ф, Ф, Ф;

або Ф;

, м;

або ;

або .

При інших значеннях ємності відносна похибка має ту саму величину. При визначенні tg похибка не повинна перевищувати 30%.

Методичні похибки при визначенні  і tg можуть бути слідуючі:

- похибка, пов’язана із шкідливою ємністю провідників і кривою ємності конденсатора ( збільшується, а tg - зменшується);

- похибка, пов’язана із ємністю повітряного проміжку, який знаходиться між взірцем і електродами конденсатора ( і tg зменшується);

- похибка, пов’язана із шкідливою ємністю конденсатора і з'єднювальних проводів ( і tg збільшуються ) і інші.

10.6 Контрольні запитання

10.6.1 Що називають діелектричною проникністю?

10.6.2 Що таке тангенс кута діелектричних втрат?

10.6.3 Із, яких складових складається вектор електричного зміщення?

10.6.4 Як залежить діелектрична проникність від пористості і насиченості порід?

10.6.5 Коли виникають в породах струми провідності і струми зміщення? Який фактор при цьому являється суттєвим?

10.6.6 В яких межах змінюється  іі tg гірських порід?

Лабораторна робота№11

ВИЗНАЧЕННЯ натуральної РАДІОАКТИВНОСТІ

ЗРАЗКів ГІРСЬКИХ ПОРІД

11.1 Мета, завдання і тривалість роботи

Метою роботи є вивчення методики визначення природної (натуральної) гамма-активності зразків гірських порід.

Завдання:

- визначити природну гамма-активність зразків гірських порід;

- за величиною природної радіоактивності визначити, до якого типу порід відноситься зразок, що вивчається;

- оцінити глинистість даного зразка.

Тривалість роботи - 4 години.

11.2 Основні теоретичні положення

Природною радіоактивністю порід називається здатність деяких атомних ядер розпадатися з виділенням α-, β- і γ-променів. При цьому вихідне ядро перетворюється в ядро ізотопу того ж елементу.

Одиницею виміру питомої гамма-активності речовини (породи) є кг.екв.Ra/кг або кг.екв.Ra/м³. Дольні одиниці – нкг.екв.Ra/ кг або нкг.екв.Ra/м³. Об'ємна гамма-активність

К_γп = q_γп × δ_{п ,} (11.1)

де q_{γП -} питома масова гамма-активність; δ_П – густина породи.

Радіоактивність гірських порід обумовлена присутністю в них урану, радію, торію з продуктами їхнього розпаду і радіоактивного ізотопу калію К⁴⁰.

Гамма-активність порід із кларковим вмістом радіоактивних елементів вимірюється від 0,1 нкг.экв.Ra/ кг (0,25 нкг.экв.Ra/ м³) до 25 нкг.экв.Ra/ кг (70 нкг.экв.Ra/ м³) і залежить від походження, мінерального складу і ступеня перетвореності порід.

Радіоактивність гірських порід є фізичною властивістю, що застосовується для вирішення різних завдань: літологічного розчленовування, визначення глинистості, з'ясування умов осадконакопичення та інших геологічних прикладних завдань.

Питому масову гамма-активність порід визначають шляхом порівняння інтенсивностей гамма-випромінювання зразка породи I_п і зразка препарату (еталона) радію I_ет, що має відому радіоактивність q_gет. Результати вимірів залежать від того, чи містить зразок породи тільки радій, від чутливості детектора і ступеня ідентичності фізичних властивостей зразка й еталона.

Питома масова й об'ємна гамма-активність зразка породи визначаються по формулах:

, (11.2)

, (11.3)

де q_gп и q_gз –відповідно питомі масові гамма-активності твердої фази і заповнювача порового простору; d_т і d_з –відповідно, густина твердої фази і заповнювача порового простору; К_п –коефіцієнт пористості; m_п і m_ет –маси породи й еталона; I_ф –фонове випромінювання.

Інтенсивності реєструють протягом 600-900 с із багатократним повторенням і приймають для розрахунку середні значення.