Способ определения сурьмы в подземных скважинах в условиях сложных руд

(51) М. 01 ч 5/О 2) Заявле рисоединением заявки У осударстееаныи комите Совета Министров ССС по делец изобретенийи открытий) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ В ПОДЗЕМНЪ СКВАЖИНАХ В УСЛОВИЯХ СЛОЖНЪХ РУД2 ой деления н в усути, баости по эффект ядрами редев ус- роже время исполь- рентгено-радиотя изби- й-индиеь из обк детекчежиг в го резо.ъ рь- сурь- сквази с мен зволяет решить нозначное опреразрезах сквав присутствии е с тем предчаглубинностью шую представиенки при нераврном для местольный поток занепоглощаюшигне 1 Е, т. е,ак известно, дифференциа дляющихся нейтронов ведах пропорционален велич 25 Изобретение относится к области яде геофизики и может применяться для оп ления сурьмы в подземных скважинах ловиях сложных руд на сурьмяных место дениях. Для этих целей в настояще зуются гамма-гамма (ГГК) и метрический (РРК) способы,Г 1 ри совместном нахождении в руда.;. мы, ртути, бария и свинца определение мы гамма-гамма методом в подземных жинах становится невозможным в св в иянием опчтств ю их элмешающи.л сщтов.Известный рентгено-радиометрический способ имеет ряд недостатков, основными из которых являются малая глубинность (до 1 см), что делает его малопредставительным в условиях неравномерного оруднения, и сложность электронной аппаратуры в связи с предъявляемыми требованиями высокой стабилизацин ее параметров. Кроме того, из-за близости атомных номеров сурьмы и бария (Хь=51, Ъ=56) определение сурьмы методом РРК в подземных скважинах ве:ьма затруднено и требует применения специальных приемов (использование фильтров Росса или экранов, надеваемых как на источник, так и па детектор излучения), а это не всегда технически выполнимо. Для обеспечения однозначного опр содержания сурьмы в разрезах скваж ловиях сложнь х руд в присутствии р рия и свинца и увеличения глубин 5 предлагаемому способу используют резонансного поглогцения нейтронов сурьмы с применением для повышен рательностп комбинированного кадми вого фильтра, позволяющего выделит 10 щего потока нейтронов, приходящих тору, те нейтроны, энергия которых области наиболее нпзкоэнергетпческо нанса счрьмы. Предлагаемый способ по 15 наиболее важный вопрос - од деление содержания сурьмы в жин в условиях сложных руд ртути, бария и свинца, Вмест гаемый способ, обладая 20 - 50 см, обеспечивает боль тельность и объективность оц номерном оруднении, характе рождений сурьмы,При наличии поглощепи поток нейтронов будет пропорционален вероятности избежания резонансного захвата, которая, в свою очередь, зависит от сечения поглощения среды. Усредненное по спектру 1/Е сеча ие Носит название резонансного интеграла (никняя граница усреднения принимается равной энергии отсечки кадмиевого фильтра).11 з сравнения величин резонансных величин резонансных интегралов сурьмы (155 бари/ атом), ртути (73 бари/атом), бария (9 бари/ атом) и свинца (0,1 бари/атом) видно, что поглощающие свойства горных пород и руд по отношению к нейтронам резонансной об,"асти энергий будут определяться наличием в них сурьмы. Единственным элементом, который может вызвать погрешность в определении сурьмы в условиях сложных руд, является ртуть.На фиг. 1 - 4 приведены графики, поясняющие предлагаемьй способ. 11 онеречные сечения взаимодействия нейтронов с ядрами сурьмы и рт ги при раз,511 ных энергиях бомбардирующего нейтрона, приведены на фиг. 1 и 2, соответственно.Значительную часть в резонансном интеграле ртути со"тавляет вклад поперечного сечения в Области энергий нейтронов 0,4 - 2 эв. Зто связано с характером функций (при малых Е величина больше и, соответственно, больше величины О(Е) 1/Е).Кроме того, само сечение взаимодействия нейтронов, с ядрами ртути при этих энергиях сравнительно велико (при увеличении энергий нейтронов от 0,4 эв до 2 эв сечение взаимодействия нейтронов с ядрами ртути монотонно убывает от 90 до 25 бари/аом).Д;я того, тобы устранить из общего потока г 1 ейтр онов, ириход 51 щих к детектор у скважинного прибора, те нейтроны, энергии которых лежат в интервале 0,4- - 2 эв, предлагается применить, в дополнение к кадмиевому фильтру индисвый фильтр.Таким образом комбинированный фильтр, надеваемый на детектор нейтронов, представл 51 ст собой две сложенные гместе фольги; нерва из кадми толщиной 0,7 - 1 мм, а втора из индия толщиной 1,52 мм.Зависимось пропускИи (Т, ) гакогофНЛЬтра (ПрИ тОЛщИНЕ /1.=1 ММ И /Т;,= - 5 = - 1,5 мм) от энергии с 1 ронов (Е) приведена на фиг. 3, откуда видно, что нейтроны с энергиями, меньшими 2 эв, буду проходить через него.Наличие резонансных, ников у индия при 10 энергиях З,Ь эв и 9,1, не оказывая су 1 цественного влияния на чувствительность способа, увеличивает избирательность, позволяет выделить из общего потока именно те нейтроны, которые нест большу:о информацию о сурь ме за счет :высдания е 1 о потока в областиэнеРгии пеРвого Резонанса сУРьмы (Е 1 юю-= =6,2 эв).Кадмий-индиевый колбНированный фильтрпозволяет искл 1 очить мешающее определению э 0 сурьмы влияние содержаний ртдо О,З/о,что видно из данных 1 риведенных на ф 1 Г, 5.По оси абсцисс отло,ксны содержани ртути и сурьмы, а по оси Ординат величина А==1гб -- (здесь 1интенсивное. потока нейт 1 юронов, приходящих к детектору скважинного прибора при нахождении последнего в рудной зоне, 1 ю - то ке, на безрудной,породе). Фор мул а изобр етсп Н 5.Способ определения сурьмы в подземныхскважинах в условиях сложных руд при но мощи интегральных каро ажных радиометроз, отличающийся тем, что, с цельо измерения мощности сурьх 1 ного оргднения и качестве 5 шого опреде;ени 51 срьхы в 1;рисутНпи свинца, бария и ртуи, из оощего пото а нейтроно" выде 51 о гс нсироны, энергия11010 рых нахо 1 и 1 с 5 Б Обасти наибо.сс низкознергс 11 еского 1: з 01 апса срыбы, ри пом 01 ц кадмия "индисвого ф 1,ырс с 10 л 1 циной кадмиевоЙ фольги 0,7 - 1 мм, и по интенсив носп потока нейтро.ов этого энергетическогоинс;.,з:.ла суд 5 о содержани:1 сурьмы.1 цуоина сдакт корректор А есова кис нос Заказ СС( пография, пр. Сапунова, 2 49 11 Изд кв 1113 ЦПИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и 113035, Москва, )К, 1 зау 1 пс