В42 |
Вижва, С. А. Ядерна геофізика [Текст] : підручник / С. А. Вижва, І. І. Онищук, О. П. Черняєв. – К. : Київ. ун-т, 2012. – 608 с. : рис., табл. – 599-603.
Викладено фізико-геологічні основи методів ядерної геофізики, охарактеризовано основні процеси взаємодії ядерних випромінювань із речовиною та методи їхньої реєстрації. Розглянуто радіометричні й активні ядерно-геофізичні методи досліджень, висвітлено основи ядерної геохронології та ядерної геотермії.
Для студентів вищих навчальних закладів, а також фахівців- геофізиків, наукових і виробничих організацій.
ЗМІСТ
ПЕРЕДМОВА 10
ВСТУП 12
ЧАСТИНА 1. ФВИКО-ГЕОЛОГІЧШ
ОСНОВИ МЕТОДІВ ЯДЕРНОЇ ГЕОФІЗИКИ 21
Розділ 1. Загальні відомості про природну
і штучну радіоактивність 21
1.1. Природна і штучна радіоактивність 22
1.2. Радіоактивні елементи в довкіллі 28
1.3. Поширення радіоактивних елементів у природі.... 41
1.4. Основні закони радіоактивних перетворень. Стійка і рухома радіоактивна рівновага 44
1.5. Одиниці вимірювання радіоактивності
та інтенсивності полів радіоактивних випромінювань. 51
Розділ 2. Взаємодія радіоактивних
випромінювань з речовиною 60
2.1. Основні поняття та визначення 60
2.2. Загальна характеристика взаємодії
іонізуючого випромінювання з речовиною 67
2.3. Взаємодія важких
заряджених частинок з речовиною 69
2.3.1. Іонізаційні втрати енергії
важкими зарядженими частинками 72
2.3.2. Утрати енергії при пружному
розсіянні важких заряджених частинок 76
2.3.3. Пробіг важких заряджених частинок
у речовині 81
2.3.4. Крива Брегга 84
2.4. Взаємодія легких заряджених
частинок з речовиною 86
2.4.1. Іонізаційні втрати енергії електронами 87
2.4.2. Радіаційні втрати
енергії електронами 89
2.4.3. Пробіг електронів у речовині 100
2.5. Взаємодія гамма-випромінювання з речовиною.. 101
2.5.1 Атомне фотоелектричне
поглинання (фотоефект) 105
2.5.2. Комптонівське розсіяння
(комптон-ефект) ПО
2.5.3. Когерентне розсіяння 116
2.5.4. Утворення електронно-позитронних пар 117
2.5.5. Ядерний фотоефект 120
2.5.6. Ядерне резонансне поглинання гамма-квантів і ефект Мессбауера 123
2.5.7. Повний переріз взаємодії
гамма-квантів з речовиною 125
2.6. Взаємодія нейтронів з речовиною 130
2.6.1. Особливості проходження
нейтронів крізь речовину 132
2.6.2. Радіаційне захоплення нейтронів 136
2.6.2.1. Радіаційне захоплення нейтронів
з випромінюванням гамма-квантів 138
2.6.2.2. Радіаційне захоплення нейтронів
з випромінюванням нейтронів
і заряджених частинок 140
2.6.2.3. Радіаційне захоплення нейтронів
з наступним поділом важких ядер 143
2.6.3. Розсіяння нейтронів 144
2.6.3.1. Пружне розсіяння нейтронів 144
2.6.3.2. Непружне розсіяння нейтронів 147
2.6.4. Макроскопічні характеристики
взаємодії нейтронів з речовиною 149
2.7. Взаємодія частинок великої
проникної здатності з речовиною 154
2.7.1. Взаємодія мюонів з речовиною 154
2.7.2. Взаємодія нейтрино з речовиною 156
РОЗДІЛ 3. Методи вимірювання
та детектори радіоактивних випромінювань 161
3.1. Іонізаційний метод
вимірювання радіоактивності 161
3.1.1. Газорозрядні детектори 162
3.1.2. Напівпровідникові детектори 169
3.2. Сцинтиляційний метод 175
3.3. Трековий метод 178
3.4. Фотографічний метод 179
3.5. Реєстрація радіоактивних випромінювань 182
3.5.1. Радіометри для інтегральних вимірювань 182
3.5.2. Спектрометри радіоактивних випромінювань 187
3.6. Похибки радіометричних вимірювань.
Чутливість і фон радіометрів 191
РОЗДІЛ 4. Принципи і методи розрахунку
ядерно-геофізичних полів 196
4.1. Наближені аналітичні методи розрахунку
полів радіоактивних випромінювань 199
4.1.1. Променеве наближення 200
4.1.2. Наближення однократної взаємодії 200
4.1.3. Дифузійно-вікове наближення 205
4.2. Елементи математичної теорії
пошукових гамма-методів 214
4.2.1. Гамма-поле точкового джерела 214
4.2.2. Інтенсивність випромінювання елементарних джерел 216
4.2.3. Гамма-поле поверхневих джерел 218
4.2.4. Гамма-поле об'ємних джерел
з рівномірним розподілом випромінювачів 219
4.2.5. Деякі закономірності розподілу
гамма-поля за розрахунковими даними 224
4.3. Елементи математичної теорії
еманаційного методу 224
4.3.1. Активний пласт, закритий наносами 225
4.3.2. Емануюче тіло циліндричної (або сферичної) форми в середовищі безмежного простягання 233
4.3.3. Апроксимація емануючого тіла
сукупністю елементарних джерел 235
РОЗДІЛ 5. Класифікація родовищ радіоактивних руд 242
5.1. Загальні відомості 242
5.2. Основні мінерали, що містять уран і торій 245
5.3. Основні технологічні типи уранових руд 248
5.4. Промислові типи родовищ урану 251
5.5. Класифікація родовищ уранових руд
за величиною запасів, умістом урану
та за складністю геологічної будови 263
5.6. Вимоги до геологічного вивчення
родовищ урану 264
ЧАСТИНА 2. РАДІОМЕТРИЧНІ МЕТОДИ 269
РОЗДІЛ 6. Польові радіометричні методи 269
6.1. Польові гамма-методи 270
6.1.1. Пішохідний гамма-метод 275
6.1.2. Автомобільна гамма-зйомка 277
6.1.3. Аерогамма-зйомка 278
6.1.4. Радіометрична документація гірських
виробок і радіометричне опробування 285
6.2. Еманаційний метод 292
6.2.1. Методика еманаційних досліджень 294
6.3. Геохімічні методи пошуків
родовищ радіоактивних руд 300
6.3.1. Літогеохімічні методи 300
6.3.2. Радіогідрогеохімічний метод 303
6.3.3. Радіобіогеохімічна зйомка 305
РОЗДІЛ 7. Радіоекологічні дослідження 310
7.1. Біологічна дія радіоактивних випромінювань 310
7.1.1. Техніка безпеки при лабораторних і польових
ядерно-геофізичних дослідженнях 318
7.2. Радіоекологічне обстеження
і картування забруднених територій 323
7.3. Радіоекологічні дослідження
ділянок нового будівництва 327
7.3.1. Радонова складова
радіоактивного опромінення 327
ЧАСТИНА 3. АКТИВНІ
ЯДЕРНО-ГЕОФІЗИЧНІ МЕТОДИ 336
РОЗДІЛ 8. Джерела радіоактивних
випромінювань 338
8.1. Джерела альфа-випромінювання 339
8.2. Джерела бета-випромінювання 341
8.3. Джерела гамма-випромінювання 344
8.4. Джерела рентгенівського випромінювання 346
8.5. Джерела нейтронів 349
РОЗДІЛ 9. Ґамма-гамма-метод 356
9.1. Фізичні основи методу 356
9.2. Густинна модифікація гамма-гамма-методу 361
9.3. Селективнийгамма-гамма-метод 366
РОЗДІЛ 10. Рентгенорадіометричний метод 374
10.1. Фізичні основи методу 375
10.2. Рентгенорадіометричний
флуоресцентний аналіз 378
10.3. Рентгеноабсорбційний аналіз 390
РОЗДІЛ 11. Гамма-активаційний аналіз 394
РОЗДІЛ 12. Метод ядерного гамма-резонансу 401
12.1. Фізичні основи методу .' 402
12.2. Методичні особливості досліджень
ядерного гамма-резонансу 405
12.3. Застосування ядерного гамма-резонансу
при геологічних дослідженнях 411
РОЗДІЛ 13. Гамма-нейтронний метод 417
13.1. Фізичні основи гамма-нейтронного методу 417
13.2. Польова гамма-нейтронна зйомка 420
РОЗДІЛ 14. Нейтрон-нейтронний метод 429
14.1. Фізична суть стаціонарного нейтрон-нейтронного методу 429
14.2. Нейтронні вологоміри 431
14.3. Нейтронні борметри 437
14.4. Лабораторні дослідження нейтрон-нейтронним методом 442
14.5. Імпульсний нейтрон-нейтронний метод 446
РОЗДІЛ 15. Нейтронний гамма-метод 454
15.1. Фізичні основи стаціонарного
нейтронного гамма-методу 454
15.2. Визначення елементного складу гірських порід за допомогою стаціонарного нейтронного гамма-методу 458
15.3. Особливості імпульсного
нейтронного гамма-методу 463
РОЗДІЛ 16. Нейтронно-активаційний метод 469
16.1. Фізичні основи методу 469
16.2. Нейтронно-активаційна зйомка на фтор 473
16.2.1. Пішохідна зйомка 474
16.2.2. Автомобільна зйомка 480
16.3. Спеціалізовані активаційні установки
для експедиційних лабораторій 483
16.3.1. Багатоелементний активаційний
аналіз у пересувній лабораторії 489
16.4. Багатоелементний активаційний аналіз порід
в умовах природного залягання 490
РОЗДІЛ 17. Ядерно-геофізичні методи контролю
якості руд у гірничодобувній промисловості 494
17.1. Ядерно-геофізичні методи опробування руд
у вибоях гірничих виробок 495
17.1.1. Вибійне рентгенорадіометричне опробування 496
17.1.2. Ядерно-геофізичні методи при контролі меж зрудніння
в експлуатаційно-розвідувальних свердловинах 497
17.2. Застосування ядерно-геофізичних
методів при радіометричному збагаченні руд 500
17.2.1. Технологічні схеми
радіометричного збагачення 502
17.2.2. Промислова класифікація способів радіометричного
збагачення 504
17.2.3. Методика радіометричного великопорційного сортування 506
17.2.4. Радіометрична сепарація
17.3. Рентгенорадіометричний контроль якості
вихідної сировини і концентрату
на транспортерах збагачувальних фабрик 526
ЧАСТИНА 4. ЯДЕРНА ГЕОТЕРМІЯ
ТА ЯДЕРНА ГЕОХРОНОЛОГІЯ 530
РОЗДІЛ 18. Ядерна геотермія 530
18.1. Енергія радіоактивних
перетворень і первинний склад Землі 531
18.2. Тепловий потік
і закономірності його розподілу 542
18.3. Термічна еволюція Землі
та роль радіогенного тепла 545
РОЗДІЛ 19. Ядерна геохронологія 552
19.1. Основні принципи ядерної геохронології 554
19.2. Визначення віку
давніх геологічних утворень 558
19.2.1. Свинцевий метод 558
19.2.2. Гелієвий метод 563
19.2.3. Визначення віку порід
за треками спонтанного поділу урану 565
19.2.4. Калій-аргоновий метод 567
19.2.5. Рубідій-стронцієвий метод 570
19.2.6. Самарій-неодимовий метод 574
19.2.7. Реній-осмієвий метод 576
19.2.8. Лютецій-гафнієвий метод 577
19.3. Визначення віку молодих геологічних утворень 578
19.3.1. Радіовуглецевий метод 578
19.3.2. Іонієвий метод 582
19.3.3. Іоній-протактинієвий метод 584
19.3.4. Тритієвий метод 586
19.3.5. Берилієвий метод 587
19.3.6. Визначення віку швидкоплинних
процесів сучасної геологічної епохи 589
19.4. Оцінка віку Землі
методами ядерної геохронології 590
19.5. Оцінка віку космічних об'єктів
методами ядерної хронології 594
Список літератури 599
Предметний покажчик 604
|