Содержание к диссертации
стр.
Введение 3
Глава I. Общеметодические вопросы радиографических исследований на сурьмяно-бариллий-графитовой
Сборке 8
-
Вводные замечания 8
-
Выбор источника излучений для радиографических исследований в условиях Вьетнама ... lfe
-
Изучение характеристик сурьмяно-бериллий-графитовой сборки применительно.к.проведению радиографических исследований ...... 22
ІЛ. Выбор детекторов для проведения радиографиче
ских исследований на суръмяно-бериллий-гра-
фитовой сбврке Z8
Выводы цо
Глава П. Определение концентрации и выявление пространственного распределения бора, лития, урана и бериллия в горных породах, рудах и минералах на мощном источнике фотонейтронов Sb-Be 43
2.1. Определение концентрации и выявление простран
ственного распределения бора и лития в гор-.
ных породах, рудах и минералах щ
-
Определение концентрации и выявление пространственного распределения урана в минералах и горных породах . цъ
-
Определение концентрации и выявление пространственного распределения.бериллия в минералах
и горных породах 52
Выводы 55"
Глава Ш. Перспективы использования.акгивационной авто
радиографии в геологии 56
-
Вводные замечания 56
-
Изучение свойств двухслойного пигментированного детектора применительно к задачам акти-вационной авторадиографии 5g
стр,
-
Физические основы активационной авторадиографии определения концентрации и выявления пространственного распределения ряда элементов в горных породах, рудах и минералах с использованием твердотельного детектора . . &3
-
Определение концентрации и выявление пространственного распределения исследуемых элементов в горных породах, рудах и минералах методом активационной авторадиографии ....... ц
Выводы 78
Глава ІУ. Применение разработанных радиографических ме
тодов для решения некоторых геологических за
дач во Вьетнаме 79
-
Вводные замечания. , 79
-
Применение разработанных радиографических методов для решения геологических задач в районе Пиаоак Каобанг 79
-
Применение разработанных радиографических методов для решения геологических задач в районе У во Вьетнаме 9
ВЫВОДЫ 101
Заключение -юг
Литература ш
Введение к работе
На У съезде коммунистической партии Вьетнама Генеральный секретарь ЦК КПВ товарищ Ле Зуан подчеркнул исключительно важное значение геологических исследований, как основы для индустриализации страны и развития ее народного хозяйства [I]. В материалах съезда обращается большое внимание на расширение минерально-сырьевой базы Социалистической Республики Вьетнам путем интенсификации и совершенствования геологоразведочных работ. Для успешного решения этих задач требуется дальнейшее совершенствование методики поисково-разведочных работ, в том числе развитие лабораторных методов исследования вещественногосостава геологических образцов. В современном комплексе методов лабораторного изучения вещественного состава геологических образований ведущую роль занимают ядерно-физические методы анализа, завоевавшие большую популярность благодаря высокой чувствительности, точности,селективности, представительности, экспрессности, возможности анализа без разрушения образцов.
Ядерно-физические методы анализа в настоящее время широко используются при поисковых и разведочных работах, для подсчета запасов полезных ископаемых, при эксплуатации месторождений. Однако для решения целого ряда геологических задач знания "валового" содержания элементов в горной породе бывает недостаточно. Возникает необходимость изучения закономерностей распределения концентрации элементов по объему образца, их расположения по отношению к зернам минералов, трещинам, включениям и другим образованиям. Значение указанных закономерностей обеспечивает решение самых различных задач, имеющих важное значение для поисково-разведочных работ, таких, например, как выявление минералов-концентраторов, определение геохимического фона, определение путей миграции элементов, изучение гадротермальных и метасоматических процессов, определение генези- са минерализации и последовательности минералообразования, изучение технологических свойств минерального сырья.
Сказанное свидетельствует об актуальности развития ядерно-физических методов локального анализа состава геологических образцов, среди которых наибольшую популярность завоевали радиографические методы благодаря сравнительной простоте методики, высокой чувствительности, производительности и селективности.
Ведущая роль в развитии радиографических методов принадлежит школе советских ученых, возглавляемой академиком Флеровым Г.Н. и профессором Берзиной И.Г. Основные достижения в области радиографии отражены в монографии [42]. Большой вклад в развитие радиографических методов внесли Л.А.Березина, И.Б.Берман, МЛ).Гурвич, Д.П.Попанко и А.Н.Столярова.
В "классическом" варианте радиографические методы реализуются путем облучения образцов на мощных дорогостоящих ядерно-физических установках: ядерных реакторах, ускорителях электронов и тяжелых заряженных частиц. Подобные установки в настоящее время недоступны исследовательским и производственным геологическим учреждениям Вьетнама. Исходя из этого обстоятельства целью настоящей работы является разработка комплекса радиографических методик исследования горных пород, руд и минералов на базе дешевой простой в эксплуатации облучатальной установки.
Для достижения указанной цели в рамках настоящей диссертации решались следующие задачи: обоснование выбора облучательной сборки; обоснование выбора пленочного детектора; разработка методик раздельного определения бора, лития, бе-рилия и урана методом трековой микрорадиографии; изучение возможностей определения ряда элементов методом активационной радиографии; выбор оптимальных условий визуализации радиографических изображений; демонстрация возможностей радиографических методов на примере решения некоторых актуальных для территории Вьетнама геологических задач.
Рассмотрение перечня и параметров современных источников излучения позволило автору остановить выбор на сурьмяно-бериллий-гра-фитовой облучательной сборке, разработанной и введенной в эксплуатацию на кафедре ядерно-радиометрических методов МГРй под руководством академика Флерова Г.Н. и профессора Бурмистенко Ю.Н. [43].
В главе I настоящей диссертации показано, что указанный источник излучения наиболее полно отвечает целям настоящей работы. В рамках настоящей диссертации проведено изучение параметров облу-чательной сборки с точки зрения выбора рациональных условий для радиографических исследований геологических образцов; осуществлен выбор пленочного детектора для трековой и активационной радиографии; разработаны оптимальные режимы визуализации радиографических изображений; разработаны методики раздельного радиографического определения бора, лития, урана и бериллия; предложен новый метод активационной радиографии бета-активных радионуклидов с использованием двухслойного пигментированного пленочного детектора; на базе разработанных методик для некоторых провинций Вьетнама изучены особенности литиевого метасоматоза двуслюдяных гранитов, а также установлены генетические связи между ураном и редкоземельными элементами на рудопроявлениях последних.
В диссертации защищаются следующие научные положения: - сурьмяно-бериллий-графитовая сборка с мощным источником сурьма-124 является рациональным источником излучения, обеспечи- вающим реализацию трековой и активационной модификаций радиографических исследований геологических образцов, к преимуществам которого относятся отсутствие "жесткой" компоненты нейтронного потока, создающей "фоновое" радиографическое поле; малый градиент нейтронного потока; высокий фон гамма-излучения, обеспечивающий сенсибилизацию пленочного детекторов; достаточно высокая для радиографических исследований плотность потока гамма-квантов и нейтронов; методика радиографического определения бора и лития с регистрацией альфачасгиц и ядер отдачи трития обеспечивает их раздельное определение при любом соотношении концентраций, а также повышает чувствительность определения лития; с помощью сурьмяно-бериллиевого источника обеспечивается радиографическое определение бора, лития, урана и бериллия с пороговой чувствительностью п.10 >, пЛ0"3%, пЛО"^% и 0,1% соответственно что удовлетворяет требованиям рядовых радиографических исследований; - применение различных режимов травления детектора из лавса на обеспечивает избирательную визуализацию различного типа заря ді женных частиц; осколков деления тяжелых ядер, ядер отдачи 5Ll' ог бора и альфа-частиц; двухслойная пигментированная пленка из нитрата целлюлозы сенсибилизированная в потоке ^ - квантов при дозе порядка мега-рада, обеспечивает возможность активационных радиографических исследований на бета-активные радионуклиды; разработанные методики раздельного определения урана, бора и лития обеспечивают возможность изучения процессов литиевого ме-тасоматоза-грейзенизации при образовании редкометального оруденения, а также выяснения генезиса редкоземельного оруденения и выяв- ления поисково-разведочных критериев, что было показано на примере ряда рудопроявлений Вьетнама.
Работа выполнена на кафедре ядерно-радиометрических методов МГРИ, образцы для исследований отбирались из различных рудопроявлений Вьетнама, а также из коллекций минералогического музея МГРИ.
Результаты исследований, полученные в рамках настоящей диссертации, неоднократно экспонировались на ВДНХ СССР и докладывались на научных конференциях преподавателей, аспирантов и студентов МГРИ.
Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю профессору, доктору технических наук Бурмистенко Ю.Н. и научному консультанту кандидату технических наук Гурвичу М.Ю. за научное руководство, всестороннюю помощь и поддержку, которые автор постоянно получал за все время работы, а также сотрудникам кафедры ядерно-радиометрических методов с.т.н.Медведеву А.А., м^н.с, Заикшьеву Н.Н. и др. за помощь в проведении облучений и полезные обсуждения результатов работы. Автор благодарит коллектив лаборатории физических методов исследования руд и минералов МГРИ за помощь и поддержку, оказанные им при обработке и интерпретации результатов исследований.
