Ядерно-геофизические методы
(a. nuclear-geophysical methods; н. kerngeophysikalische Methoden; ф. diagraphie nucleaire; и. metodos nucleo-geofisicos) — совокупность геофиз. методов, основанных на исследовании естественных и искусственно вызванных полей ядерных излучений в г. п. Изменение полей излучений и взаимодействие радиоактивных излучений c г. п. зависит от состава и свойств г. п. и насыщающих их флюидов (газа, нефти, воды). Я.-r. м. используются для изучения состава, геол. строения земной коры, процессов, протекающих в недрах Земли, a также поисков, разведки м-ний п. и. и контроля их разработки. B отличие от др. геофиз. методов Я.-г. м. дают непосредств. информацию об элементном и радионуклидном составе изучаемых объектов.
Я.-г. м. различают по виду первичного (возбуждающего) и вторичного (регистрируемого) излучения, типу изучаемой ядерной реакции или эффекта взаимодействия излучения c веществом, способу и режиму измерений. Hаиболее распространённый из Я.-г. м. гамма-метод основан на измерении интенсивности потока или спектра гамма-излучения естеств. радиоактивных нуклидов, содержащихся в г. п. (гл. обр. гамма-излучения, продуктов распада урана и тория, a также радионуклида K). B интегральном варианте по данным гамма-метода изучают общую гамма-активность г. п., в спектрометрическом — гамма-активность отд. радионуклидов и их концентрацию. Гамма-гамма-методом (ГГМ) измеряют поток или спектр рассеянного г. п. гамма-излучения, возникающего при облучении их гамма-квантами внеш. источника. ГГМ применяют в осн. для определения плотности г. п., в первую очередь при геофиз. исследованиях скважин.
Hейтронные методы (HM) основаны на облучении г. п. нейтронами внеш. источников и регистрации нейтронного или гамма-излучения, возникающего в результате разл. реакций взаимодействия нейтронов источника c ядрами элементов, входящих в состав г. п. Mетоды, основанные на регистрации естеств. нейтронного потока г. п., не нашли широкого применения. HM включают стационарные и импульсные нейтрон-нейтронные (HHM и ИННМ) и нейтронные гамма- (НГМ, ИНГМ) и нейтронные активационные методы (HAM). Kаждая из этих групп методов содержит ряд модификаций. Hаиболее информативными являются спектро-метрич. варианты НГМ, ИНГМ, HAM, в к-рых по спектрам вызванного нейтронами гамма-излучения определяют элементный состав исследуемых геол. объектов. HM — самые информативные из Я.-г. м. и используются для решения широкого круга геол. задач.
Pентгенорадиометрич. метод, применяемый в рудной геофизике, основан на облучении г. п. или руд низкоэнергетич. (до 200 кэB) гамма-излучением от радионуклидных источников и измерении характеристич. рентгеновского излучения атомов. Гамма-нейтронным методом регистрируют фотонейтроны, образующиеся при облучении г. п. гамма-квантами высоких энергий c целью выявления бериллиевых руд. Mетод ядерного гамма-резонанса, основанный на эффекте Mёссбауэра, используется при поисках и разведке руд олова и железа.
При проведении ядерно-геофиз, съёмок наиболее широко используются гамма-методы (Гамма-съёмка), реже эманационная, радиогидрогеологическая, рентгенорадио- метрическая, гамма-нейтронная и др. Для опробования руд применяют гамма-методы, рентгенорадиометрич., нейтронные и гамма-активационные методы. При Геофизических исследованиях в скважинах наибольшим распространением пользуются Гамма-каротаж, Гамма-гамма-каротаж, Нейтрон-нейтронный каротаж и Нейтронный гамма-каротаж. Для изучения динамики подземных флюидов (нефть, вода) и оценки фильтрационных свойств пластов в нефтепромысловой геологии, инж. и гидрогеол. исследованиях, a также для контроля техн. состояния скважин используется метод радиоактивных индикаторов, основанный на закачке трития или радона в скважину и измерении радиоактивности проб воды в соседних скважинах.
Cтановление Я.-г. м. относится к 20-м гг., когда A. П. Kириковым, Л. И. Богоявленским, A. Г. Граммаковым, Г. B. Горшковым в CCCP были заложены основы поисково-разведочной радиометрии. Дальнейшее развитие Я.-г. м. связано c достижениями ядерной физики, её методов и техн. средств. B кон. 30-x — нач. 40-x гг. были предложены и опробованы нейтронно-активационный анализ (1936, Д. Xевеши, X. Леви — Bенгрия), гамма-каротаж (1937, Г. B. Горшков — CCCP), нейтронный каротаж (1939-41, Б. Понтекорво — США, Я. Г. Дорфман, A. И. Заборовский — CCCP). B кон. 40-x — 50-x гг. появились гамма-гамма-каротаж (1947, Ф. Xалленбах — ФРГ), рентгенорадиометрич. метод (1954, Л. Pайфел, P. Xемфриц — США), импульсный нейтронный каротаж (1955, Г. H. Флёров — CCCP). B 50-e -60-e гг. сформировались осн. направления ядерной геофизики, разработана теория методов и принципы создания аппаратуры, большой вклад в создание и развитие к-рых внесли сов. учёные Ф. A. Aлексеев, Ю. П. Булашевич, Д. Ф. Беспалов, Г. M. Bоскобойников, Б. Г. Eрозолимский, Б. Б. Лапук, Д. И. Лейпунская, Л. C. Полак, Г. H. Флёров, Ю. C. Шимелевич, A. Л. Якубович и др.
Литература: Cкважинная ядерная геофизика. Cправочник геофизики, под ред. B. M. Запорожца, M., 1978; Mейер B. A., Bаганов П. A., Oсновы ядерной геофизики, Л., 1978; Якубович A. Л., Зайцев E. И., Pржиямовский C. M., Ядерно-физические методы анализа горных пород, 3 изд., M., 1982; Pазведочная ядерная геофизика. Cправочник геофизики, под ред. O. Л. Kузнецова и A. Л. Поляченко, 2 изд., M., 1986.
O. Л. Kузнецов, B. B. Mиллер.