Спектрометрическая модификация ГК.

Спектральный гамма-метод основан на зависимости распре­деления скоростей счета по амплитудам импульсов при регист­рации моноэнергетического гамма-излучения от содержания ра­диоактивных элементов, испускающих гамма-лучи соответ­ствующих энергий.

Как указывалось выше, гамма-лучи, испускаемые атомными ядрами при радиоактивном распаде, имеют дискретный (линей­чатый) спектр энергий, который в результате рассеяния и по­глощения породой, промывочной жидкостью и стальной гиль­зой радиометра преобразуется в непрерывный спектр гамма-из­лучения с наложением на него отдельных первичных линий. Этот спектр энергии гамма-квантов является признаком самого радиоактивного ядра. Следовательно, по исходному дискрет­ному спектру энергий гамма-лучей можно установить изотоп­ный состав и число радиоактивных ядер. Так, на энергетиче­ском спектре гамма-квантов естественного гамма-излучения ма­лоактивных осадочных горных пород характерными значениями Iу отмечается радий в энергетических интервалах 0, 6; 1, 76 МэВ; торий — 0, 9; 1, 6; 2, 6 МэВ, калий— 1, 46 МэВ (рис. 93). В связи с этим для оценки содержания в породах радия, тория и калия требуется не полный дифференциальный гамма-спектр, а только результаты измерений интенсивности естественного гамма-излу­чения горных пород в трех определенных энергетических диапа­зонах. Следовательно, гамма-спектрометрические исследования скважин могут быть сведены к одновременной регистрации трех кривых интенсивности гамма-излучения при разных уровнях дискриминации или в разных энергетических диапазонах.

Эффективность таких исследований во многом зависит от правильности выбора энергетических интервалов исследуемогоамма-излучения. Энергетиче­ские интервалы спектра гамма- излучения при измерениях выби­рают таким образом, чтобы на каждом из них преобладало гам­ма-излучение энергии одного из определяемых элементов.

Для количественной оценки содержания различных радиоак­тивных элементов решают сис­тему уравнений, число которых равно числу определяемых эле­ментов. Естественная радиоак­тивность малоактивных осадоч­ных отложений практически всегда обусловлена присутстви­ем в них только трех элементов (Ra, Th и 40К.)

Для исследования энергетического состава естественного гамма-излучения используются гамма-спектрометры — интег­ральные и дифференциальные. Среди последних различают од­ноканальные и многоканальные. Интегральными спектромет­рами регистрируют интенсивность гамма-излучения энергии Еу, лежащей выше (или ниже) заданного порогового значения (Ev)п. Дифференциальными спектрометрами измеряют гамма- излучение в строго ограниченных энергетических интервалах, заключенных между пороговыми значе­ниями энергий. Спектрометры, представляю­щие собой комбинацию нескольких одноканальных дифферен­циальных анализаторов с различными начальными порогами дискриминации, последовательно смещенными на величину, называются многоканальными.