Ядерно-геофізичні методи — сукупність геофізичних методів, основаних на дослідженні природних чи штучно викликаних полів ядерних випромінювань, наприклад, у гірських породах.
Загальна характеристика
Зміна полів випромінювань і взаємодія радіоактивних випромінювань гірських порід залежить від їх складу та властивостей, а також насичуючих флюїдів (газу, нафти, води). Я.-г.м. використовуються для вивчення складу, геологічної будови земної кори, процесів, які проходять у надрах Землі, а також пошуків, розвідки родовищ корисних копалин та контролю за їх розробкою. На відміну від інших геофізичних методів Я.-г.м. дають безпосередню інформацію про елементарний та радіонуклідний склад об'єктів, що вивчаються.
Я.-г.м. розрізняють за видом первинного (збуджувального) та вторинного (реєстрованого) випромінювання, типу ядерної реакції, що вивчається, чи ефекту взаємодії випромінювання з речовиною, способом та режимом вимірювань. Найбільш поширений з Я.-г.м. гамма-метод оснований на вимірюванні інтенсивності потоку чи спектра гамма-випромінювання природних радіоактивних нуклідів, які містяться в гірських породах (головним чином гамма-випромінювання, продуктів розпаду урану та торію, а також радіонукліду 40К). В інтеґральному варіанті за даними гамма-методу вивчають загальну гамма-активність гірських порід, у спектрометричному — гамма-активність окремих радіонуклідів та їх концентрацію. Гамма-гамма-методом (ГГМ) вимірюють потік чи спектр розсіяного гірською породою гамма-випромінювання, яке виникає при опромінюванні їх гамма-квантами зовнішнього джерела. ГГМ застосовують в основному для визначення густини гірських порід, у першу чергу при геофізичних дослідженнях свердловин (гамма-гамма каротаж). Нейтронні методи (НМ) основані на опромінюванні гірських порід нейтронами зовнішніх джерел та реєстрації нейтронного чи гамма-випромінювання, яке виникає внаслідок різних реакцій взаємодії нейтронів джерела з ядрами елементів, що входять до складу гірських порід. Методи, основані на реєстрації природного нейтронного потоку гірських порід, не знайшли широкого застосування. НМ включають стаціонарні та імпульсні нейтрон-нейтронні (ННМ та ІННМ), нейтронні гамма (НГМ, ІНГМ) і нейтронні активаційні методи (НАМ). Кожна з цих груп методів включає ряд модифікацій. Найбільш інформативними є спектрометричні варіанти НГМ, ІНГМ, НАМ, у яких за спектрами викликаного нейтронами гамма-випромінювання визначають елементний склад досліджуваних геологічних об'єктів. НМ — найінформативніші з Я.-г.м. і використовуються для вирішення широкого кола геологічних задач.
, який застосовується в рудній геофізиці, оснований на опромінюванні гірських порід чи руд низькоенергетичним (до 200 кеВ) гамма-випромінюванням від радіонуклідних джерел та вимірюванні характеристичного рентгенівського випромінювання атомів. Гамма-нейтронним методом реєструють фотонейтрони, які утворюються при опромінюванні гірських порід гамма-квантами високих енергій з метою виявлення берилійових руд. Метод ядерного гамма-резонансу, оснований на ефекті Мессбауера, використовується при пошуках та розвідці руд олова та заліза.
При проведенні ядерно-геофізичних зйомок найчастіше використовуються гамма-методи (гамма-зйомка), рідко еманаційна, радіогідрогеологічна, рентгенорадіометрична, гамма-нейтронна та ін. Для випробовування руд застосовують гамма-методи, рентгенорадіометричні, нейтронні та гамма-активаційні методи.
При геофізичних дослідженнях у свердловинах частіше користуються гамма-каротажем, гамма-гамма-каротажем, нейтрон-нейтронним каротажем та нейтронним гамма-каротажем. Для вивчення динаміки підземних флюїдів (нафта, вода) та оцінки фільтраційних властивостей пластів у нафтопромисловій геології, інженерних та гідрогеологічних дослідженнях, а також для контролю технічного стану свердловин використовується метод радіоактивних індикаторів, оснований на запомповуванні тритію чи радону у свердловину і вимірюванні радіоактивності проб води в сусідніх свердловинах. Подальший розвиток Я.-г.м. пов'язаний із досягненнями ядерної фізики, її методів і технічних засобів. У кінці 30-х — початку 40-х рр. XX століття запропоновано і випробувано нейтронно-активаційний аналіз (1936, Д.Хевеші, Х.Леві — Угорщина), нейтронний каротаж (1939-41, Б.Понтекорво — США); у кінці 40-х-50-х р.р. з'явився гамма-гамма каротаж (1947, Ф.Халенбах — Німеччина), рентгенорадіометричний метод (1954, Л.Райфел, Р.Хемфріц — США), а в 50-ті-60-ті роки сформульовано основні напрямки ядерної геофізики, розроблено теорію методів та принципи створення апаратури.
Див. також
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
- Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу. Тт. 1-2, 2004—2006 рр. 560 + 800 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Yaderno geofizichni metodi sukupnist geofizichnih metodiv osnovanih na doslidzhenni prirodnih chi shtuchno viklikanih poliv yadernih viprominyuvan napriklad u girskih porodah Zagalna harakteristikaZmina poliv viprominyuvan i vzayemodiya radioaktivnih viprominyuvan girskih porid zalezhit vid yih skladu ta vlastivostej a takozh nasichuyuchih flyuyidiv gazu nafti vodi Ya g m vikoristovuyutsya dlya vivchennya skladu geologichnoyi budovi zemnoyi kori procesiv yaki prohodyat u nadrah Zemli a takozh poshukiv rozvidki rodovish korisnih kopalin ta kontrolyu za yih rozrobkoyu Na vidminu vid inshih geofizichnih metodiv Ya g m dayut bezposerednyu informaciyu pro elementarnij ta radionuklidnij sklad ob yektiv sho vivchayutsya Ya g m rozriznyayut za vidom pervinnogo zbudzhuvalnogo ta vtorinnogo reyestrovanogo viprominyuvannya tipu yadernoyi reakciyi sho vivchayetsya chi efektu vzayemodiyi viprominyuvannya z rechovinoyu sposobom ta rezhimom vimiryuvan Najbilsh poshirenij z Ya g m gamma metod osnovanij na vimiryuvanni intensivnosti potoku chi spektra gamma viprominyuvannya prirodnih radioaktivnih nuklidiv yaki mistyatsya v girskih porodah golovnim chinom gamma viprominyuvannya produktiv rozpadu uranu ta toriyu a takozh radionuklidu 40K V integralnomu varianti za danimi gamma metodu vivchayut zagalnu gamma aktivnist girskih porid u spektrometrichnomu gamma aktivnist okremih radionuklidiv ta yih koncentraciyu Gamma gamma metodom GGM vimiryuyut potik chi spektr rozsiyanogo girskoyu porodoyu gamma viprominyuvannya yake vinikaye pri oprominyuvanni yih gamma kvantami zovnishnogo dzherela GGM zastosovuyut v osnovnomu dlya viznachennya gustini girskih porid u pershu chergu pri geofizichnih doslidzhennyah sverdlovin gamma gamma karotazh Nejtronni metodi NM osnovani na oprominyuvanni girskih porid nejtronami zovnishnih dzherel ta reyestraciyi nejtronnogo chi gamma viprominyuvannya yake vinikaye vnaslidok riznih reakcij vzayemodiyi nejtroniv dzherela z yadrami elementiv sho vhodyat do skladu girskih porid Metodi osnovani na reyestraciyi prirodnogo nejtronnogo potoku girskih porid ne znajshli shirokogo zastosuvannya NM vklyuchayut stacionarni ta impulsni nejtron nejtronni NNM ta INNM nejtronni gamma NGM INGM i nejtronni aktivacijni metodi NAM Kozhna z cih grup metodiv vklyuchaye ryad modifikacij Najbilsh informativnimi ye spektrometrichni varianti NGM INGM NAM u yakih za spektrami viklikanogo nejtronami gamma viprominyuvannya viznachayut elementnij sklad doslidzhuvanih geologichnih ob yektiv NM najinformativnishi z Ya g m i vikoristovuyutsya dlya virishennya shirokogo kola geologichnih zadach yakij zastosovuyetsya v rudnij geofizici osnovanij na oprominyuvanni girskih porid chi rud nizkoenergetichnim do 200 keV gamma viprominyuvannyam vid radionuklidnih dzherel ta vimiryuvanni harakteristichnogo rentgenivskogo viprominyuvannya atomiv Gamma nejtronnim metodom reyestruyut fotonejtroni yaki utvoryuyutsya pri oprominyuvanni girskih porid gamma kvantami visokih energij z metoyu viyavlennya berilijovih rud Metod yadernogo gamma rezonansu osnovanij na efekti Messbauera vikoristovuyetsya pri poshukah ta rozvidci rud olova ta zaliza Pri provedenni yaderno geofizichnih zjomok najchastishe vikoristovuyutsya gamma metodi gamma zjomka ridko emanacijna radiogidrogeologichna rentgenoradiometrichna gamma nejtronna ta in Dlya viprobovuvannya rud zastosovuyut gamma metodi rentgenoradiometrichni nejtronni ta gamma aktivacijni metodi Pri geofizichnih doslidzhennyah u sverdlovinah chastishe koristuyutsya gamma karotazhem gamma gamma karotazhem nejtron nejtronnim karotazhem ta nejtronnim gamma karotazhem Dlya vivchennya dinamiki pidzemnih flyuyidiv nafta voda ta ocinki filtracijnih vlastivostej plastiv u naftopromislovij geologiyi inzhenernih ta gidrogeologichnih doslidzhennyah a takozh dlya kontrolyu tehnichnogo stanu sverdlovin vikoristovuyetsya metod radioaktivnih indikatoriv osnovanij na zapompovuvanni tritiyu chi radonu u sverdlovinu i vimiryuvanni radioaktivnosti prob vodi v susidnih sverdlovinah Podalshij rozvitok Ya g m pov yazanij iz dosyagnennyami yadernoyi fiziki yiyi metodiv i tehnichnih zasobiv U kinci 30 h pochatku 40 h rr XX stolittya zaproponovano i viprobuvano nejtronno aktivacijnij analiz 1936 D Heveshi H Levi Ugorshina nejtronnij karotazh 1939 41 B Pontekorvo SShA u kinci 40 h 50 h r r z yavivsya gamma gamma karotazh 1947 F Halenbah Nimechchina rentgenoradiometrichnij metod 1954 L Rajfel R Hemfric SShA a v 50 ti 60 ti roki sformulovano osnovni napryamki yadernoyi geofiziki rozrobleno teoriyu metodiv ta principi stvorennya aparaturi Div takozhGeofizichni doslidzhennya Yaderno geofizichne oprobuvannyaLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2013 T 3 S Ya 644 s Bojko V S Bojko R V Tlumachno terminologichnij slovnik dovidnik z nafti i gazu Tt 1 2 2004 2006 rr 560 800 s