Гамма-гамма методы: физические основы, применяемые модификации

Гамма-гамма метод: физические основы, применяемые модификации,
принцип измерения в скважинах, область применения.
Введение

При прохождении гамма – квантов сквозь среду, кванты испытывают
различного рода взаимодействия с ней. Эти процессы обусловлены энергией
квантов, плотности вещества, элементных номеров атомов среды. Результатом
взаимодействия является изменение характеристик потока гамма – кванов, таких
как их траектория, энергия и скорость, что эквивалентно.
Целью данного курсового проекта является изучение определения
плотности горных пород методом ГГК-П, рассмотрение физических основ метода
ГГК-П, применения этого метода при решении геологических и геофизических
задач. В курсовом проекте пойдет речь о способах возбуждения полей гамма -
квантов, их регистрации и интерпретации, с получением конкретных свойств
среды
Используется в практике геологоразведочных работ в нефтяной, угольной
и рудной геофизике для получения сведений о плотности горных пород по оси
скважины. Сущность метода ГГК-П заключается в регистрации вдоль оси
геологической скважины интенсивности рассеянного гамма-излучения,
образующегося за счет первичных г-лучей точечного источника, находящегося на
расстоянии l (длина зонда) от детектора гамма-квантов.
Плотностной гамма-гамма каротаж (ГГК-П) - практически самый
эффективный метод, который дает информацию о плотности пород и руд,
вскрытых скважиной. По диаграммам плотности выделяют нефтегазовые
коллекторы, угли, рудные интервалы, каменные соли, ангидриты и другие
породы. Более того, данные ГГК-П являются наиболее надежной основой для
определения пористости коллекторов в нефтегазовых скважинах, по сравнению с
другими видами каротажа.
При прохождении гамма - квантов сквозь среду, кванты испытывают
различного рода взаимодействия с ней. Эти процессы обусловлены энергией
квантов, плотности вещества, элементных номеров атомов среды. Результатом
взаимодействия является изменение характеристик потока гамма-квантов.

1.1. Основной закон радиоактивного распада.
Атом - мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его
свойства. Атом состоит из ядра и вращающихся вокруг них электронов.
Атомное ядро – центральная часть атома, состоящая из протонов и
нейтронов. Массы протона и нейтрона соответственно равны m p = 1,36724·10 -27 кг;
m n =1,6748· 10 -27 кг., что соответствует энергиям 938,124 МэВ и 939,5 МэВ. Сумма
масс протонов и нейтронов в ядре равна атомной массе химического элемента.
Сумма чисел протонов z (заряд ядра) и нейтронов в ядре называется массовым
числом А элемента.
Число z соответствует порядковому номеру элемента в таблице Менделеева.
Протон – частица, обладающая положительным электрическим зарядом, нейтрон-
частица электрически нейтральная, т.е.она не оказывает влияния на заряд ядра.
Масса устойчивого ядра всегда меньше суммы масс входящих в него
нуклонов. Разность этих величин характеризует энергию связи ядра и называется
дефектом массы.
Ядра, содержащие одинаковое число протонов, но разное число нейтронов,
называются изотопами.
Отрицательно заряженные электроны и положительно
Радиоактивностью называется способность неустойчивых атомных ядер
самопроизвольно (спонтанно) превращаться в более устойчивые ядра других
элементов, испуская альфа-бета-гамма лучи и элементарные частицы
(электроны, нейтроны, протоны, позитроны и нуклоны).
Радиоактивность атомных ядер, находящихся в естественных условиях,
получила название естественной радиоактивности, а радиоактивный распад
атомных ядер при их бомбардировке элементарными частицами (электронами,
протонами, нейтронами, альфа-частицами и др.) искусственной радиоактивности.
Однако эти названия отражают лишь способ получения радиоактивного изотопа, а
радиоактивность в обоих случаях определяется свойствами атомных ядер
переходить из одного состояния в другое, более устойчивое, с иными физическими
и химическими свойствами.