Презентация на тему "Радиоактивность горных породНейтронная активность"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Радиоактивность горных породНейтронная активность

• 
  Слайд 2

  Радиоактивность

  способность некоторых атомных ядер самопроизвольно распадаться с испусканием элементарных частиц и образованием ядра другого элемента. Радиоактивность урана была впервые открыта Беккерелем в 1896 г.. В 1898 г. Мария Кюри и Пьер Кюри обнаружили радиоактивность тория, позднее ими были открыты радиоактивные элементы полоний и радий.

• 
  Слайд 3

  Единицы измерения радиоактивности

  Существует несколько единиц измерения радиоактивности: - Кюри;[Ки]. Активность вещества равна 1 Ки, если в нём каждую секунду происходит 3,7·1010 радиоактивных распадов. - Беккерель;[Бк]. Один беккерель определяется как активность источника, в котором за одну секунду происходит в среднем один радиоактивный распад. - Резерфорд; [Рд]. Один резерфорд определяется как 106 актов распада в 1 секунду

• 
  Слайд 4
  

  Между собой они соотносятся следующим образом: 1 Ки = 3,7·1010 Бк (точно). 1 Бк ≈ 2,703·10−11 Ки. 1 Рд = 1·106 Бк (точно) = 1 МБк. 1 Бк = 1·10−6Рд (точно).

• 
  Слайд 5

  Радиоактивность

  Позднее Марией и Пьером Кюри и Резерфордом было доказано наличие 3 видов излучения радиоактивных элементов α-, β- и γ-лучей. α-лучи — это положительно заряженные ионы гелия, β-лучи —отрицательно заряженные электроны, γ-лучи — поток электромагнитного излучения, аналогичного рентгеновым лучам.

• 
  Слайд 6

  Радиоактивный распад

  Радиоактивный распад обусловлен внутренним состоянием атомных ядер, не зависимым от внешних условий. Это процесс случайный. Радиоактивный распад характеризуют следующие параметры: Период полураспада. Период полураспада у различных элементов изменяется в очень широких пределах - от 10-6 до 1010 лет. Состав естественных излучений. Естественная радиоактивность состоит из альфа-, бета-, гамма-, нейтронных и других излучений.

• 
  Слайд 7

  Период полураспада

• 
  Слайд 8

  Закон радиоактивного распада

  Закон, открытый Ф. Содди и Э. Резерфордом экспериментальным путём и сформулированный в 1903 году. Современная формулировка закона: что означает, что число распадов за интервал времени t в произвольном веществе пропорционально числу N имеющихся в образце радиоактивных атомов данного типа.

• 
  Слайд 9
  
• 
  Слайд 10

  Радиоактивность горных пород

  Радиоактивность горных пород определяется содержанием в них радиоактивных элементов —92238U, 92235U, 90232Th и радиоактивного изотопа 4019K. Кроме того, в горных породах присутствуют продукты распада радиоактивных элементов, которые иногда мигрируют в окружающие породы (Не, Ar и т.д.). В почвах накапливается Rn, имеющий радиогенное происхождение.

• 
  Слайд 11
  

  Радиоактивность горных пород определяется прежде всего радиоактивностью породообразующих минералов. Радиоактивность пород и руд по эквивалентному процентному содержанию урана принято подразделять на следующие группы: породы практически нерадиоактивные ( 10-5 %); породы средней радиоактивности ( 10-4 %); высокорадиоактивные породы и убогие руды ( 10-3%); бедные радиоактивные руды ( 10-2 %); рядовые и богатые радиоактивные руды ( 0,1 %).

• 
  Слайд 12

  Радиоактивность минералов

  По радиоактивности (радиологическим свойствам) породообразующие минералы подразделяют на четыре группы: наибольшей радиоактивностью отличаются минералы урана и тория; высокой радиоактивностью характеризуются широко распространенные минералы, содержащие калий-40 (полевые шпаты, калийные соли); средней радиоактивностью отличаются такие минералы, как магнетит, лимонит, сульфиды; низкой радиоактивностью обладают кварц, кальцит, гипс, каменная соль и другие.

• 
  Слайд 13

  Радиоактивные минералы

• 
  Слайд 14
  
• 
  Слайд 15
  
• 
  Слайд 16
  
• 
  Слайд 17
  
• 
  Слайд 18
  
• 
  Слайд 19
  
• 
  Слайд 20
  
• 
  Слайд 21
  
• 
  Слайд 22

  Радиоактивность горных пород

  К практически нерадиоактивным горным породам относятся ангидрит, гипс, каменная соль, известняк, доломит и ультраосновные, основные и средние породы. Средней радиоактивностью отличаются кислые изверженныепородыи песчаник, глина. Радиоактивные руды (от убогих до богатых) встречаются на урановых или ураново-ториевых месторождениях различного генезиса.

• 
  Слайд 23

  Приборы для измерения радиоактивности

  Чувствительные элементы (их называют детекторами) служат для определения интенсивности и энергетического спектра ядерных излучений путем преобразования энергии радиоактивного излучения в электрическую энергию. В аппаратуре для ядерно-геофизических исследований в качестве чувствительных элементов используют ионизационные камеры, счетчики Гейгера - Мюллера, полупроводниковые детекторы, сцинтилляционные счетчики, термолюминесцентные кристаллы.

• 
  Слайд 24
  

  1 - ионизационная камера; 2 - счетчик Гейгера - Мюллера; 3 - полупроводниковый кристалл; 4 - сцинтилляционный счетчик; 5 – термо-люминесцентный кристалл; СЦ - сцинтиллятор; ФЭУ - фотоэлектронный умножитель

• 
  Слайд 25

  Приборы для ядерно-геофизических исследований

  В геофизике для ядерно-геофизических исследований используют: 1. Аэро- и авторадиометры. Используются для воздушной и автомобильной гамма-съемки. 2. Полевые радиометры. Для наземной гамма-съемки используют разного рода полевые радиометры (СРП-68, СРП-88 и др.) со стрелочным индикатором на выходе. 3. Эманометр. Для изучения концентрации радона в подпочвенном воздухе используют эманометры.

• 
  Слайд 26

  Полевой радиометр

• 
  Слайд 27

  Радиометрические методы разведки

  Радиометрические методы разведки (радиометрия) - это методы поисков, разведки радиоактивных руд, основанные на изучении естественной радиоактивности руд и горных пород. Глубинность радиометрических методов невелика, и так как наибольшей проникающей способностью обладает гамма-излучение, то широкое применение в геофизике нашли методы гамма-съемки.

• 
  Слайд 28
  

  Радиометрические методы включают в себя следующие методы: - Аэрогамма-съемка; - Автогамма-съемка; - Пешеходная (наземная) гамма-съемка; - Радиометрический анализ проб горных пород и стенок горных выработок; - Эманационная съемка.

• 
  Слайд 29

  Нейтронная активность

  Основным нейтронным свойством горных пород и руд является их способность поглощать и рассеивать нейтроны. Взаимодействие нейтронов с веществом определяется отсутствием электрического заряда у этой частицы, вследствие чего нейтрон легко проникает в любые ядра, даже в самые тяжёлые. Достигая ядра, поток нейтронов вызывает ядерные реакции: упругое и неупругое рассеяние, радиационный захват, ядерное расщепление.

• 
  Слайд 30
  

  Упругим рассеянием называется процесс, при котором нейтрон передаёт большую часть своей энергии ядру и замедляет скорость своего движения. При этом потеря энергии и замедление скорости нейтронов тем больше, чем меньше масса ядра. Неупругое рассеяние наблюдается при движении нейтрона через внешнюю оболочку ядра.

• 
  Слайд 31
  

  Потерявший энергию нейтрон захватывается ядром, вследствие чего возбуждается искусственная радиоактивность ядра. Процесс поглощения сопровождается испусканием гамма-квантов, протонов, альфа-частиц. Замедление, интенсивность потока, а также вновь появившееся радиационное излучение могут быть оценены количественно, т.е. измерены.

• 
  Слайд 32

  Ядерно-геофизические методы исследований

  В искусственных ядерно-геофизических методах образцы горных пород или стенки горных выработок, скважин и обнажений облучаются радиоактивными элементами, нейтронами или гамма-излучением. Наибольшее практическое применение ядерно-геофизические методы получили при геофизических исследованиях скважин.

• 
  Слайд 33

  Ядерно-геофизические методы исследований

  Нейтронные методы: Активационный анализ (облучение быстрыми и медленными нейтронами); Нейтронный анализ (облучение медленными нейтронами); Гамма-спектральный метод (изучение вторичного гамма-излучения). Гамма-методы Фотонейтронный анализ (облучение квантами высоких энергий); Плотностной гамма-гамма-метод (Е>0,3 МэВ); Селективный гамма-гамма-метод(Е

• 
  Слайд 34

  СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!