Использование явления радиоактивности для кароттажа скважин » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Использование явления радиоактивности для кароттажа скважин

22.07.2021

Гамма-лучи. Некоторые сведения по радиоактивности будут полезны для понимания и интерпретации радиоактивных разрезов скважин. Радиоактивность представляет собой спонтанное превращение одного элемента в другой, сопровождаемое испусканием лучей. Различают 3 типа лучей, но для радиоактивного кароттажа важны только гамма-лучи. Гамма-лучи очень похожи на Х-лучи, но являются гораздо более проникающими. По мере прохождения гамма-лучей сквозь обычные вещества, они постепенно поглощаются; способность материалов поглощать гамма-лучи возрастает с их плотностью. Так, гамма-лучи поглощаются сильнее стальной колонной, нежели породами (имеющими мощность, равную толщине колонны) или глинистым раствором. Поглощение гамма-лучей является экспоненциальным, то есть, если при определенной толщине материал поглощает половину лучей, то увеличение толщины этого же материала в два раза не приведет к поглощению всех лучей, а вызовет лишь сокращение первоначальной интенсивности до 1/4.

Хорошо известно, что электромагнитные лучи, в частности световые, Х-лучи и гамма-лучи, обладают свойствами как лучей, так и частиц. В случае лучей, обладающих такой же энергией и проникающей силой, свойства частиц более заметны, и радиация происходит так, как если бы она состояла из пучков или связок энергии, распространяющейся со скоростью света и ионизирующей атомы при столкновении с ними. Такие отдельные пучки лучистой энергии называются фотонами.

Полураспад и семейства элементов. Время, необходимое для превращения половины радиоактивного элемента в другой элемент, называют периодом его полураспада. Периоды полураспада естественных радиоактивных элементов изменяются от долей секунды до миллиардов лет. Следует заметить, что в конце времени, равного двум полураспадам, элемент не исчезает полностью, а только уменьшается еще на 1/2 или до 1/4 первоначального количества.

Ряд, или семья радиоактивных элементов образуется в результате многих последовательных радиоактивных превращений одного элемента в другой, получившегося элемента — в третий и т. д. Торий и два изотопа урана являются исходными элементами такого ряда. Гамма-лучи, имеющие значение для радиоактивного кароттажа, образуются членами рядов урана — радия, тория и калия. Рубидий, самарий и лютеций являются также радиоактивными, но они не дают заметного эффекта при кароттировании. В породах, которые в течение более, чем 1 млн. лет остаются неизмененными, все члены рядов урана и тория находятся в отношении фиксированной концентрации ко всем другим элементам этих рядов. Таким образом, если концентрация одного члена ряда известна, то концентрацию всех других можно вычислить. Концентрация элемента ряда урана — радия обычно выражается концентрацией радия в граммах на 1 г породы. Оказывается, что осадочные пласты ниже зоны выветривания обычно находятся в равновесии. Насколько известно, подземная миграция радиоактивного газа радона не является достаточно обширной, чтобы влиять на кароттаж.

Необходимо ясно понять тот факт, что именно количество исходных элементов радиоактивного ряда, отложившееся в породах, контролирует их радиоактивность. Даже если бы содержание коротко живущих радиоактивных элементов было бы первоначально очень большим, они все равно исчезли бы в течение геологического времени.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: