Радиоактивные и акустические методы

Вопросы к коллоквиуму 2 (Радиоактивные и акустические методы)

1. Что принято понимать под радиоактивными методами исследования скважин? Классификация методов РК.

Радиоактивные  методы исследования скважин - совокупность методов, основанных на измерении характеристик различных ядерных излучений, главным образом нейтронов и γ-квантов, естественной или искусственно-созданной радиоактивности горных пород.

Классификация:

1. Методы регистрации естественных излучений горных пород

а) ГК - измерение полного спектра естественного γ-излучения горных пород.

б) СГК – измерение спектрального состава естественного γ-излучения горных пород

2. Методы регистрации вторичных излучений, связанных с облучением горных пород с помощью специальных источников

1) методы рассеянного γ-излучения

а) ГГК-П -  показания обусловлены плотностью пород

б) ГГК-С - предназначен для определения плотности и индекса фотоэлектрического поглощения

2) нейтронные методы

а) стационарные - облучение горных пород нейтронами от стационарного ампульного источника и измерение плотностей потоков нейтронов или γ-квантов

а.1) ННК-НТ

а.2) ННК-Т

а.3) НГК

б) импульсные

б.1) ИНГК-С - измерение энергетического и временного распределения плотности потока γ-излучения, возникающего в результате нейтронных реакций

б.2) интегральные – облучение породы быстрыми нейтронами от импульсного источника и измерение распределения во времени интегральной плотности тепловых нейтронов или гамма-квантов

б.2.1) ИННК

б.2.2) ИНГК

[pic 1]

1. Конструктивное представление газоразрядного счетчика. Принцип регистрации. Принципиальная схема сцинтилляционного счетчика. Принцип регистрации.

Принцип регистрации газоразрядных счетчиков основан на возможности многократного умножения количества первичных ионов непосредственно в газовом промежутке между электродами.

Газоразрядный счетчик - наполненный газом баллон с двумя электродами. Для сбора электронов и ионов из газа на электроды между ними подается высокое электрическое напряжение. При прохождении заряженной частицы происходит ионизация молекул газа, он становится проводником и в цепи детектора появляется ток. Конструкцию выбирают такой, чтобы при небольших размерах и напряжениях на электродах получить высокий коэффициент газового усиления.

Сцинтилляционные счетчики состоят из: сцинтиллятора и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ).

Принцип работы сцинтиллятора заключается в следующем. Гамма-квант, попадая в сцинтиллятор, взаимодействует с его атомами, что приводит к возникновению свободных зарядов (электронов и позитронов). Этим зарядам передается энергия кванта, которая расходуется на ионизацию и возбуждение атомов сцинтиллятора. При переходе из возбужденного состояния в основное атомы сцинтиллятора теряют энергию, полученную при возбуждении, в виде электромагнитных колебаний (световых фотонов) – люминесценции. Происходит процесс флюоресценции – свечения атомов после возбуждения, который длится всего 10-9 с. Затем атомы переходят в основное состояние и испускают кванты видимого света.

1. Статистические флуктуации. Чем обусловлено их наличие? Что такое постоянная времени интегрирования? Расскажите о её влиянии на работу аппаратуры радиоактивного каротажа. Правило соответствия постоянной времени интегрирования и скорости движения прибора. Правила выделения границ по диаграммам РК

Число распадов за конечное, конкретное время испытывает случайные колебания, которые называются статистическими флуктуациями. Их наличие обусловлено  статистическим характером радиоактивного распада и взаимодействия излучений.

Постоянная времени интегрирования - импульсы за определенный период времени τи. Наличие постоянной времени интегрирования вносит инерцию в работу радиометра. Колебания скорости счета за время  t <<τи (времени интегрирования) не сказываются на регистрируемом токе. При изменении скорости счета за время t >τи изменение выходного тока происходит с большим отставанием. Если скорость счета импульсов меняется скачком от J1 до J2=J1+ΔJ, то показания прибора меняются во времени по закону:[pic 2]