В настоящее время накоплен большой экспериментальный и теоретический материал по радиационным характеристикам атмосферы, между тем как современной литературы справочного характера в этой области до снх пор нет, и специалистам различных областей науки и техники приходится пользоваться устаревшими источниками.
Предлагаемая монография восполняет имеющийся пробел. В ней содержатся достаточно полные сведения о наиболее важных радиационных характеристиках атмосферы (количественные характеристики элементарных актов поглощения и рассеяния; сведения о спектральном н угловом распределениях, а также трехмерной пространственной структуре полей коротковолнового и длинноволнового излучения; данные о радиационных балансах подстилающей поверхности, атмосферы н системы земная поверхность — атмосфера; информация о поле излучения Земли как планеты и др).
Монография представляет интерес для широкого круга специалистов и студентов, специализирующихся по метеорологии и физике атмосферы, а также для лиц, работающих в ряде смежных областей науки.
Мы живем в эпоху глубочайшего проникновения науки в строение вещества, когда основные результаты исследований ядерной физики оказывают возрастающее влияние на наши представления о конкретных природных процессах. Науки о Земле — геология, геофизика, геохимия — также находятся под этим влиянием и начинают все шире использовать данные и методы ядерной физики и радиохимии для решения кардинальных проблем развития нашей планеты и ее составных частей. Проникновение ядерной физики в геологию, геофизику и геохимию привело к появлению новых методов поисков и разведки полезных ископаемых, основанных на ядерных процессах. Но интересы точного естествознания идут дальше, в глубину атомного ядра, охватывая проблему естественной эволюции атомных ядер в природе и отражение этой эволюции в развитии Земли и космических тел. Проникновение ядерной физики в геологические науки приводит к возникновению новой отрасли знания о радиоактивных — ядерных свойствах нашей планеты — радиогеологии, или ядерной геологии.
В сборнике дается классификация методов ядерной геофизики. Ряд статей его посвящен нейтронно-резонансному каротажу (ННК-р) на бор - рассматриваются вопросы методики и интерпретации данных с помощью ЭВМ. приводятся результаты расчетов по методу Монте-Карло и экспериментальные результаты при определении бора в породах по ННМ-p на плоской поверхности раздела. Излагаются результаты изучения полиметаллических руд в скважинах, а также по определению азота в моделях нефтяного пласта и изучению характеристик скважинных плотномеров для изучения рудных и угольных скважин.
Несколько статей посвящено описанию разработанного в Институте малогабаритного микротрона (с энергией 4 МэВ и средним током 1 мкА), а также отдельных его блоков, электронных схем и импульсной методики определения бериллия в пробах. Дается новое определение порога чувствительности методов ядерной геофизики. Рассматриваются вопросы по нейтронно-активационному анализу проб пластовых вод и некоторые другие вопросы.
Излагается методика, вопросы теории и аппаратуры по плотностному гамма-гамма-методу применительно к решению геофизических задач. Обобщён и систематизирован обширный материал, разбросанный по различным изданиям. Большое место отводится исследованиям авторов по приставным и двухлучевым гамма-гамма-плотномерам. Впервые сформулированы критерии и требования, предъявляемые к плотномерам. На основании теоретических расчётов по методу Монте-Карло и экспериментальных исследований показано, что для каждого диапазона плотностей необходимо выбирать оптимальный размер зонда. Плотность горных пород с помощью приставных плотномеров можно определять с точностью 1-1,5% при работе с цезиевым источником активностью 0,1 мг. экв радия. Приводятся результаты применения этих плотномеров для определения плотностей грунтов и скальных горных пород, для оценки содержания в рудах некоторых видов полезных ископаемых, а также для решения некоторых других задач.
В учебном пособии на базе последних данных рассматриваются роль ядерных явлений в образовании химических элементов Вселенной, вопросы ядерной геотермики и ядерной геохронологии, значение стабильных и радиоактивных изотопов в геологии и геохимии. Излагаются основы гамма-спектрометрии природных излучении и ее практическое применение, приведены сведения о возможностях полевой фторометрии, бериллометрии и других ядерно-геофизических методов поисков полезных ископаемых. Рассмотрены ядерно-геофизические методы исследования скважин и применение этих методов к горнодобывающей промышленности. Показаны возможности нейтронно-активационного анализа при исследовании ассоциаций редких элементов и гамма-резонансною метода при изучении минералов.
Пособие предназначается для студентов вузов, где читаются курсы по ядерной геофизике. Оно будет также полезно специалистам — геологам, геохимикам и геофизикам.
Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по дисциплинам «Петрофизика», «Физика горных пород», «Моделирование в петрофизике» для студентов специальностей 130201 «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых», 130202 «Геофизические методы исследования скважин», 130101 «Прикладная геология», 130102 «Технологии геологической разведки».
Методические указания рассматривают основные методы исследования радиоактивности горных пород в лабораторных условиях с применением современной аппаратуры и оборудования.
В сборнике излагаются результаты исследования лаборатории ядерной геофизики по разработке новых приборов методик. Рассматриваются возможности применения комплекса ядерных методов для определения плотности и пористости пластов. Значительное место уделяется вопросам разработки новых двухлучевых плотномеров и методики исследования скважин на различные полезные ископаемые. Приводятся результаты исследования пространственно-углового распределения рассеянного гамма-излучения на плоской поверхности горной породы. Дано описание универсального плотномера рассмотрены возможности его применения в геологических исследованиях. Показаны возможности применения нейтронно-резонансного метода при определении бора по разрезам скважин и для анализа некоторых элементов в пробах пород и руд. Рассматриваются вопросы ядерного анализа проб нефтей на основные элементы. Ряд статей посвящен использованию активационного анализа с полупроводниковой спектрометрией при определении микроэлементов в нефти и других геологических объектах. Помимо этого в сборнике рассматриваются приспособления, используемые для извлечения приборов из скважин при ликвидации аварии, а также вопросы техники радиационной безопасности, связанной с эксплуатацией малогабаритного микротрона. Описаны характеристики сцинтилляционных датчиков с импульсным управлением, также трехсантиметровый микротрон, созданный в Институте, и схема вычитания для скважинного прибора.
В книге впервые систематизирован и обобщен обширный экспериментальный и теоретический материал, касающийся влияния на величины нейтронных характеристик различных эффектов взаимодействия нейтронов с ядрами породообразующих элементов, изменения химико-минералогического состава пород, высоких давлений и температур. Освещены методы расчета и измерения нейтронных характеристик горных пород, а также закономерности распределение нейтронов различных энергий и захватного гамма-излучения в горных породах. Приведено детальное описание нейтронных характеристик пород-коллекторов нефти и газа и Пластовых флюидов. Показано важное значение изучения нейтронных характеристик горных пород для разработки и усовершенствования методов исследования скважин, оптимизации измерений, создания алгоритмов интерпретации результатов скважинных исследований.
Книга рассчитана на широкий круг научных и инженерно-технических работников в области геофизики, геологии, геохимии и нейтронных методов анализа вещества. Она будет полезна также студентам вузов соответствующих специальностей.
В книге обобщен обширный экспериментальный и теоретический материал отечественных и зарубежных исследований по нейтронным характеристикам горных пород. В ней описаны методы расчета и измерения нейтронных характеристик, освещены закономерности распределения нейтронов и вторичного гамма-излучения в системе прибор — скважина — пласт. Показано значение изучения нейтронных характеристик горных пород для разработки, усовершенствования и оптимизации измерений в скважинах, создания алгоритмов интерпретации результатов измерений.
Во втором издании (первое издание— 1974 г.) введен ряд новых разделов, расширяющих и уточняющих сведения о нейтронных и других ядерно-физических характеристиках горных пород, способах их применения при решении важнейших задач нефтегазопромысловой геологии. Все наиболее важные выводы проиллюстрированы примерами их практического использования.
Для геологов и геофизиков нефтегазовой отрасли, а также геофизиков-ядерщиков, специализирующихся в инженерной, рудной и углеразведочной геологии. Может быть использована студентами вузов геологических и геофизических специальностей.
В работе исследуется зависимость нейтронно-замедляющих свойств водо-, нефте- и газоносных коллекторов от глубинных факторов. Проведены расчеты пространственного распределения и длины замедления надтепловых нейтронов точечного источника в теоретических моделях геологических сред с учетом влияния термодинамических условий их залегания, пористости, минералогической плотности, а также физико-химических свойств и состава насыщающих поры флюидов. Показана принципиальная возможность выделения и оценки пористости коллекторов па больших глубинах по данным нейтрон-нейтронного - метода по надтепловым нейтронам.