2.2 Принцип работы гамма-спектрометра

Для определения энергетического спектра радиоактивных излучений с целью раздельного определения концентраций U238, Th232 и K40 используются полевые гамма-спектрометры. В этих приборах, кроме сцинтилляционных счетчиков, имеются дискриминаторы, с помощью которых определяют интенсивности гамма-лучей разного энергетического уровня. В гамма-спектрометрии для раздельного определения содержаний используют различные излучения изотопов: для U238 – Bi214 (линия 1,76 МэВ), Th232 – Tl208 (линия 2,62 МэВ). Содержание K40 в естественной смеси изотопов практически является константой и равно 0,0119 %. Энергия γ-квантов его единственной линии равна 1,46 МэВ.

2.3 Отличие гамма-спектрометрии и радиометрии

Приборы, используемые в гамма-спектрометрии, считывают и показывают измерения отдельно по калию, торию и урану. В радиометрии измерения производятся без разделения на отдельные элементы.

III. Результаты измерений на Сохочульском участке

1. Порядок работы с аппаратурой

Перед началом работы был проведен инструктаж по технике безопасности и правильному использованию оборудования.

1.1 Протонный магнитометр GSM-19

Порядок работы с протонным магнитометром:

1. Извлечь магнитометр из кейса и собрать отдельные детали прибора;

2. Включить прибор;

3. Установить прибор на точку наблюдения, запустить начало измерительных работ;

4. Нажать на кнопку 5, подождать 3 секунды и записать данные измерения в полевой дневник, которые выводятся на дисплей;

5. Перейти на следующую точку и повторить операцию заново.

Рисунок 5 – Протонный магнитометр GSM-19 [2]

1.2 Гамма-спектрометр gs-512

Порядок работы с гамма-спектрометром:

1. Извлечь прибор из кейсов и собрать спектрометр (соединить блоки друг с другом);

2. Включить прибор;

3. Для выхода в главное меню нажимать кнопку «Enter», повторное нажатие кнопки «Enter» запускает начало измерительных работ;

4. Установить прибор на точку наблюдения, запустить начало измерительных работ;

5. После звукового сигнала, спустя время экспозиции (100 секунд), нажать на кнопку «DATA», чтобы извлечь данные измерения (TC, U, K, Th);

6. Записать данные измерения в полевой дневник;

Рисунок 6 – Гамма-спектрометр GS-512 [2]

2. Графики измерений и их интерпретация

На основе измерений, произведенных на Сохочульском участке, профиле №1 был составлен график изменения магнитного поля dТ (рисунок 7), графики содержания радиоактивных элементов (рисунок 8, рисунок 9, рисунок 10).

Рисунок 7 – График изменения аномального магнитного поля на Сохочульском участке по профилю №1

Максимальное значение отклонения магнитного поля от нормального составляет 1128 нТл на расстоянии 1360 м. Минимальное значение отклонения составляет -340 нТл на расстоянии 960 м., что является единичной аномалией, не подкрепленной соседними точками.

Рисунок 8 – График содержания K% на Сохочульском участке по профилю №1

Рисунок 9 – График содержания U, ppm на Сохочульском участке по профилю №1

Рисунок 10 – График содержания Th, ppm на Сохочульском участке по профилю №1

На данных диаграммах можно увидеть, что содержания U, Th и K относительно стабильны с нулевой точки до 1680 метров, а затем значения резко увеличиваются с 1680 до 2000 метров. Предположительно происходит смена состава пород с сиенитов на базальты или долериты. Это подтверждается наличием максимума содержаний K, Th и U в промежутке 1680-2000 м от нулевой точки.