Мод. 2. Тема 2. Радиометрические методы. В си единицей для определения активности радионуклидов является беккерель(Бк)

• Название: В си единицей для определения активности радионуклидов является беккерель(Бк)
• Дата: 14.03.2018
• Размер: 168 Kb.
• Имя файла: Мод. 2. Тема 2. Радиометрические методы.ppt
• Тип: Документы; #38418

• В СИ единицей для определения активности радионуклидов является беккерель(Бк) – это активность любого нуклида, в котором за 1 секунду распадается 1 ядро. Единица названа в честь французского физика, лауреата Нобелевской премии Антуана Анри Беккереля.
• Очень часто на практике используют несистемную единицу активности - Кюри (Ки) - 3,7x1010 Бк (расп/сек). Эта единица возникла исторически: такой активностью обладает 1 грамм радия-226 в равновесии с дочерними продуктами распада. Именно с радием-226 долгие годы работали лауреаты Нобелевской премии французские учёные супруги Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри.
• Мощность дозы, т.е. облучение за единицу времени, в радиометрии выражают в амперах на килограмм (А/кг), микрорентгенах в час (мкР/ч).
  
• Радиоактивность горных пород и руд тем выше, чем больше концентрация в них естественных радиоактивных элементов.
  

• 1. группа минералов очень высокой радиоактивности - это минералы урана (первичные - уранит, настуран, вторичные - карбонаты, фосфаты, сульфаты уранила и др,) тория (торианит, торит, монацит и др.);
  
• 2. группа минералов высокой радиоактивности – минералы, содержащие калий-40 (полевые шпаты, калийные соли);
  
• 3. группа минералов средней радиоактивности - магнетит, лимонит, сульфиды и др.;
  
• 4. группа минералов низкой радиоактивности - кварц, кальцит, гипс, каменная соль и др.
  

• Основой радиометрических методов является выявление и изучение естественной радиоактивности минералов и горных пород. Радиометрические методы можно разделить на полевые и лабораторные методы.
  
• Все полевые поисковые радиометрические методы являются геохимическими, так как изучают геохимические поля радиоактивных элементов с целью выявления их ореолов рассеяния. В лабораторных условиях радиометрические методы применяются для определения содержания радиоактивных элементов в минералах, горных породах, воде и газах.

• геологическое картирование, которое основано на различии радиоактивности разных типов пород, а также повышение радиоактивности пород в зоне тектонических нарушений;
  
• литологическое расчленение горных пород. В данном случае очень важен γ-метод исследования скважин в комплексе с другими геофизическими методами в случае, когда бурение скважин осуществляется без отбора керна или выход керна мал;
• радиометрические методы широко применяются во всех видах поисков и разведки полезных ископаемых генетически и парагенетически связанных с ураном и торием. Например, к месторождениям редкоземельных элементов, боксита, олова, бериллия приурочено повышенное содержание тория; к месторождениям ниобия, тантала, вольфрама, молибдена - урана; к некоторым полиметаллическим месторождениям – калия.
• разведка, определение глубины и мощности рудных тел, а также оконтуривание границ залегания. Максимальное значение радиоактивности элементов в земной коре приурочено к верхней части гранитной геосферы, мощностью 25 – 30 км.
• определение абсолютного возраста горных пород, основанного на том, что процесс радиоактивного распада протекает с постоянной скоростью, не зависящей от окружающих физико-химических условий.
  

• Радиоактивные излучения могут быть зарегистрированы двумя методами: ионизационными и импульсными. В ионизационном методе в качестве регистрирующих приборов используются ионизационные камеры, а в импульсном счетчики излучения.
• В ионизационных камерах измеряют интенсивность α – излучения, имеющего большую ионизационную способность, реже β – излучение. С помощью счетчиков регистрируют все виды излучения.
  
• Сцинтилляционный счетчик состоит из сцинтиллятора (неорганические или органические кристаллы, жидкие и газообразные), способного под действием гамма-квантов испускать вспышки света.
  
• Полевая радиометрическая аппаратура предназначена для измерения α -, β – и γ- активности пород в процессе пешеходной, автомобильной и воздушной съемок, для обнаружения и определения концентраций радиоактивных эманаций в горных выработках, почвенном воздухе и воде. По типу применяемых счетчиков приборы подразделяются на газоразрядные и сцинтилляционные.
• Для гамма-съемки используют разного рода полевые радиометры со стрелочным индикатором на выходе. С помощью наушников можно осуществлять звуковую индикацию импульсов.
  

• Альфа - излучение представляет собой поток положительно заряженных частиц (ядер атомов гелия), энергия которых на длине пути около 10 см в воздухе и долей миллиметров в породах тратится на ионизацию и нагревание окружающей среды, поэтому проникающая способность у них очень мала. Т.е. α -распад – это выбрасывание (испускание) из ядра атома a-частицы, а α -частица - это 2 протона и 2 нейтрона, то есть ядро атома гелия с массой 4 единицы и зарядом +2. Скорость α - частицы при вылете из ядра от 12 до 20 тыс. км/сек. Так, например, при α -распаде урана всегда образуется торий, при a-распаде тория - радий, при распаде радия - радон, затем полоний и наконец - свинец. При этом из конкретного изотопа урана-238 образуется торий-234, затем радий-230, радон-226 и т. д.
• α-метод используется с целью измерения α-излучения и определения концентрации радиоактивных элементов (U, 222Rn, 226Ra и др.) в радиоактивных рудах и породах. Использование α-метода является сложной задачей из-за специфики α-частиц.
• Для измерения α-излучения используются ячеистые сцинтилляционные системы, пропорциональные газопроточные счетчики и сцинтилляционные жидкостные счетчики в совокупности с предусилителем, усилителем, источником высокого напряжения, счетными и записывающими устройствами.

• Полевые методы с использованием  - метода предназначены для оконтуривания ореолов рассеяния радиоактивных элементов в поверхностном слое горных пород или почв. Измерение β – излучения производятся ионизационными методами, однако чаще всего его измеряют импульсным методом на лабораторных радиометрах. В лабораторных условиях  - метод является основным методом установления содержания урана в урановых рудах. Радиоактивность пробы руды по  - лучам сравнивается с радиоактивностью эталона в одинаковых условиях измерения.
• β - метод может использоваться в комплексе с γ – методом. Комплексный β - γ - метод основан на различии вкладов каждого компонента в измеряемую активность пробы.
  

• Существуют различные приборы с разной чувствительностью к γ - излучению. Выбор оптимального прибора зависит от условий проведения γ - съемки и требований, предъявляемых к ее результатам. Основная масса приборов производит измерения мощности экспозиционной дозы гамма излучения от 0,1 до 10000 мкр./ч в энергетическом диапазоне от 80 кэВ до 2,6 МэВ. Лабораторный γ - метод применяется для установления содержания в пробах γ - излучающих радиоактивных элементов. Измерения γ - излучения проб производятся импульсным методом или со сцинтилляционными счетчиками. Применение этих счетчиков дает возможность производить γ - измерения с высоким уровнем чувствительности. Далее следует сравнение активности исследуемой пробы с активностью эталона при одинаковых геометрических условиях c вытекающими расчетами.

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!!!

• БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!!!