Файл: Филиппов, Е. М. Ядерные разведчики земных и космических объектов.pdf

Габариты циклотрона определяются размерами электромагни­ та, поперечник которого достигает 1,5-4-2,25 м. С помощью цикло­ тронов можно ускорять протоны, дейтроны, тритоны, гелиопы (ядра гелия-3), альфа-частицы и другие более тяжелые ионы. Протоны и дейтроны можно ускорять максимум до 25 МэВ при токах в пучке соответственно 1 и 0,3 мА. Альфа-частицы и трех­ зарядные ионы азота можно ускорять соответственно до энергий

48 и 160 МэВ и т. д.

Для получения мощных пучков протонов и дейтронов, как уже неоднократно отмечалось, могут использоваться и линейные ускорители.

Ускоряемые тяжелые ионы углерода, азота, кислорода, хло­ ра и других элементов используются для анализа по их рас­ сеянию от поверхности облучаемых веществ и изучения наве­ денной активности изотопов, возникающих при реакции ионов с ядрами атомов различных химических элементов. По рассея­ нию ионов можно анализировать тяжелые ядра химических элементов, отличающихся на единицу. Это одно из существен­ ных преимуществ ионных методов по сравнению с другими, рассмотренными выше, поскольку при этом возможен не толь­ ко элементный анализ проб, но и изотопный. Тяжелые элемен­ ты с атомным номером около 200 в легкой вмещающей среде (кремнезем и т. п.) при бомбардировке ионами углерода мож­ но определять с порогом чувствительности от 0,001 до 0,1%

Ионы углерода с энергией 80 МэВ использовались для акти­ вации свинца. Наведенная альфа-активность возникающего при этом радона-212 (Т= 23 мин, Еа— 6,26 МэВ) измерялась с по­ мощью полупроводникового альфа-спектрометра. Свинец по этой методике оказалось возможным определять, начиная с 1-10_4%.

Для анализа вещества в последние годы все чаще начинает применяться излучение ускоряемых частиц, таких как альфа-ча­ стицы, гелионы, тритоны, дейтроны и протоны. Так, дейтронный активационный анализ привлекался для определения в геологи­ ческих пробах алюминия, натрия, фосфора и бора с порогом чув­ ствительности от сотых до десятитысячных долей процента. Кро­ ме того, с помощью рассмотренной методики изучали изотопный состав кальция в минералах. Протонный активационный анализ Л. П. Старчиком и др. использовался для анализа легких элемен­ тов от лития до серы с порогом чувствительности от сотых до деся­ титысячных долей процента.

для геологических экспедиций, а также различные миниатюрные счетно-решающие системы, которые могли бы сразу же обраба­ тывать получаемую информацию и преобразовывать ее непосред­ ственно для практики.

Такие миниатюрные приборы понадобятся космонавтам на Луне, Марсе и других планетах для создания обитаемых станций. При строительстве таких станций необходимо всесторонне изу­ чить физические и химические свойства «строительных материа­ лов». В последующем встанет вопрос о переработке горных пород планет для получения кислорода и других необходимых материа­ лов. Ядерные разведчики окажут космонавтам неоценимую услугу.

Однако ядерным разведчикам еще много дел на Земле. С их помощью необходимо всесторонне изучить земные недра. Кроме того, взоры геологов и геофизиков уже обращены к морям и оке­ анам — начинается изучение прибрежно-морских и океанических отложений, а в некоторых местах — и добыча различных метал­ лических полезных ископаемых. Из-под морского дна извлекают­ ся нефть и газ. Отрасль геофизики, занимающаяся этими пробле­ мами, получила название морской геофизики. Однако в отличие от сухопутной геофизики морская находится в начальной стадии своего развития. Особенно это касается морской ядерной геофи­ зики. Предстоит большой цикл исследований как для выяснения возможностей различных ядерных методов, так и для создания специальных приборов.

Вот только небольшой перечень ядерно-геофизических задач (из всего их многообразия), которые надлежит решить в бли­ жайшем будущем.

Специальная литература

Арцыбашев В. А. Гамма-метод измерения плотности. М., Атомиздат, 1965, 203 с.

Арцыбашев В. А. Ядерно-геофизическая разведка. М., Атомиздат, 1973, 400 с. Баранов В. И. Радиометрия. М., Изд-во АН СССР, 1955, 1956, 344 с. Большаков А. Ю. Рентгено-радиометрический метод исследования состава

горных пород. М., Атомиздат, 1970, 133 с.

Варварин Г. Б., Филиппов Е. М. Плотностной гамма-гамма-метод в геофизи­ ке. Новосибирск, «Наука», 1972, 230 с.

Глесстон С. Атом, атомное ядро, атомная энергия. М., ИЛ, 1961, 648 с. Гольданскнн В. И., Лейкин Е. М. Превращение атомных ядер. М., Изд-во

АН СССР, 1958, 426 с.

Горбушина Л. В. и др. Радиометрические и ядерио-геофнзнческие методы по­ исков и разведки месторождений полезных ископаемых. М., Атомиздат,

Госгеолтехнздат, 1959, 56 с.

Осипов В. И. Определение плотности и влажности грунтов по рассеянию гам­

580 с.

Филиппов Е. М. Курс ядерной геофизики. Ч. 1 и 2. Новосибирск, изд. НГУ, 1972, 287 с. и 315 с.

Филиппов Е. М. Ядерная геофизика. Т. 1 и 2. Новосибирск, «Наука», 1973, 516 с. и 400 с.

Филиппов Е. М., Вахтин Б. С., Новоселов А. В. Нейтрон-нейтронный и нейт­ ронный гамма-методы в рудной геологии. Новосибирск, «Наука», 1972,

347 с.

Ядерная геофизика (труды ВНИИ ядерной геофизики и геохимии). М., «Нед­ ра», вып. 1, 1968, 288 с.; вып. 3, 1968, 287 с.; вып. 7, 1969, 264 с.; вып. 9, 1971, 208 с.

Ядерная геофизика. Алма-Ата, 1971, 158 с.

Якубович А. Л., Зайцев Е. И., Пржиялговский С. М. Ядернофнзнческне ме­ тоды анализа минерального сырья. М., Атомиздат, 1969, 415 с.