Способ аэроразведки радиоактивных элементов Советский патент 1960 года по МПК G01V5/00 

Большое теоретическое и практическое значение имеет определение распределения содержаний.естественных радиоактивных элементов в горных породах на больших площадях с целью изучения их геохимии для поисков месторождений, а также для исследования геологического развития отдельных районов и земли в целом. Существуюш,ие в настоящее время радиометрические методы не решают этой задачи. Наземная и воздушная гамма-съемки дают сведения лишь об общей гамма-активности пород или соотношение мягкого и жесткого гамма-излучений. Лабораторные методы позволяют проводить раздельное определение естественных радиоактивных элементов в породах. Однако они практически не могут быть использованы для изучения больших территорий, поскольку требуют отбора большого числа представительных проб, их подготовки и измерений примерно в течение 1-2 час на пробу.

Для изучения распространения радия, тория и калия на больших территориях предлагается производить раздельные определения указанных радиоактивных элементов в естественном залегании горных пород при помощи аэрогамма-съемки сцинтилляционным спектрометром. Применение аэроразведки для этой цели дает высокую производительность и позволяет вести практически сплошное покрытие больших территорий на определение содержаний. Этот способ основывается на следующих предпосылках. Гамма-излучения указанных радиоактивных элементовсущественно различны, особенно в жесткой части спектра (выще 0,5 мэв). В безграничной однородной среде (горной породе) спектральный состав гамма-квантов в области энергий выше 0,5 мэв определяется только радиоактивным составом породы. В приземном слое атмосферы над безграничной однородно средой спектральный состав гамма-поля на

№ 133538

высотах до 100 м (обычные высоты при аэрогамма-съемке) в рассматриваемой области энергий практически не отличается от такого внутри активной среды.

Для определения содержаний ;радия, тория и калия в горных породах в их естественном залегании необ ходимо и достаточно брать в расчет гамма-излучение в области энергий выше 0,5 мэв. По амплитудному распределению импульсов на выходе сцинтилляционного счетчика, регистрирующего гамма-поле, в приземном слое атмосферы над однородной геологической средой с учетом интенсивности счета и высоты полета самолета можно вычислить содержание радия,, тория и калия в приповерхностном слое горных пород. Амплитудное распределение импульсов на выходе сцинтилляционного счетчика определяется спектральным составом гамма-поля, процессами взаимодействия гамма-лучей с фосфором, разрешением сцинтилляционного счетчика и геометрией измерений. Интенсивность гамма-излучений горных пород, создаваемая кларковыми содержаниями радиоактивных элементов, составляет около 5-20 мкр/час у поверхности земли и относительно слабо уменьшается с высотой. Чувствительность современных сцинтилляционных счетчиков достаточна и согласуется со скоростью (40-50м1сек) и допустимой высотой полета (20-60 м) летательных аппаратов, применяемых для аэрогамма-съемки. Для определения содержаний радия, тория и калил в горных породах в их естественном залегании при помощи аэрогаммаметода применяют самолетнь й прибор, представляющий собой многоканальный дифференциальный сцинтилляционный спектрометр. Спектрометр-анализатор имеет узкие дифференциальные каналы для изучения спектров гамма-излучений пород и эталонных источников; три анализирующих канала для определения содержаний радия, тория и калия, причем каждый из них составляется из нескольких дифференциальных каналов; один канал общего счета для целей поисков аномалий во время съемки на содержания; экран для измерения в ограниченном телесном угле. Анализирующие каналы настраиваются таким образом, чтобы получить наибольшую точность определения содержаний радия, тория и калия тех кларков, которые характерны для данного района работ. Примененный принп ип формирования анализирующих каналов позволяет набирать анализирующий канал в разных частях спектра. Регистрирующая часть прибора позволяет записывать на ленте шлейфового осциллографа с фотозаписью скорости счета ио трем анализирующим каналам, интенсивность по каналу общего счета и высоту полета или вместо скоростей счета анализирующих каналов скорости счета любых трех дифференциальных каналов. Высота полета нзмеряется радиовысотомером типа РВ-2. В виде отдельного блока к прибору подключается аналоговое счетно-рещающее устройство для вычисления и записи на ленту щлейфового осциллографа содержания радия, тория и калия непосредственно в ходе съемки. Эталонировку прибора производят над контрольными участками с известным равномерным содержанием радиоактивных элементов.

Предмет изобретения

Способ аэроразведки радиоактивных элементов по снектр у гаммаизл чеп11я с применением сцинтилляционного счетчика и многоканального амплитудного анализатора, а также устройств для вычитания фона и коррекции по вьюоте полета, отличающийся тем, что, с целью увелимснп; точиости определения содержания радиоактивных элементов и