Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Активационый каротаж на тепловых нейтронах с учетом микроскопичческих ядерно-физических параметров руд и рудовмещающих горных пород

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Активационый каротаж на тепловых нейтронах с учетом микроскопичческих ядерно-физических параметров руд и рудовмещающих горных пород"

Академия наук ссср 1 Уральское отделение' /л ссср ордена трудового Красного Знамени Институт геофизики

На правах рукописи

Вахтерев Владимир Васильевич

удк 550.832.5

ЯСПШЯИИОЖЫЯ кяротян НЯ теплозьх неятронях

о

с учетон ткрссксгт. месхих ядерно-физических пярлметрсз

руд и рудозкецясцих горных пород

04.00.12 - Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Л

Свердловск 1991

РаЬота выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте геофизики Уральского отделения АН СССР.

официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Б. Е.Лухкинский (МГ'РИ)

доктор технических наук, профессор

А.А.Молчанов (НПО "Гудгеофизика") доктоор технических наук, • профессор

Ю.Н.Пак (Карагандинский политехничесхий институт)

вздущая организация: пго "Уралге^логия"

Зашита состоится в часов на

заседании специализированного совета д 003.31.01 при Ордена Трудового красного знамени Института геофизики УрО ал СССР по адресу: 620219, г. Свердловск, ГСП 144, ул. Амундсена, 100.

С диссертацией можно ознакомиться 'в библиотеке Института геофизики УрО АН СССР.

Автореферат разослан___1991 г.

Ученый секретарь

специализированного совета .___

кандидат физико-матемагических ^¿g^V- Л- В. Хача»'

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

жтуяяыюсть теш. интенсивное развитие ядер нон геофизики в Р0-е0--е годы и появление новых ядерно-гоофизическнх "<?-годов, их успешное опробование на месторождениях различных полезных ископаемых вселяло надежду, что уже в ближайшее ьре-мя оценка качества полезных ископаемых (глаеным образом определение концентрации, химических элементов в рудах) может быть выполнена з их естественном залегании непосредственно в условиях скважины, что позволило бы перейти на более производительны? способы бурения. Загаое место здесь занимает группа методов, основанных на использовании ядерных реакций под действием тепловых нейтронов, обладав/них наибольшей глубинностью среди всех ядерно-геофизических методов (НА1<, НГК, нню.

Однако, как показал опыт, многие из них не удовлетворяют сегодня требованиям производства по точности и достоверности получаемых результатов. Главная причина, препятствугапая широкому применению этих методов, состоит в тон, что величина интенсивности измеряемого гамма-излучения исследуемого элемента является переменной и в общем случае зависит не только от содержания элементов, но и от состава руд и горных пород, а также от аппаратурных и методических особенностей каротажа, технического состояния скважины и заскважмнного пространства, используемых источников.

Аппаратурные и методические особенности каротажа, активность нейтронного источника можно учесть при интерпретации путей нормировки измеряемой величины гамма-излучения, сложнее обстоит дело с учетом переменных скважинных условий, химического и минералогического состава среды, структурных и текстурных особенностей руд и горных пород, это обстоятельство предопределило появление больного числа как теоретических, так н экспериментальных (выполненных

преимущественно на моделях) работ, в которых авторы пытаются оценить их влияние, в настояаее время влияние многих из них, например влажности. плотности горных пород, диаметра скважины, заполняющей скважину жидкости, обсадки и других достаточно хорошо изучено на большом количестве примеров, в результате сформировалось направление решения обратной задачи HAK, заключающееся в учете с помощью геофизических методов влияния переменим; осложняющих факторов путем введения соответствующих поправок в измеряемую величину гамма-излучения. Принципиальным недостатком этого подхода является то, что с увеличением числа и диапазона вариаций переменных факторов комплекс привлекаемых вспомогательных методов приходится расширять, что в силу накопления ошибок измерений бьстро приводит к существенному снижению точности количественной интерпретации. В ре?-ьных условиях скважины все эти и многие другие переменные факторы действуют одновременно, их влияние взаимосвязано, поэтому бывает трудно или невозможно оценить отдельно вклад каждого и внести поправку. Хотя в некоторых случаях комплексированйе методов с целью оценхи изменчивости переменньк факторов и внесения

поправок в измеряемую величину гамма-излучения и повы:иго

•j

достоверность HAK, но проблему не решило (Блюменцев A.M., Фельдман И.И., якубсон К.П., Сенько-Булатный И.Н., 1972; Якубсон К.И., 1982).

• Новый методологический подход к решению обратной задачи HAK, предложенный автором, заключается в определении главных макроскопических ядерно-физических параметров среды (нейтроно-замедляющих, нейтроно-поглощающих и гамма-лучевых); по совокупности их рассчитывается величина удельной интенсивности гамма-излучения радиоактивного изотопа и вычисляется содержанке исследуемого химического элемента как Функция измеренной и удельной интенсивности.

Под удельной интенсивностью (К) понимаем интенсивность гамка-излучекия (1> радиоактивного изотоп», исследуемого химического элемента, образующегося при активации среды с содержанием ъ ней исследуемого химического элемента^ в количестве 1"А источником единичной мощности, приведенную к "бесконечному" времени облучения и измерения в момент прекращения облучения, при прочих равных условиях величина удельной интенсивности, являющаяся мерой содержания исследуемого элемента, не остается постоянной, а варьирует (в пределах порядков) в зависимости от переменного и не изгзстного заранее химического и минералогического состава среды.

В этом случае задача сводится к наховдению таких параметров, разработке способов их определения в условиях скважины, установлении корреляционных связей. Это направление

о

с позиций практики (как показали наши исследования; наиболее перспективно, к началу наших исследований (1962 г.) работы в этом направлении ни в СССР, нн за рубежом не проводились. Позднее появились работы, затрагивающие отдельчье вопросы обсуэдаемогс направления решения проблемы (например, зив A.A., Костин в.л., Постельников А. Ф., 1663; патент сна 36G5195; Музкжин A.B., 1S76; Аксельрод с.м., Путкар-гдзе A.A.,1679; Баренбаум A.A., поляченко A.A., Якубсон К.Я., 1062; Миллер в.в., Забелин в.м., Копшов в.е., мокроусов И.г., Назаров И.О. Димченко A.A., 1985).

ЦЕЛЬ РЯ50ТЫ. Установление закономерностей образования величины интенсивности гамма-излучения пр'л нейтронной активации руд и горных пород от их химического и минералогического состаза; выявление связей между удельной интенсивностью гамма-излучения радиоактивного изотопа определяемого элемента и ядерно-фиэическикн параметрами (нейтроно-замедляюнимн. нейтроно-погкощакаики и гамма-

лучевыми) руд и горных пород и создание на этой основе способов* высокоточного количественного определения химических элементов в рудах и горных породах а условиях скважин.

для йостикЕиия гюстяз/екноя цели НЕсеодимо сыт ршотъ СЯЕДУШИЕ ОСНОЗНЫЕ ЗЯДР.ЧИ: - разработать спектрометрические методики в НАЛ для выделения в чистом виде гамма-излучения определяемого элемента;

выяснить причины вариаций величины удельной интенсивности гамма-излучения; выявить ее связи с различными ядорно-сизическими параметрами среды;

- предложить способы определения ■ величины удельной интенсивности гамма-излучения по корреляционным связям; разработать методики определения я/ерно-физических параметров в сквахшнкьк условиях;

- показать достоверность получаемых результатов I эффективность практического использования разрабо?анны> методик и метода количественной интерпретации;

- применить разработанные методики для решения различны) поисково-разведочных задач.

няучкяя ¡оззчзня. суиественно новыми по своему времен! результатами, полученными автором, являются:

Расчетным методом на основе- диффузионного приближена теории переноса нейтронов и гамма-квантов для безгранично: однородной среды наследованы вариации удельной интенсивной] гамма-излучения некоторых . радиоактивных изотопов дл. различных химического и минералогического составов руд горных пород. Установлено. что ветчина удельно интенсивности в общем случае определяется большим наборо интегральных ядерно-физических параметров среды, на основ анализа характера связей отдельных параметров мевду собой удельной интенсивностью гамма-излучения определяемых изотопо найдено минимэчьное число (не бопее трех) независим-

макроскопических ядерно-физических параметров, знание и использование хоторых оказывается достаточным для количественной интерпретации • HAK. предложена простая и универсальная формула связи между величиной удельной интенсивности гамма-излучения (К), с одной стороны, ■л основными макроскопически!-« ядерно-физическими параметрами (длиной 'замедления быстрых нейтронов L, времени иизни тепловых нейтронов т, плотность» р) среды, с другой, !t = f'CL. г, р>.

Расчетным методом на основе диффузионного приближения теории переноса нейтронов и гамма-квантоо для безграничней однородной среды оценены вариации удельной интенсивности гамма-излучения радиоактивных изотопов меди в зависимости от химического и минералогического состава медноколчеданных руд. Впервш показано, что удельная интенсивность гамма-излучения меди в полном диапазоне вариаций их ядерно-физических

о

параметров изменяется более, чем ка порядок. Установлены связи удельной интенсивности гамма-излученкп с макроскопическими ядерно-фкзическики параметрами. Результаты экспериментов, выполненных в условиях буровых ехзажин «а 13 месторождениях и рудопроявлекиях Урала и Казахстана, согласуются с выгодами теории, предложены и переданы производственным организациям для, практического использования способы количественного определения меди. Способы заетиены авторскими свидетельствами СССР NN 34?',19, 44SS34, 481214, 512ß4'l.

Расчетным методом на основе диффузионного приближения теории переноса нейтронов и гамма-квантов для безграничной однородной среды оценены вариации удельной интенсивности гамма-излучения радиационного захвата никеля в зависимо кг:: от химического и ..минералогического состава никелезых руд (на месторождении силикатного типа). Установлена корреляционная

связь мемду удельной интенсивность» гамма-излучения никеля и интенсивностью гамма-излучения радиационного захвата железа-Выводы теории подтверждены экспериментальными данными, получении®! в условиях буревых скважин на месторождении Северного Казахстана. предложен способ количественного определения никеля в рудах с учетом их различных ядерно-Физических свойств, enocob защищен авторским свидетельством СССР N 375600.

Расчетным методом на основе диффузионного приближения теории переноса нейтронов и гамма-квантов для безграничной однородной среды оценены вариации удельной интенсивности гамма-излучения радиоактивного изотопа алюминии в з .висимости от химического и минералогического состава бокситов. Предложена и опервые опробована в условиях геологичесхих скважин на месторождениях бокситов Урала и Коми ССР методика количественного определения алюминия с учетом' . нейтронэ-замедлящих, нейтроно-поглодающих и гамма-лучевых параметров среды. Методика позволила повысить точность определения содержания • глинозема в несколько раз. что, э частности, исключило те большие (до 70-150« и . более) расхождения, которые наблюдались на протяжении всего периода использования HAK на Урале между данными геологического опробования и активационного каротажа в его традиционном варианте.

. обоснован и реализован способ' определения длины замедления бьстрых нейтронов в горных породах в условиях буровых скважин, заключающийся в облучении горных пород бьстрьии нейтронами и измерении жесткого гамма-излучения радиоактивного изотопа-индикатора, образующегося по <п,}')-реакции на тепловых нейтронах, при непрерывном перемещение источника нейтронов и детектора гамма-излучения (¡¡епрерьшнь* каротаж) и при неподвижном источнике в точке, (точечньа каратам). Логрежость способа для руд и горных поро;

исследуемых месторождений полезных ископаемых в среднем составляет 2% относительных, определена длина замедления нейтронов различных ■ энергии: полоннй-Ьорного.

полоний-бериллиевого, калифоониевого источников. з-* .МэВ генератора нейтронов. Получен фактический материал в условиях буроЕЫХ скважин на месторождениях меди, мелеза, никеля, бокситов и других полезных ископаемых Урала, Казахстана, Коми ССР.

На основе определения длины замедления быстрых нейтронов предложена и впервые реализована методика разделения магматических горных пород и их эффузивных аналогоэ по основному классификационному критерию - содержанию з них кремнезема.

Обоснована и реализована методика непрерывного активационного многоэлекентного (с близкими периода;® полураспада) каротажа. предложен способ раздельного определения двух элементов, заключающийся в том, что суммарное гамма-излучение двух изотопов измеряют дважды: при двух различных скоростях перемещения источника нейтронов и детектора гамма-излучения, ко с постоянной длиной зонда содин варнант) или - при постоянной скорости каротажа, но для двух длин зонда (второй вариант), способ защищен авторским свидетельством СССР N 496950.

Впервые исследованы ядерно-геофизическими методами распределение калия и отношения ылия к натрию в метасоматически измененных горных породах, вкещаюепх руды педноколчеданккх месторождений; изучены закономерности распределения отнэпення калия г натрию относительно рудных тел и рудопроводяцих каналоз. Установлено, что по кривой калнй-натриеЕого отноесиня рудный интервал в скваж-ше отмечается двупл каксикумами, расстояние между котором примерно равно мощности рудного тела, Ескрытего сквадином. а

величина отношения максимумов спязана с интенсивностью оруденекия. способ оценки качества медноколчеданных руд защищен авторским свидетельством СССР N 911425.

Расчетным методом исследован спектр гамма-излучения от монохроматических источников в однородной рассеивающей среде, а также энергетическое распределение импульсов, регистрируема сцинтиляяционкым гакма-спектромегрок. Экспериментально получены спектры гамма-излучения при различном распределении источников излучения в среде (равномерное, гнездообразное, точечный источник). Результаты расчетов и экспериментов сопоставлены. Сделан вывод, что методика расчета равновесного спектра гамма-излу ения для случая рабисмерного распределения источников 6 однородной рассеивающей среде (Г.М.Воскобойкиков) с достаточной для практики точностью может быть использована и в случае неравномерного распределения источников, возникающих в результате нейтронной активации.

Теоретически исследовано спектральное распределение гаима-излучекин радиоактивных изотопов, образующихся, е результате нейтронной 'активации медноколчеданных руд, бокситов, вмЛшвдх горных . пород, выявлены характерно« особенности аппаратурных ' спектров различны;

гамма-излучателей, на основании которых предложены методик! разделения суммарного гамма-излучения на составляю®' компоненты. Эксперименты, выполненные в • условиях Оуровы скважин, подгзерднли выводы теории.

яп«35яийя рявоты и испсньзовя!-&е ее результатов. РезуЛЬ таты исследований по томе диссертации опубликованы в научнь издания:;, выпускаемых центральными, республикански издательствами, уральского отделения АК СССР; отражены тезисах докладов, сделанных на всесоюзных, республиканск*. геофизических конференциях: защищены авторски;

свидетельствами СССР на изобретения; обобщены в научных отчетах (написано и опубликовано, в том числе с соавторами, статей 55, авторских свидетельств на изобретения 6, научных отчетов 10). результаты исследований кашли практическое применение в пго Уралгеология, вашгеология мингео рсс-ср, пго севказгеологня _мингео Казахской ССР. основные положения работы неоднократно обсуждались и были поддержаны Ученым советом Института геофизики Уро АН СССР, научно- техническим-; советами ряда научных и производственных организаций, всесоюзными, республиканскими геофизическими конференциями (Кмамдкай, 1985; Новосибирск, isee; СЕердловсх 1957, loss, 1973, 1S74, 1994, 198S, 1909, 1Q00; АЛИа-Ате. 1963; Тюмень, 1938, 1078, 19Q7; Минск, 1S63; Ленинград. 1966, 1976; Москва, 1970, 1073, 1975, 1970; Фрунзе, 1979; Ленинакан 1582; Обнинск, 1S39 и другие).

Результаты исследований использованы также другими авторами в справочниках, учебниках, методических руководствах и обзорах (например, Арцьйаиев S.A., 1972, 1490; Филиппов Е.М., 1978; Ваганов П. А., 1979; Чубех Я. А., 197Э; Давыдов Ю. Б., -Кучурин Е. С., 1969; Мейер В. А., Ваганов П. А., Пшеничный Г. А. , 19G8).

ССИ0В1-&Е з/wißEHbS ПО/ЮУ-Зг.й: - нозьй метод в решении обратной задачи нейтронного актизационнаго каротамз. заключающийся в определении главк©'< макроскопических ядерно-физических параметров среды, по совокупности которых рассчитывается величина удельной интенсивнеети гамма-излучения радиоактивного изотопа, являвшаяся мерой содержания '«'.селедуемого химического элемента, при минимальном числе параметров ("нейтронный активационньй карэтзж главных макроскопических параметров" - fiAK-n-ffl);

- на основе метода наК-ГМЛ предложены способы рьпскоточ-тго каличес гр.еккого определения химически;: элемент od й руд?.Х

и горных породах в условиях буровых скважин;

- применение предложенных способов для определения содержаний химических элементов б рудах и горных породах местороздений некоторых полезных ископаемых и для решения различных поисковых и разведочных задач.

Б рамках проблемы решения обратной задачи МАК на основании выполненных автором исследований и разработок предложены научно обоснованные метод НАК-ГМП и способы количественных определений содержания химических элементов в рудах и горных породах в условиях бурозьи скважин путем нейтронной активации с учетом главных макрос эпических параметров среды, использование которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса геологоразведочных и поисковых работ.

сгШ1 и структура ряботы. работа состоит из введения, четырех глав и заключения; содержит 257 страниц текста, 63 рисунка, 35 таблиц, 396 библиографических ссылок.

3 первой глазе описана история развития нейтрошметрии и состояние проблемы количественных определений содержаний химических элементов в - рудах и горных породах путем нейтронной активации к ■ началу исследований автора. Сформулированы задачи, на решении.которых автор сосредоточил свое внимание, во второй главе проанализированы результаты расчетов адерно-физичэских параметров рУд различных полезных ископаемых и вмещающих их горных пород, выполненных автором и другими исследователями, в результате анализа был создан новый метод б решении обратной задачи нейтронного ахтнвационкого харота/ха: НАК-ГМП. предложенные . и разработанкьн на этой основе способы количественного определения химических элементов в рудах и горных породах описаны в третьей главе. . В четвертой главе показано применение новых способов на месторождениях пллеэньк

ископаемых при решении различные геолого-разоедечных и поисковых задач.

Работа базируется на результатах многолетних исследования, выполненных под руководстеом и мепосредстгенном участии автора в течение 1963-1Q90 гг. в лаборатории ядерной геофизики (заведующий лабораторией член-корреспондент АК СССР Ю.П.Булашозич, с I9dñ г. - доктор технических нау): В.К.утккм) Института геофизики Уро АН СССР. Тема диссертации связана с плановыми научными исследованиями лаборатории - разработкой теоретических основ, ядерно-физичэско:'; аппаратуры и методик определения содержания, химических элементов в рудах и горных погодах з условиях геологических скважин. При выполнении работы под руководством автора в разное время участвовали

A.В.Бауссв, л.л.Деев, А.А.Зырянов, р.л.Харус, А.в.шиндельмак. На уровень исследований оказали положительное влияние совместная работа и обаение с ю.Б.Бурдиньм, Г.М.Воскобонниковьм, ° в.н.Пономаревым, А.в.цируньскн.ч,

B.в.Иестаковья. экспериментальные скваниинь» исследования, опытно-производственное опробование и внедрение новых способов выполнялись в самом тесном сотрудничестве с работникам геологических и геофизических служб пго. (Б.Х.Ахметшин, в. е.Бабенков. й-И-Бешноккс, р.Ф. галастдннов, Н.В.Дерюгин, г.В.Долматов, э.в.Киркин, н. н. Кубатн, Н.С.Лиханов, Л. В. Муз к; ни, А.Е.Мышкобский, а.Р.Нкязоп, А.И.Палагин, О.Н.Петров, К.В.Р'с!ев, Н. Е. Скутим, А.В.Соботкоев, А.П.Тюрин, В.И.Ч&мякин). Без их помоши, их доброго отношения невозможно было бы вылепить огромный объем исследований в скважинах. На ьсех этапах исследований на всех объектах азтор встречал искреннее понимание и доброжелательную попокь. Бь.рахаго при-нательноегь е.сс-м, кто способствовал выполнению настоящей работы.

.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

глава 1. история ряздапта ^штк^агегты и состояниг п?ш»5ай>! [»личсС1€нккгя ннте?претшии нлс

представленный в диссертации обзор сделан, главным ооразои, по литературным данкьк с привлечением некоторых результатов исследований, выполненных самим аьтором.

Нейтронометрия в ядерной геофизике начинается с Б.Понтекорво, опубликовавшего в 1941 году результаты НГК при документации сг.важин нэфтяньк месторождений, он же дал общие принципы теории нейтронного каротажа, показал наличие связи ке.аду интенсивностью регистрируемого излучения и нейтронными свойствами горных пород.

Основы теории нейтронного каротажа разработал в.п.Булаыевич. в диффузионном приближении он решил задачу распределения нейтронов, излучаемых точечньм источником б бесконечной однородной среде, а такие распределение вторичного ■ гамма-излучения в различных горных породах в зависимости 01* расстояния' между источником и индикатором, он указал, чго при этом необходимо учитывать замедление быстрых нейтронов. Еозрастное приближение-,' принятое ю.п.Булагаеэичем при описании функций распределения источника тепловых нейтронов, достаточно строго выполняется в средах с мчльм водородссодерданием (< 5%) или на малых расстояниях к по сравнению с длиной замедления I (К « ю. С. А. Кантор рассмотрел задачу пространственно-энергетического

распределения нейтронов в бесконечной однородной зз^орэдосодерзгией соеде и получил решение при условии, чго плотность замедляющихся нейтронов описыьается

экспоненциальной зависимостью вида А^хрС-р/Ъ.~>. установленной эмпирически для плотность) надтепловых нгйтроно« ь

впдородосодержащей среде при

Пространственно-энергетическое распределение тег.ловьх и кадтепловьк нейтронов с .использованием диффузионного, возрастного, экспоненциального при&лижкчй, метода сферических гармоник изучали В.С.Авзяноа, В.Р.Ллл?», А.А.Варенбаум, о.а.Барсуков. А.Е.Глэуоермзн, В. ъ.Зохарченкс, А. в. Золотой, И.А.Козачок, в.Б.Кобилянский, Д.А.кояз&ш'.хов, А.Е.Кулинкович. Ш.С.киколайззили, А. Л.полячёнко.

н.н.тзльннский, А.Я.Темкин, Ч.З.Титтлл, В.Г.Цейтл.ин, Я.А.Чубек и другие исследователи. Из них наиболее аажнымч для развития теории и самих методов нечтронометрии папяктся работы Ю. Л.Еул?.а:ебича, И.Г.Дядьхина, с.А.Кантора, Д.А.Кожевникова и других. Эти первые работы по ретечи» пркмьк задач нейтронскетрми, осноЕакнъя на классических методах математической сизики. внесли значительны'! вклад в развитие ядерной геофизики, особенно в понимание физической сущности и обдих закономерностей0 распространения излучения э горных

¡-.™0 ГЯУ,

Наиболее простой и гюпезней при разработке физических основ новъх методов нейтрочометрии оказалась модель бесконечной однородной среды при замедлении нейтронов о одногруппозом приближении. Аналитическое решение прямых задач в этом случае представляется в компактной форме, позяоляй^ей устанавливать зависимости распределения нейтронов от Физических свойств среды, такие задачи ^есали Ю.П. Сулашевнч, Б.Г.Ероэолимский, Е. Ф.Захарченко, С.А.Каптер, Д.С.Кокезнико:!, П.С.Вимелевич, А.с.Школьников и доугие.

Дальнейшее развитее нейтронокгтрми идет в сторону усло;:::!э.1-..чя опксьмаемой модели (двухслойны п трехслойная среда с цилиндрической сказанной, слоипгзп среда с различным водороцосодериахмем, среда с включен! ;ямн п так делге'/, использования р&эличккх приоли.*-эиш'! в р&ег.ределвкгам

1Л

излучения, рассмотрении ядерно-физических параметров при все более точном и физически адекватном учете процесса взаимодействуя нейтронов с ядрами атомов среды, а также использовании ьоЕейших оценок ядерно-физических констант, наиболее существенные результаты здесь получили У.С.Аллен, в. д. Арцьйаиев, С.О.Барсуков, ю. Н.Бурмистенко, S.H. Быков, А.Е.Глаубермак, ю.А.гулин, В.П.Евдохимова, Ф.Х.Еникеева, Б.к.Куравлев, В.Ф.захарченко, И.А.Козачох, с.А.кантор, д.А.Кожевников»' в.в.Кулик, А.Е.Кулинкозич, З.Е.Лухминский, К. И.матальгина, Б.Ю.Кельчук. И.В.Панов, С.В.Поликарпочхин, А.л.поляченко, И.И.Тальянский, ц.в.титтлл, А.с.ихольников и другие.

Задача многократно усложняется, когда требуется получить распределение вторичного гамма-излучения <НГК, HAK). Здесь величина, пропорциональная плотности тепловых нейтронов, рассматривается как плотность источников гамма-излучения. Уже первые теоретические исследования показали, .что поля тепловых нейтронов и вторичного гамма-излучения сложным образом зависят от химического состава среды и скважинных условий. Расширение сферы применения скважинных нейтронных методов и соответствующее усложнение решаемых задач требует дальнейшего развитиея теории нейтронометрии. Систематика аналитических методов в теории нейтронометрии приведена в монографиях К). А.Гулина, С.А.Кантора, А. л. Лоляченко, Р.А.Г-^званова. д.А.Кожевникова, Ю.С.Шимелевича.

важнью результаты получены в области теории кейтрономет-рии на основе использования ЗВМ, позволивших обновить аппарат теории. Предложены ноеые методы решения прямых задач. Е разработанньх алгоритмах учитываются реаиькыг геометрия системы скважина-пласт: прибор, заполняющая скважину ялдкость, колонна, цемент, зона проникновения жидкости, однородней пласт, а так»? зсэ известные особенности

взаимодействия нейтронов н гамма-квантов с веществом. Такие расчеты проводили в. А.Велиманина, В.Е.Гаврина, ю.А.гулин, е.А.Денисик, И.г.дядькин, • Э.Х.Еникеева, Б. К. Журавлев, В.Е.Лебедев, Б.Е.лухкинский, А.Л.Полячеико, р.д.Резванов, В.Г.Цейтлин, Т.А.Шапошникова.

Достигнутые в разработке теоретических основ нейтроно-метрии результаты стимулировали появлению различных методов и их модификаций: ннк, НГК, HAH и других. Разрабатывается их теория и эксперимент, теоретические основы Hak заложены в работах Ф.А.Алексеева, Ю.П.Булашевича, г.с.Возженикова, В.П.Одинокова. Е.М._Филиппова, Ю.С.Иимелевйча и других.

• Впервые в СССР HAK был применен в 1S54 г. сотрудниками лаборатории ядерной геофизики Института разведки и разработки горючих полезных ископаемых АН СССР под руководством Ф.А.Алексеева и Г.Н.Флерова для определения местоположения водонефтяного контакта по эффекту активации натрия. Первые скважиннье измерения hak на рудных объектах выполнены в 1957 году Г.С.Возяениковьи (на колчеданном месторождении) и и.Н.сенько-Булатным (на месторождениях марганца и бокситов). С этого момента ведутся интенсивные исследования по выяснении возможностей HAK и методик его применения на месторождениях различных полезных ископаемых: В.я.Бардовский, Е.М.Лобанов, Л.В.Музюкин, А.П.Новиков, м.с. ровинский, И.И.Фельдман, А.А.Хайдаров, К.и.якубсон и другие. Широко проводятся модельные эксперименты по исследованию влияния на измеряемую величину гамма-излучения скважинных условий, влажности, плотности среды и так далее. Теоретические исследования и экспериментально полученные результаты свидетельствует о сложном, нелинейном характере зависимости активационного эффекта от содержания определяемого элемента. Такая нелинейность отмечена для алюминия, натрия, марганца (В.я.Бардовский, Ю.П.Булашевич, Г.С.Возжеников, л.в.музюкин.

и.Н.Сенько-Булатный, Ю.С.Иимелеаич и другие). Сложный характер связи меяду величиной активационного эффекта и содержанием химического, элемента затруднил количественную интерпретацию НАК. Учитывать это предлагается на основе комплексирования схваясииных геофизических методов путем введения в измеряемую величину наведенного Эффекта соответствующих поправок за переменные скважинньэ условия, плотность, влажность горных пород и другие. Эти вопросы изучали С.м.Ахсельрсд, В.А.Арцьбапгев, A.M.Блюменцев, А.П.Бур-менский, ю. Н.Бурмистенко, Г.С.Возжеников, г.п.Головное, ю.б.Давьдов, Л.А.Зив, в.л.костин, И.И.Котелев, Б.А.Краснопе-ров, в.в.ларионов, А.в.лейкин, Ж.и.маталыгина, Л.^.Музкжин, А.Ф.Постельников, Л.А.путкарадзе, И.Н.Сенько-Булатньй. ю.с.Старцев, ю.в.федюнин, И.И.Фельдман, м.м. Шварцман, о.в.Ыишакин, к.и.якубсон.

Несмотря на значительный обьем как теоретических, так и опытно-методических работ по НАК на тепловых нейтронах к началу исследований автора (1982 г.) вопросы однозначности количественной интерпретации оставались нерешенными. комплексироЕанке методов с целью введения поправок в измеряемую величину активациолнного эффекта только обозначили проблему. не бьша исследована ■ связь интенсивности гамма-излучения с химическим и.минералогическим составом руд и горных пород через их ядерно-физические параметры < нейтроко-замедляшие, нейтроно-поглодающне и гамма-лучэвьк). идея спектрометрии только зарождалась. Еще предстояло реиить многочисленные теоретические и методические вопросы спектрометрии НАК, разработать соответствующие мётодики и довести их до практического использования. В результате исследований автора был предложен и реализован новый методологический подход к решению обратной задачи НДК, эаключаювдйся s нахождении и использовании связей между

величиной удельной интенсивности гамма-излучения радиоактивного изотопа исследуемого химического элемента и определяющими (главными) макроскопическими ядерно-оизическики параметрами руд и горных пород (нейтрсно-заигдляицими, нейтроно-гсоглокакздими и гамма-лучеЕьми). За годы работы автора над диссертацией опубликовано ряд работ, касающихся некоторых вопросов данной проблемы. Из них наиболее существенными являются работы А.А.Баренбаума, Б.М.Забелина, В.Е.Копылова. В.В.Миллера, А.л.поляченхо, к.и.якубсона.

Глава 2. ТЕСК'ЕТНЧЕСКИЕ ССНСВЫ ВЬССШГОЧИОГО нях

■в теоретических и экспериментальных работах исследователей-родоначальников HAK на рудных месторождениях В.Я.Бордовского, Ю.П.Булашевича, Г.С.Зсзменикоза,

о

Л.В.Музюкина, М.С.Ровинского, и.Н.сенько-Булатного, Ю.С.Шимелевича обращено внимание на наличке сложной нелинейной связи между измеряемой величиной интенсивности гамма-излучения при HAK, содерианием химического элемента и химическим составом среды. В первых экспериментальных работах на колчеданных месторождениях автору удалось оценить порядок этой нелинейности (неоднозначности), а именно, установить, что величина интенсивности гамма-излучения радиоактивных изотопов меди (как Си5*, так к Си"), приведенная к 1*4, при анализе вкрапленной руды с содержанием меди 1-3% и массивной руды, состоящей практически нацело из пирита и халькопирита, с содержанием меди 10-20% отличается в несколько десятков раз и связано это с разлмчньи химическим составом руд.

В работе приведены рассчитанные по известным формулам для безграничней однородной среды (».П.Булашевич) ядерно-Физичесгие параметры основных рудообразуюпщх минералов, руд и вмешавших горных пород месторождений меди, бокситов и других

полезных ископаемых: измеряемая (I) и удельная <Ю

интенсивность гамма-излучения радиоактивного изотопа

определяемого химического элемента, длина замедления быстрых

нейтронов (Ь), длина диффузии (1) и время жизни <т> тепловых

нейтронов, длина миграции нейтронов (М), макросечение

поглощения тепловьк нейтронов <2 >, плотность среды (р>* а

Важной особенностью выполненных расчетов является то, что они г в основном опираются на полньй химический анализ конкретных керновых проб, представляющих практически все промышленно сажные сорта руд исследуемых полезных ископаемых. Большинство расчетов I, к, Ь, г, р сопоставлены с экспериментально полученными значениями в условиях буровых скважин по тем же интервалам, с которьк отобран керн. Кроме того, в работе приведены расчеты ядерно-физических параметров для трех сред, имитирующих главны? типы медных руд. Первая среда -халькопирит-пиритовая, состоящая из халькопирита и пирита -основных рудньк минералов медноколчеданных. руд. содержание халькопирита в среде изменяется от 1,65% до 100%. Хапькопирит замещает пирит. Вторая среда - халькопирит-сфалеритовая, состоит из халькопирита и сфалерита. Содержание халькопирита в этой среде изменяется от . 2% до 100%. Третья среда представлена халькопиритом, а также окислами кремния и алюминия._ содержание халькопирита изменяется от 2% до 100%. соотношение между окислами кремния и алюминия для все> случаев постоянное и равно 78:22. Дан анализ .-получении) результатов.

далее исследована связь удельной интенсивности с ядерно-физическими параметрами, ка основе статистическогс анализа характера связей отдельных ядерно-физически) параметров между собой и удельной интенсивностью найде! минимальный набор главньк, относительно независимы: параметров, учет которых оказался необходимым и достаточны

для определения величины удельной интенсивности. Была оценена область вариаций рассчитанных ядерно-физических перакетров: ь = <8,01-76,37) см, т - (0,5-1619,1>«10*4 с. р = (1,5-9,2)

3

г/см . полученные результаты согласуются с данными более строгих расчетов, выполненных одновременно и позднее другими исследователями (А.А.Баренбаум, Ю.Б. Давыдов, Д. А. Колесников, Б.Е.Лухмикский) для минералов разных классов, некоторых руд и горных пород. Однако область вариаций ядерно-физических параметров, рассчитанных автором для минералоз. горных пород и руд конкретных месторождений исследуемых полезных ископаемых, даже перекрывает область вариаций параметров, известных в научной литературе, что существенно для выполнения поставленной задачи.

Результаты расчетов ядерно-физических параметров послужили предпосылкой непосредственного использования их для

о

определения величины удельной интенсивности в условиях буровых скважин, сначала работы были ориентированы на исследование кедноколчеданных месторождений. Предполагалось найти достаточно просты? формы связи удельной интенсивности с ядерно-физическими параметрами, использование которых при количественной интерпретации КАК позволило бы устранить необходимость применения громоздкого аппарата введения многочисленных поправок.

в соответствии с принципом эквивалентности горных пород по их интегралькьм ядерно-физическим параметрам принимается, что среды с одинаковьми значениями этих параметров имеют одну и ту же величину удельной интенсивности, это означает, что при активации руд и пород, отличающихся по химическому и минералогическому составу, величина удельной интенсивности будет одной и той же, если будут совпадать их макроскопически? ядерно-физические параметры, полагаем, что решить обратную; задачу, значит определить содержание

химического элемента по измеренному гамма-излучению его радиоактивного изотопа, образующегося в результате облучения нейтронами. 8 соответствии с формулировкой метода обратную задачу будем считать решенной, если будет установлена связь между удельной интенсивностью и главными макроскопическими ядерно-физическими параметрами среды к = fCL, т, р> и рассчитано содержание химического элемента как Р = fCT, Ю с погрешностью не больше наперед заданной.

h'a основе выполненных расчетов ядерно-физических параметров руд и горных пород и статистического анализа характера связей отдельных параметров между собой ; удельной интенсивностью, учитывая физику процессов, лежащих в основе КАК, автором предложена новая интерпретационная модель HAK г достаточно, простом виде

К ■= Со ♦ ЬтЭ охр Сер ♦ dU . С1Э

Суть этой модели состоит в том, что в реальных сквашннм условиях определяют макроскопические ялерно-физнчесш параметры, по совокупности которых и судят о величин удельной интенсивности. Показано, что тако методологический подход подход обеспечивает достаточи вьсокую степень однозначности решения обратной задачи HAK Экспериментально полученный материал на изучаемь месторождениях полезньк ископаемых но дал повода усомниться этим.

кроме того, принцип эквивалентности сред по i макроскопическим ядерно-физическим параметрам позволя* интерпретационную зависимость К = fCL, р, tO, полученную результате математического и физического моделирования ограничениям количестве проб, распространить (как э показано в работе) на большое число разнообразь геологических ситуаций.

Важное требоьаите к математической модели, ctH

печнвакщэе удобство ое пэслелушего использования, - ее компактность. Компактность предложенной автором модели 'заключается в минимальном количестве-используемых параметров и предельной простоте аналитической записи формулы, однако г общем случае такое условие противоречит требованию наибольшей точности списания исследуемого явления. Поэтому для ьключения в мздель необходимо отобрать только те факторы, которые существенно повышают точность описания исследуемого явления, и освободиться от малозначащих, второстепенных, это можег бьтгь осуществлено на основе ссотзетствуюгз-.х статистических методов. В работе Еьйор главных параметров выполнен с помощью метода значимости членов модели по изменению коэффициента множественной хорреляиии (П.Ф.Новицкий! И.А.Зограф). Суть метода в следующем. После выбора первичной, достаточно слокном модели, из нее поочередно исключается каздьй из членоз, каждый раз проводится решение методом наименьших квадратов и определяются оценки коэффициента множественной корреляции. Коэффициентом множественной корреляции принято называть коэффициент корреляции г ~ между экспериментальными значениям к и полученными по модели к

гкк

сю

где: с - среднее квадратическое 'отклонение экспериментальных

Д л

значений от кривой К = г СЮ, а с - среднее квадратическое отклонение тех же значений от горизонтальной прямой на уровне среднего значения к. Для оценки значимости в модели каждого из его членов ■ удобно пользоваться параметром значимости Сг^.-гр 100%. г;, г* - коэффициенты множественной корреляции мэлду экспериментальными значениями к и полученными, соответственно, по модели, учьтызакжй все главнкэ макроскопические параметры, и по модели, из которой исключен ¿-й параметр).

Таблица 1

. Оценка значимости влияния ядерно-физических параметров на величину удельной интенсивности ai-23 при HAK бокситов

. - ' 1

Месторождения Североуральскио Тимана 1

Г=0,P9« 1

без без бед 5ео баз без |

Параметры уч«*та умета учета | учета учета учета.'

L т Р L т Р 1

„

Коэффициент

корреляции о,2/; 0,940 0,993 0,411 0,718 0,690

Параметр

значимости 00,47 10,84 0.18 62,39 зя.зе 0,04

Место по

значимости 1 2 Э 1 2 3

1гч.|.«|.м. ............. 1 111МЯ111Н1

В таблице 1 оценена значимость параметров интерпретационной модели на примере активации бокситов.

Новьй метод в решении обратной задачи *НАК по корреляционным связям между удельной интенсивность«: гамма-излучения радиоактивного • изотопа определяемого химического элемента и главньш макроскопическим;: ядерно-физическими параметрами среды при минимальном числ? параметров назван автором "нейтронным ак-тивационным каротажеь главных макроскопических параметров" - НАК-ГМП.

глава з. иетаяичсСЛЕ ссксза высокоточного няк

определение интенсивности р а диоактивного изотопа исследуемо го химического элемента, в институт геофизики УрО АН СССР была высказана идея о возможности испо льзования дополнительных источников информации об элементно составе горных пород и руд, повышении чувствительности, tov ности и производительности HAK на основе применения бол?

эфоективных сцинтилляционных счетчиков и спектрометрии гамма-излучения (О. П. вулашегич, Н.Н.Сенько-Булатньй), конкретная разработка которой применительно к некоторым рудным полезным ископаемда выполнена автором.

Расчет распределения гамма-излучения в среде с учетом многократного рассеяния - сложная и трудоемкая задача. Точное решение уравнения переноса связано с рядом математических трудностей, поэтому задача решается лишь , пя отдельных частных случаев с различной степенью приближения. Одно из решений распределения гамма-излучения в среде с учетом многократного рассеяния дано |'.м. Воскобойниковкк при рассмотрении интегрального уравнения равновесия гамма-излучения в однородной гакма-излучащей среде. Б результате г. М. Воскобойников приводит несколько формул, позволявших с достаточной точностью проводить расчет, спектральной интенсивности рассеянных лучей, а также спектр хгесткого гамма-излучения и средний спектр гамма-излучения от монохроматического источника в однородной рассеивающей среде для любых энергий первичных и рассеянных лучей в диапазоне от 0,51 до. 2,62 мзв. опираясь на эти работы, автор, при участии И.Н.Сенько-Булатного, Р.л.харус, дал описание практической методики расчета аппаратурных спектров и рассчитал гамма-спектры нескольких десятков радиоактивных изотопов, интересных с точки зрения постановки спектрометрического км. В силу геологических особенностей горных пород и руд (неравномернее распределение полезного компонента) и характера нейтронных полей радиоактивкье изотопы, образующиеся при активации, распределены в среде неравномерно, дана ■ оценка правомерности распространения методики расчета спектров. разработанной для • случая равномерного распределения источников в однородной рассеивающей среде, также на случай неравномерного,

локального распределения источников, образующихся в результате облучения горных пород и руд нейтронами. С этой целью рассчитаны спектры гамма-излучения К+°, А120, С1аа. Со60, они .»е получены экспериментально япя трех случаев распределения источников в среде: равномерное- неравномерное, локальное; источник расположен в точке, в работе дан анализ полученных результатов, сделан вывод, что методика расчета спектра гамма-изл/чекия, разработанная для случая равномерного распределения источников в однородной рассеивающей сраде, с достаточной для практики точностью может быть распространена на случай неравномерного, локального распределения источников, образующихся при НАК.

Позднее появились способы расчета аппаратурных спектров методом монте-Карло с использованием эзм. Однако, методика Г.м.Воскобойникова, которой воспользовался автор, позволяет получить качественно правильное представление о спектральном распределении гамма-излучения гораздо быстрее и проще.

Теоретически рассчитанные спектры сопоставлены с экспериментально полученными в условиях буровых скважин на месторождениях различных полезных ископаемых. В результате анализа спектров гамма-излучения показано, что относительньй вклад исследуемого изотопа в суммарную величину интенсивности резко увеличивается при измерении в определенных энергетических областях. На этой основе установлены оптимальные энергетические интервалы и их ширина. Предложена методика разделения суммарного гамма-излучения на составляли:«* компоненты с одновременным . использованием временной и энергетической селекции, предложен способ разделения суммарного гаьма-излучения корсткотавуцих изотопов с близкими периодами полураспада при постановке непрерывного яак. Из теории непрерывного нак <в. п. Булате бич, с. а. шулятьев) известно, что измеряемый активэш'.онньй зффйкт при прочих

равкьк условиях зависит от скорости каротажа, длины зонда и постоянной распада образующихся радиоактивных изотопов. Отсюда следует, что по совокупности измеренных величин, полученных при разных скоростях и постоянной длине зонта или при разных зондах и постоянной скорости, мояно разделить гамма-излучение нескольких изотопов с близкими периодами полураспада. Способы раздельного определения ороткошвуших изотопов с близкими периодами полураспада путем непрерывного каротажа, преллокенныз автором совместно с Ю.П.Булашевичем, в.в. иестаковым. описаны в работе.

Рассмотрен вопрос и дана оценка влияния статистического характера радиоактивного распада на точность. порог чувствительности и достоверность HAK. Показано, что при еьщелении полезного сигнала на соне помех эти показатели взаимосвязаны, другие исследователи, при анализе^ результатов HAK з своих работах используют различные, сочетания этих показателей, например, точность и•достоверность СХ.Э.гуннэ, А. А. Пелекис), точность и порог чувствительности (Е. Б.Бланков, Б. М. Филиппов), порог чувствительности и достоверность (Е.м.лобанов. Р. и. Хуснутдинов), кроме того, уточнены определения точности, достоверности и порога чувствительности применительно к hak. '

определение длины замедления быстрых нейтронов .попытки определить L а условиях буровых скважин предпринимались неоднократно <С.о.Барсуков, с.А.Кантор, Г. н.цигельницкий, А.С.школьникоь; ¡0. В. Давыдов, А. В. Гулимов, н.М.Зараменских; А. С. Апден, ч.В.титтлл, в.Р.миллс. Р, А.Колдуэлл), однако они не .вышли за рамки единичных определений« и не каачи кирокого применения з практике HAK.

Автором совместно с ю. П. Булапевичем и Р. А. Харус приложен простой и надежный способ , опр;>деле"м. U

заключающийся в облучении горных пород нейтронами и измерении наведенного гамма-чзлучения радиоактивного изотопа химического элемента-индикатора в скважине, в соответствии с теорией HAK <ю. п.Булашевич, С. А. ¡¿уллтьрв) регистрируемая интенсивность гамма-излучения определяется выражениями

сз:>

I = с/х,

о

cL

I =

V + LX

ехр

d 1 L

С 45

I ^ 2

. cL ' 2V ' Xd ' - ехр ' d '

ехр - - —

V - LX V + LA V L .

С 53

где I , X , Г - измеряемые значения интенсивностей гамма-излучения в процессе проведения HAK для случаев, когда детектор расположен, соответственно, в точке неподвижного источника (точечный HAK), перед источником и за ним (непрерывньй HAK); X, d, v - соответственно, постоянная распада исследуемого изотопа, длина зонда, скорость каротажа известны из условий постановки HAK; с - коэффициент. Длина замедления находится из совместного решения уравнений <э>-(5>. Возможно несколько вариантов HAK для определении L. в работе дан их анализ с точки зрения возможности практической реализации. Отмечено, что при современном уровне развития техники может быть реализовано три варианта способа; первьй - измерение интенсивностей гамма-излучения детектором, расположенным позади движущегося источника и в точке

о

неподвижного источника; второй - измерение интенсивностей гамма-излучения детектором, расположенным позади движущегося источника при различных скоростях и постоянной длине зонда; третий - измерение интенсивностей гамма-излучения детектором, расположенный позади движущегося источника при постоянной скорости на двух различных расстояниях от источника. Все три

варианта реализованы. Результаты сопоставлены.

Оценена погреиность способа на ряде месторождений путем многократных определений Ь по одному и тому же интервалу, в случае использования первого варианта.' способа „длина замедления определяется с наибольшей точностью. В среднем для всех выполненных определений длины замедления бьстрых нейтронов в горных породах и рудах исследуемых месторождений ошибка воспроизводимости метода оценена в 2% относительных с вариациями от о.вя до 7,6я в зависимости от конкретных условий измерений (абсолютной величины длины замедления, содержания алюминия, являющимся элементом-индикатором, химического и минералогического состава). Некоторые результаты определения и этим способом приведены в таблице 2.

В условиях буровых скважин по предложенной методике

Таблица 2

Результаты воспроизводимости определения длины замедления

Месторождение Горная порода, РУД» Кол-во опред. Ь,см ср.хпадр" ошибка,см .....1

Атигскоо бокситовое Боксит 10 22,0 0,6

< Урал)

Чусовское н«д-моколчеданное Массивная медная руда 43,7 о 1,8

( Урал) Вкрапленная медная руда . 17 ' 23,4 0,5

Баженовское хриэотил-асбеста ( Урал) Серпентинит Габбро Диабаз 10 10 10 6.4 11,3 10,1' 0,5 • 0,3 0,3 .

курманское Гранит 10 27.8 ' 0.4

строительного

камня ( Урал)

определены L для разных энергий (нейтронных источников:

232

Ci , Ро-Ве, Ро-В, генератора нейтронов 14 МэВ). Результаты сопоставлены с расчетом. В целом наблюдается достаточно удовлетворительное ■ совпадение рассчитанных и

экспериментальных значений. Для указанных нейтронных источников максимальное относительное расхождение не превьшает зо*. При более полном учете химического состава среды расхождение уменьшается. Расхождение между экспериментальным и рассчитанными значениями L уменьшается с уменьшением средней энергии нейтронов источника.

определение удельной интенсивности гамма-излучения. На основе метода нак-ГМП предложены и обоснованы, в том числе и совместно с И.Н.Сенько-Булатньи, Р.Л.Харус, способы определения величины удельной интенсивности, в зависимости от определяемого химического элемента, от химического и минералогического состава руд и степени их вариации, текстурно-структурных и других особенностей руд число ядерно-физических параметров, однозначно и с достаточной точностью характеризующих величину удельной интенсивности, может быть один, два или три.

одна группа способов основана на использовании корреляционной связи удельной интенсивности с одним параметром, наиболее адекватно отражающим процессы, влияющие на величину удельной интенсивности, такими параметрами могут быть: интенсивность рассеянного гамма-излучения точечного источника, измеряемого в процессе постановки плотностного и селективного ГГК; величина отношения интексивностей гамма-излучения различных энергий; интенсивность гамма-излучения радиационного захвата теппсвых нейтронов ядрами ütümo3 хакого-то химического элемента либо суммарное всей среды; длина замедления бьстрых и время жизни тепловых нейтронов. Вторая группа способов учитывает два параметра

(например, Ь и г). Третья - требует определения нейтроно-замедляк'щих, нейтроно-поглоиаюашх и гамма-лучевых параметров среды, по совокупности которых и 'определяется величина удельной интенсивности.

В работе описаны различные способы определения удельной интенсивности, оценена погрешность способов по результатам многократных измерений, дана оценка отклонения от величины удельной интенсивности, определяемой по ко дел: от экспериментально полученной в опорных скважинах, в конкретных условиях месторождения (месторождений) в теоретическую модель может быть включено один, два или три ядерно-физических параметра и при этом достигнута точность, удовлетворяющая решению поставленной задачи. погрешность определения величины удельной интенсивности предложенными способами в среднем оценивается равной 4% относительных с вариациями-от 2% до 6% в зависимости от конкретных условий месторождений и типа полезного ископаемого. .,

в работе совместно с Р.л.харус предложена методика определения плотности горных пород по величине отношения интенси-вностей гамма-излучения, измеренных в двух спектральных областях, изотопа-индикатора, образующегося в результате нейтронной актизации среды, при использовании в качестве изотопа-индикатора На2* плотность руд и вмещающих горных пород- на „колчеданных месторождениях определена с ошибкой ± 0,05 г/см3.

глава 4. применение высокоточного нсх мл НЕСТСРСЗШЕКИЯХ потзшх ИСКОПЯЕНЫХ

применение предложенного метода высокоточного нак-гмп на месторождениях полезных ископаемых позволило • пол>чкгь оперативную информацию о содержании химических элементов е рудах и горных породах и ориентирсвать дальнейпио