Természetes és neutronforrásokkal gerjesztett gamma-sugárzások energiaszelektív detektálására, műszer és módszerfejlesztés


Az elmúlt évtizedben fokozatosan egyre nagyobb mértékben teret nyertek a kőzetek természetes gamma sugárzásának fúrólyukakban végrehajtott kvalitatív, valamint kvantitatív vizsgálati módszerei. Az egyik fontos szelvényezési eljárás a kőzetek természetes gamma-sugárzásának sugárösszetétel szerinti meghatározása, a természetes gamma-spektrum mérés.

A kőzetek energiaszelektív természetes gamma-sugárzásának regisztrálását természetes gamma-spektroszkópiának nevezzük. A kőzetek radioaktivitását a bennük természetes körülmények között felhalmozódott radioaktív elemek elsősorban az urán, a tórium és bomlástermékeik, valamint a kálium okozzák. A radioaktív elemek bomlásakor keletkező alfa-, béta-, gamma-sugárzás közül fúrólyukban az alfa-, béta-sugárzások kicsi áthatolóképessége, illetve gyors elnyelődése miatt csak a gamma-sugárzás mérhető megfelelő hatékonysággal.

A radioaktív elemtartalom ismerete a kutatott elem mennyiségének meghatározása, a koncentráció-arányoknak, mint a kőzetek fontos geokémiai jellemzőjének megismerése miatt szükséges. A radiogeokémiai vizsgálatok elemzési igényét a természetes gamma-spektrometria a különböző módozataival gazdaságosan képes kielégíteni. A magas termelékenységű, terepen is alkalmazható módszerrel végzett roncsolásmentes analízissel, ill. a terepen történő “in situ” koncentráció-meghatározással kevés más módszer tud versenyezni. A terepi természetes gamma-spektrometriai mérések felhasználhatók a földtani térképezéseknél a prognosztikus kutatások során a geológiai formációk regionális vizsgálatával a gazdasági szempontból hasznos ásványi anyagok perspektíváinak megítélésében.

A digitális adatátviteli, a számítástechnikai adatfeldolgozási eljárások teljesen új alapokra helyezték a geofizikai mérések adatátviteli módszereit, illetve a mérés során alkalmazott szoftvereket is teljes mértékben más követelmények elé állították.

Az új geofizikai mérési metodika lehetővé teszi a mérési eredmények feldolgozását, illetve az egyéb szükséges számítási eljárások, a különböző korrekciók elvégzését magában a fúrólyukban levő szondában. A feldolgozott mérési eredmények digitális adatcsomagként kerülnek a felszíni adatfeldolgozó és rögzítő egységbe. A feldolgozó egység programjai már a terepen lehetővé teszik a mérési eredmények azonnali kiértékelését, értelmezését.

A természetes gamma-spektrumok mérése a földtani kutatások és környezetvédelem számos területén adhat a későbbi minősítések során felhasználható többletinformációt a kőzetek felépítéséről, ásványtani összetételéről, melyekre a sugárzó komponenseik jellemző gamma-spektrumai alapján következtethetünk. Példaként megemlíthetjük az egymástól más fizikai, illetve kőzetfizikai paraméterekben alig különböző mészkő és dolomit elkülönítésének a lehetőségét az U/Th elemtartalom-arány alapján, ami azért fontos, mert e két kőzetet a természetes-gamma sugárzás mérések eredményei alapján nem lehet elkülöníteni. Vizsgálatokkal bizonyított a nagyon finom szemcséjű agyagásványok kálium feldúsulása, ami K/Th+U arány meghatározását teszi alkalmassá a finom frakciójú agyagásványok kimutatására.



Új magyarország A Karotázs Kft. a természetes és neutronforrásokkal gerjesztett gamma-sugárzások energiaszelektív detektálására, műszer és módszerfejlesztési pályázatot nyert. A projekt azonosító száma: GVOP-3.3.3-05/1-2005-05-0123/3.0.


A projekt több kötetből áll:
1. A gamma-spektrummérés tudományos technikai alapjai, korszerű eszközei (tanulmány), karotázs szelvényező berendezés tervezése, megvalósítási javaslatok. A gamma-spektrumszelvényező (karotázs) berendezés elkészítése (szonda, felszíni egység), beüzemelése.
2. Kalibrálási metodika kidolgozása, a szelvényezések minőségbiztosítása.
3. A gamma-spektrumszelvényezések, esettanulmányok, integrált értelmezés.
4. Neutronokkal gerjesztett gamma-spektrummérések kidolgozása, a mérések értelmezése.


Letölthető anyagok: