Файл: Ядернофизические методы анализа и контроля технологических процессов [сборник статей]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 56

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Ге о л о г и ч е с к а я

ко л о н к а

В вертикальных скважинах возможно проворачивание скважин­ ного снаряда и в случае неравномерного распределения орудене­ ния необходимо двух-трехразовое перекрытие рудной зоны в мас­ штабе детализации с последующим осреднением полученных дан­ ных при количественной интерпретации. Воспроизводимость ре­ зультатов РРК хорошая при богатых сплошных рудах и гораздо хуже в случае маломощных пропластков с низкими содержаниями.

По всем рудным пересечениям наблюдается корреляция между результатами РРК и химическим анализом кернового материала (см. рисунок); расхождения по глубинам возникают из-за неточной привязки кернового материала или низкого процента его выхода.

Рентгенорадиометрическим каротажем выявлен ряд пропущен­ ных при геологической документации рудных интервалов. Только по скважине № 60 дополнительно выявлено пять прожилков мощ­ ностью 0,3—0,8 м с содержаниями 0,32—2,20% свинца, подтвер­ жденными при последующем геологическом опробовании.

Среднее содержание свинца на весь рудный интервал определя­ лось по формуле

~ __ ________ с эт ^ _______

( ^эт / ^оэт— 1 )Д/ф

где сЭт — содержание свинца в эталонном блочке; т]эт — отношение спектральных интенсивностей в этом эталоне, высчитанное по от­

ношению скоростей

счета в каналах; цо ат — отношение на

эталоне

с рудовмещающей

средой;

5 — площадь аномалии, ограниченная

фоновым значением, мм2',

h — мощность рудного тела на диаграм­

ме, мм; /ф— отклонение пера регистратора при фоновом

значении

от нуля шкалы отношений, мм.

 

Следует отметить, что большая ширина диаграммной ленты потенциометра ПАСК-8 (14,4 см) позволяет вести запись отноше­ ния при совмещенных нулях измерителя отношений и диаграммной ленты, что упрощает количественную интерпретацию.

Таким образом, применение рентгенорадиометрического каро­ тажа позволяет однозначно выделять свинцово-цинковое орудене­ ние и оценивать содержание свинца, исключая из комплекса гео­ физических исследований скважины селективного и плотностного каротажа как не дающие достаточной информации. Экспрессность

метода РРК обеспечивает

высокую геологическую

эффективность

и значительную экономию

народнохозяйственных

средств.

Сопоставление результатов химического и рентгенорадиометрического опро­ бования. Содержание свинца по РРК без учета скважинных условий (по эта­ лонным пробам):

1—доломи'изирэзанные .нзэестняки с рушой мтерализациай; 2—сви щово-ци шовоа оруденение; выход нерпа —100%.


 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

 

 

1.

Л е м а н

Е.

П.

и д р .

Некоторые особенности и

условия

применения

ра­

 

диоизотопных источников

у-излучения

при

рентгенорадиометрическом

 

опробовании

руд, В сб. „Вопросы разведочной геофизики",

вып.

II.

Л .,

2.

.Недоа",

1969.

А.

 

Ядерногеофнзическая

разведка,

М.,

Атомиздат,

А р ц ы б а ш е в

В.

 

3.

1972.

 

 

Ю.

А.

и

др.

О возможности

определения

содержания

Г р и н ш т е й н

 

свинца

и пинка в полиметаллических

рудах

рентгенорадиометрическим

 

методом. В сб.

„Вопросы

разведочной

геофизики", вып.

II, Л.,

„Нед­

4.

ра", 1969.

Н. Аппаратура для ядерногеофизического

исследования

К о б е л е в

Л.

 

скважин

(публикуется

в наст.

сб.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УДК 539.261

В. А. Муминов, А. И. Чанышев, Р. Махсудходжаева, Т. Хамракулов, Ж. Саидмуратов

ВОЗБУЖДАЕМЫЕ РЕНТГЕНОВСКИЕ ИСТОЧНИКИ ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ СПЕКТРОМЕТРОВ

Метод градуировки энергетической шкалы, определения разре­ шающей способности, линейности и эффективности спектрометров с помощью рентгеновской трубки вместе с соответствующими фильтрами [1] требует специальной громоздкой установки доволь­ но высокой стоимости. Чаще используют у-радиоактивные источни­ ки, а также изотопы, дочерние атомы которых, образующиеся при распаде Л-захватом, излучают рентгеновские лучи [2]. Сравнитель­ но большой набор таких источников неудобен в эксплуатации и увеличивает фон в измерительной комнате. Использование не­ большого числа изотопных источников совместно с «пассивными» элементами значительно снижает фон, обеспечивая радиационную безопасность, а также устраняет надобность в приобретении необ­ ходимых калиброванных радиоактивных изотопов, стоимость кото­ рых довольно высока.

В предлагаемой работе представлены результаты эксперимен­

тальных исследований

по двум

изотопным

источникам

ниже

130 кэв совместно с подобранными элементами

для градуировки

энергетической шкалы

и оценки

разрешающей

способности

у- и

рентгенометрических устройств различного назначения. Цель ра­ боты— добиться уменьшения числа радиоактивных изотопных ис­ точников при градуировке спектрометрической аппаратуры, не сужая при этом энергетический диапазон калибровочных источ­ ников.

Для возбуждения характеристического рентгеновского излуче­ ния от специально подобранных «пассивных», т. е. нерадиоактив­ ных, элементов использовались изотопный p-источник Sr90+ V 90 и у-источник Со57.

86


Ядернофизические характеристики р- и ^-источников следую­ щие: стронций с периодом полураспада 28 лет излучает р-частицы с энергией' 540 кэв; иттрий с периодом полураспада 64,2 час. излу­ чает р-частицы с энергией 2270 кэв; радиоактивный кобальт-57 имеет период полураспада 270 дн. и излучает в основном у-кванты

с энергиями 123

и 137 кэв, а также

у-кванты

с энергиями 14 и

^ 7 кэв от рентгеновского излучения

дочернего

изотопа Fe57.

При контакте

радиоактивного изотопа и «пассивного» элемента

последний под действием р-частиц или у-квантов генерирует ха­ рактеристическое рентгеновское излучение, энергия которого зави­ сит от элемента материала. Ожидаемые энергии рентгеновского излучения элементов (кэв) при возбуждении ихядерными излучени­

ем от радиоактивных источников ( S r 90+ V 90)

и Со57 [3—5] приведе­

ны ниже:

 

 

 

 

 

K <,

к*

к?,

 

 

“з

 

 

Cd

23,172

22,982

26,093

26,641

Sn

25,270

25,042

28,483

29,106

Ва

32,191

31,815

36,376

37,755

La

33,440

33,033

37,799

38,728

Та

57,524

56,270

65,210

66,999

Pt

66,820

65,111

75,736

77,866

Au

68,794

66,980

77,968

80,165

Pb

74,957

72,794

84,922

87,343

Рентгеновские спектры, снятые на сцинтилляционном у-спектро- метре с помощью p-источника Sr90 + V90 от элементов Cd, Sn, Ва,

Рис. 1. Спектры рентгеновского излучения:

а —элементов, снятые при возбуждении (3-частицами с помошью радиоактивного источника Sr90-}-V90 на сцинтилляционном спектрометре; б—свинца, воабужденн ого квантами радиоактивного ичэтопа кобальт-57.

La, Та, Pt и РЬ, приведены на рис. 1а; на рис. 16 представлены спектры,,снятые на Се(Ы )-спектреметре.

87


При возбуждении характеристического рентгеновского излуче­ ния от элементов бария и лантана в качестве «пассивных» шайб использовали гидрат окиси бария В а(О Н )2 и окись лантана La20 3. Остальные элементы брали в виде металлических фольг и пластин.

Рис. 2. Общая конструкция (слева) и отдельные дета­ ли (справа) многопредельного источника ионизирую­

щего излучения с переменной

энергией;

а —разверну­

тый вид капсулы, <5— подвижный

сектор

с капсулой и

и фиксирующей пластинкой;

в —основание

с набором

шайб:

 

 

 

 

 

/ —основание источника, составленное,

из

трех

дисков;

2 „пассш-

ные“ шайбы из.указанных элементов;

3~сектор

источника; 4 -кап ­

сула с радиоактизным изотопом кобальт-57; 5 болтит,

соединяюши!

сектор с основанием источника; 6—фиксирующая

пласти «ка; 7—уг­

лубления на дисках основания источничов, 8 —пружилящая разрез­ ная шайба; У—прокладка; /0-заклепки алюмишевые.

На основании проведенных исследований нами предложен не­ сложный источник рентгеновского излучения с перестраиваемой энергией в зависимости от используемых элементов мишеней. Кон­ струкция многопредельного источника может применяться для калибровки радиометрической и дозиметрической аппаратуры, а также для градуировки энергетической шкалы и оценки разрешаю­ щей способности у- и рентгеноспектрометров.

Устройство источника схематически изображено на рис. 2. Ос­ новная задача устройства — получение энергетических линий с из­

88


вестной энергией, которые могли бы служить стандартами для градуировки энергетической шкалы и разрешающей способности у- и рентгеноспектрометров. Общие размеры источника следующие:

диаметр 30 ± 2 мм,

высота 6± 1 мм.

 

 

На составном дисковом основании по часовой стрелке располо­

жены шайбы диаметром 9± 1 мм из

свинца толщиной

0,225 мм,

платины — 0,256,

тантала — 0,289,

лантана — 0,300,

кадмия —

0. 265.мм; гнездо П остается пустым. Для получения максимально­

го выхода рентгеновского излучения мы определяли оптимальную

толщину шайб.

 

График

зависи­

 

 

 

 

мости

максимального

выхода

 

 

 

 

рентгеновского излучения от тол­

 

 

 

 

щины свинцового материала при­

 

 

 

 

водится

на

рис.

3.

Аналогично

 

 

 

 

построены

графики для

опреде­

 

 

 

 

ления

оптимальной

толщины

 

 

 

 

шайб из каждого элемента. После

 

 

 

 

установки шайбы (см.

рис. 2)

 

 

 

 

три диска основания скрепляются

 

 

 

 

двумя винтами. Такая конструк­

 

 

 

 

ция

удобна тем,

что

позволяет

 

 

 

 

заменять шайбу. Сектор 3, прок­

 

 

 

 

ладка 9 и фиксирующая пластин­

Рис. 3.

Зависимость

максимального

ка

6 также скрепляются

двумя

выхода

флуоресцентного

характери­

винтами 10 из

алюминия.

В гнез­

стического рентгеновского излучение

до между сектором и фиксирую­

от толщины свинцовой

шайбы (тол­

щина одной фольги

равна 32 мкм).

щей

 

пластинкой

вставляется

 

 

 

 

капсула 4

из

оргстекла

с радиоактивным изотопом кобальт-57,

который помещается между крышкой К и дном Д.

 

 

 

С поворотом

сектора

капсула

с радиоактивным

изотопом ус­

танавливается над одной из шайб, укрепленных на основании. При взаимодействии с материалом шайбы р-частицы или у-кванты изо­ топного источника мгновенно генерируют рентгеновское излучение, энергетические линии которого соответствуют элементу шайбы. Сектор фиксируется над шайбой с помощью пружинящего выступа, который западает в углубления на диске основания.

Подобный источник позволяет уменьшить число используемых радиоактивных изотопов при градуировке радиометрической аппа­ ратуры. Конструкция его весьма проста и не встречает трудностей при изготовлении.

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

 

 

1.

E b e r t

Р.

J.

G a i n e s

J . L . ,

L е i р е i t

G.

R.

Nucl. Instr.

and

Met h.,

 

29—34,

1972.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

A i t k e n

D.

W. et.

al.

IEEE Irans.,

NS —14,

468,

1967.

 

 

3.

S . t e h n

T.

F.

Nucleonics,

v. 18,

1&6,

1960.

 

 

 

 

 

4.

Г у с е в

H.

Г.

и др.

Радиоактивные

изотопы как -(-излучатели,

М.,

Атом-

 

издат, 1964, стр. 37.

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

F i n e S. ,

Н e n d e l

С.

F. Nucleonics, v.

13,

36,

1965.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

89