Стационарлы  нейтрондық  əдістер

  ҰГЗ  стационарлы  нейтрондық

əдістері  жылдам  нейтрондар  ағынымен (0,5 МэВ  энергиядан  жоғары) жəне

тығыз  нейтрондарды, жылу  немесе  жылу  асты  энергияға  дейін  баяулатып

немесе  ядро  атомдарымен (радиациалық  қармау) жылу  нейтрондарын  қармау

кезінде  пайда  болатын  гамма-кванттарды  тіркеу. Нейтрондарды  алу  үшін,

əдетте  кейбір  элементтердің  ядросымен  альфа  бөлшектердің  жұтылу

реакциясын  қолданады. Кəсіпшілік  геофизика  тəжірибесінде  ампуладағы

плутонийді сəуле көзі, ал берилийді нысына ретінде жиі қолданады. Бұл жерде

нейтрондардың  орташа  энергиясы 2,7 МэВ.  Ал 0,025-0,02 эВ  энергиялы

нейтрондар жылулық деп есептелінеді. Біршама жоғары энергиялы нейтрондар

– жүз  электрон  вольтқа  дейін  жылу  асты  болады.  Нейтрон  жылдамдығын

баяулатуға  қабілетті  элементтердің  ядро  массалары, нейтрон  массасына  жуық

болуы керек. Сондықтан баялаулатқыш сутегі, ал жоғары баяулатқыш көміртек

пен берилий болады. Жылу нейтрондарына тез жұтқыш элементтері, яғни хлор,

бор, кадмий, литий, темір, марганец  қатысты. Жылу  нейтронының  кеңістікте

таралуы баяулатқыштар концентрациясына жəне оның жұтқыш элементтерінің

концентрациясына  тəуелді. Дəл  осы  факторлардан, гамма-кванттардың

кеңістікте  таралуы  радиациялық  қармауға  тəуелді. Бірақ  бұл  тəуелдіктер  əр

түрлі. Мысалға: хлор  концентрациясының  жоғарлауы  жылу  нейтрондардың

тығыздығының  төмендеуіне  əкеледі  жəне  кванттардың  радияциялық  қармау

санын  өсіреді; жұтылу  акті  бірнеше  гамма  кванттардың  сəулеленуімен  бірге

жүреді. Бұндайда  əрбір  элемент  өзінің  гамма-кванттық  сəулеленуімен  бірге

жүреді. Əрбір элемент өзінің гамма-кванттар энергия спектрімен сипатталады.

Бұл  қиманы  құрайтын  химиялық  элементтерді  ажыратуға  мүмкіндік  береді.

Жоғарыда 

айтылған 

жыныстардың 

нейтрондық 

қасиетін 

баяулату

ұзындығымен  жəне  жылу  нейтрондарының  орташа  өмір  сүру  уақыты  немесе

диффузия  ұзындығы  сипаттайды. Айта  кетсек, бұл  қасиеттер  гамма

сəулеленудің  энергиялық  спектрі, яғни  радиациялық  қармау, олардың

химиялық байланысына емес, тек айтылған элементтер концентрациясына ғана

тəуелді. Осылай  заттардың  станцианорлық  нейтрондардың  ағынымен

əрекеттесуіне байланысты төрт əдісті бөледі: жылу асты нейтрон- нейтрондық

каротаж (ННК-НТ); жылулық  нейтрон- нейтрондық  каротаж (ННК-Т);

Нейтронды гамма каротаж (НГК) жəне спектриялды нейтронды гамма каротаж

(НГК-С). Осылардың  біреуі  іске  қосылғанда, олардан  жылдам  нейтрондар

41

сəулесі  шығарады, сəйкесінше  жылу  асты  нейтрондары, жылу  нейтрондары,

екінші гамма кванттар тіркеледі.

Барлық  төрт  əдіс  үшін  ұңғымалық  аспаптың  блок  сұлбасы  бірдей (9.1

сурет). Аспап 1 жылдам нейтрондар көзінен жəне 2 парафин экраннан тұрады.

Парафин  тікелей  нейтрондар  ағынын (тау  жыныстары  арқылы  келмейтін)

жылулық энергиясына дейін тез  баяулатуға əкелетін құрамында сутегі бар зат

болып  табылады. Парафинде  туындайтын  радиациялық  қармаудың  гамма

сəулеленуі 3 қорғасын  экранымен  əлсірейді. Одан  əрі  де  жылу  асты

нейтрондарға, жылу  нейтрондарға  немесе  гамма  кванттарға  байланысты

түрлерін  тіркейтін 4 детектор  орналасқан. Аспаптың  жоғары  бөлігінде  табиғи

гамма  сəулеленуді  тіркейтін 5 детектор  орналасқан. Сəуле  көзінен алшақтау 5

детектордың  орналасуы  ортаның  нейтрондық  қасиетімен  бірге  бір  уақытта

оның табиғи радиоактивтілігін анықтауға мүмкіндік береді.

Қуыстары  мұнай, су  немесе  газбен  қанныққан  шөгінді  тау

жыныстарының  құрамындағы  сутегіні  бағалау, айтылған  ортада  сутегі

атомдарының  көлемдік  концентрациясы  оның  қалыпты  жағдайда  тұщы  су

концентрациясына  тең. Бұл  көрсеткіш  тау  жыныстарында  эквиваленттік

ылғалдылық  ω  деп  аталады. Тұщы  су  үшін  ω

в

=1, мұнай  үшін  ω

н

≈ω

в

=1 тең.

Жыныстар құрамында химиялық сумен байланысы жоқ, таза сумен (ω

вп

) немесе

мұнайлы  сумен (ω

нп

) қаныққан  ω

нп

≈  ω

вп

=К

п,

  ω

в

=  К

п

  жыныстардың  сутектік

индексі  олардың  кеуектілігіне  тең. Газ  үшін  кеуектілігі  бойынша, мұнай  суға

қаныққанға  қарағанда

жүктеу/скачать 2,84 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: