Методи розсіяного гама-випромінювання

Методи розсіяного гама-випромінювання базуються на вимірюванні інтенсивності штучного гама-випромінювання, розсіяного породотворними елементами в процесі їх опромінення потоком гама-квантів.

Існують дві модифікації гама-гама-методу: гама-гама-метод за щільністю та гама-гама-метод за м’якою компонентою (селективний).

Рисунок 7.14 Приклад виділення свинцевого (а) і вольфрамового (б) зруденіння за даними гама-гама методів

Джерело ¹³⁷Cs; 1 – туфобрекчії, 2 – монцоніти, 3 – вкраплення прожилок галеніту (свинцеві руди); 4 – вкрапленність шеєліту (вольфрамові руди).

Гама-гама-метод за щільністю ГГМ-Щ. В ГГМ-Щ гірська порода опромінюється джерелом гама-квантів і реєструється інтенсивність розсіяного гама-випромінювання, яке досягає індикатора випромінювання, розміщеного на деякій віддалі від джерела. Ця віддаль називається довжиною зонда L. Точку реєстрації ГГМ відносять до середини між центрами джерела і детектора. Фільтр із важкого металу (Fe, Pb, W і інші), встановлений між джерелом та індикатором, практично повністю поглинає пряме гама-випромінювання джерела. Тому вимірюване в цьому методі гама-випромінювання майже повністю складається із випромінювання джерела, яке розсіялось на атомах середовища, що оточує джерело.

В модифікації ГГМ-Щ застосовується джерело гама-квантів відносно великої енергії, найчастіше ⁶⁰Co, який випускає кванти з енергією 187,2 і 212,8 фДж.

Покази методу залежать лише від щільності породи, яка оточує свердловинний прилад: чим більша щільність середовища, тим меншими є покази ГГМ-Щ.

Розмір зонда переважно 20-40 см. Радіус дослідження складає 10-15 см.

За допомогою ГГМ-Щ проводиться розчленування геологічних розрізів, виділення різних корисних копалин, визначення щільності та пористості порід та інші (рис. 7.14).

Гама-гама метод селективний ГГМ-С. У цій модифікації застосовують джерела м’якого гама-випромінювання (менше 48-64 фДж), наприклад, радіоактивний селен-75, ртуть-203 та інші. Детектор при ГГМ-С настроюють на реєстрацію ще більш м’якого гама-випромінювання. Покази ГГМ-С залежать як від розсіювання гама-квантів (отже, від щільності середовища), так і від їх поглинання, яке в основному визначається концентрацією в породі важких елементів, чим більше в породі важких елементів, тим менші покази методу. Розмір зонда при ГГМ-С переважно 10-20 см.

Селективну модифікацію гама-гама методу використовують для виділення порід, збагачених важкими елементами (свинець, ртуть, вольфрам та інші), і кількісної оцінки концентрації останніх (рис. 7.14).