Способ количественного определения в горных породах

Способ количественного определения в горных породах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Q rI И C A H И Е „ 397081

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистицеских республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.02;71 (21) 1620488/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.02.77. Бюллетень № 5 (4Б) Дата опубликования описания 09.06.77. (5!} М. Кл.в

G 01 V 5/00

Гооударствеиимй комитет

Совете й1иииотроа СССР оо делам изобретений и отирытий (53) УДК

550.835 (088.8) Е. И. Крапивский, А. А. Брем н В. Б. Сальцевич (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт разведочной геофизики (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В ГОРНЫХ ПОРОДАХ ЭЛЕМЕНТОВ

1 2

Изобретение относится к способам количественного определения в горных породах элементов, обладающих свойством резонансного поглощения надтепловых нейтронов, и может быть использовано при поисках, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ определения в порошковых пробах элементов по резонансным нейтронам.

Супптость известного способа состоит в том, что порошковую пробу облучают нейтронами изотопного источника; измеряют наведенную радиактивность применяемых резонансных индикаторов и по ее величине судят о содержании в пробе элемента, обладающего свойством резонансного поглощения надтепловых нейтронов. В качестве детектора резонансных нейтронов используют индикаторы, изготовленные из материала определяемого элемента.

Недостатком известного способа является то, что при проведении исследований в естественном залегании: (нанример, при каротаже) существенное влияние на количество резонансных нейтронов, приходящих к детектору, оказывают нейтронные свойства горных пород (влажность, плотность, наличие нейтронопоглощающих элементов), конструкция скважинного прибора и конструкция скважины. Для учета этого влияния необходимо произ. водить дополнительные трудоемкие исследования (определять влажность, плотность, химический состав горной породы, строить дополнительные палатки). Поэтому известный способ трудно применять для исследований в естественном залегании.

Целью изобретения является разработка способа, исключающего влияние нейтронных свойств среды, конструкции скважины и аппаратуры на результаты количественного определения в горных породах элементов, обладающих свонством резонансного захвата нейтронов. Для этого измеряют плопюсть потока нейтронов с энергией, незначительно большей (например, на 2 — 10 электрон15 вольт), чем энергия резонансного поглощения для определяемого элемента и по отношению двух измеренных потоков судят о концентрации опреде. ляемого элемента.

Сущность изобретения состоит в следующе

Известно, что влияние нейтроновых свойств горных пород и руд, конструкции скважины и другие факторы сказывается одинаковым образом на резонансные нейтроны при изменении эиергйв

25 нейтронов от 1 до 100 эв.

397081

Формула изобретения

Составитель И. Трофимова

Техред И. Асталощ Корректор С Шекмнр

Редактор В. Левятов

Заказ 654-661/110 1 и раж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР пс делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскал наб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Очевидно, что отношение потоков нейтронов двух близко лежащих резонансных энергий практически не зависит от влажности и плотности горной породы, конструкции скважины и ее геометрии, конструкции скважинного прибора. Для количественного определения в горной породе элемента, обладающего свойством резонансного захвата нейтронов, например индия, необходимо измерить нейтроны щщиевого резонанса (1,46эв) и нейтроны близлежащего, но более высокого резонанса, например нейтроны резонансного поглощения серебра (5,4 эв) . Энергия дополнительного резонанса должна быть выше энергии главного резонанса определяемого элемента. Резонанс определяемого элемента и дополнительный резонанс не должны перекгз1гаться. В среде не должны находиться большие концентрации элементов, обладающих резонансами, которые перекрываются с дополнительным резонансом. Для уменьшения влияния поглощенных свойств элементов, обладающих поглоп1ением надтепловых нейтронов по закону 1/V (бор, литий и др1, энергии резонанса не должны отличаться более, чем в 3 — 5 раз.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Горную породу облучают нейтронами изотопного или импульсного источника. Затем измеряют плотность потока надтепловых нейтронов (Ц ).

Детектор экранируют фильтром, непрозрачным для тепловых нейтронов и прозрачным для надтепловых. Таким фильтром служит, например, кадмий.

Измеряют плотность потока надтепловых нейтронов при экранировке детектора фольгой из вещества, подлежащего определению (Ц ). Затем вычисляют плотность потока резонансных нейтронов, соответствующих энергии резонансного поглощения,определяемого элемента (11, — U,). Измеряют плотность потока надтепловых нейтронов при экранировании детектора фольгой из вещества с энергией резонансного захвата большей, чем энергия резонансного захвата определяемого элемента (U).

После этого вычисляют плотность потокауезонанснмв нейтронов (О -О) н антоновне — -- "тзетем по градуировочному графику определяют концентрацию резонансного поглотителя в горной породе.

Градуировочный гррФ рс представляет собой зависимость отношения ., от концентрации резо17й -Пй нансногс поглотителя в горной породе (например, индия) при различных значениях скорости счета резонансных нейтронов с энергией незначительно большей, чем энергия резонансного захвата для определяемого элемента (например, резонансные нейтроны серебра) .

Способ количественного определения в горных

25 породах элементов, обладающих свойством резонансного поглощения надтепловых нейтронов, основанный на измерении плотности потока нейтронов с энергией резонансного поглощения для определяемого элемента, отличающийся тем, что, ЭО с целью исключения влияния мешающих факторов на результаты определения, измеряют плотность пото ка нейтронов с энергией бо11ьшей, чем энергия резонансного поглощения для определяемого элемента

: (например, на 2 — 10 электрон — вольт), и по отноше35 нию двух измеренных потоков судят о концентрации определяемого элемента,