Вимірювальні установки НГК і ННК.

Для виявлення радіоактивного випромінювання і визначення його інтенсивності використовують первинні і вторинні ефекти, що виникають при взаємодії випромінювання з речовиною детектора. Найпридатнішими виявилися фізичні способи, в яких використовується іонізація або світлозбуджувальна (сцинтиляція) дія випромінювання.

Суть іонізаційного способу полягає у тому, що дія радіоактивного випромінювання викликає електричну іонізацію газу. g-кванти не несуть електричного заряду і не спроможні безпосередньо іонізувати газ. Але при проходження g-променів крізь речовину виникають так звані вторинні явища (ефект Компотна), які призводять до утворення електронів, які викликають іонізацію. За інтенсивністю іонізації газу визначають інтенсивність g-випромінювання. Як індикатор при цьому для визначення інтенсивності g-випромінювання використовують розрядний самогасний лічильник Гейгера-Мюллера, схему якого показано на рис. 9.9. Лічильник представляє собою циліндричну камеру з металоізольованою поверхнею – катодом і тонкою металевою ниткою (товщиною біля 0,1 мм), яку пропущено крізь ізоляційні пробки по торцям циліндру – анодом. Камеру наповнюють інертним газом і парами високомолекулярного з’єднання при тиску 100 – 200 мм рт. ст. Між катодом і анодом створюється напруга у 1000 В.

Коли заряджена частинка попадає у лічильник вона створює лавину електронів і виникає розряд, який створює імпульс у колі живлення. Імпульс триває біля 10^-4 с. і крізь ємність С передається на підсилювальну електронну схему.

При кожному розряді лічильника виникає незворотна витрата багатоатомних молекул, що обмежує термін дії самогасних лічильників. Для характеристики відносної інтенсивності випромінювання за допомогою лічильника отримують середню кількість імпульсів в одиницю часу (1 хвилина) – середню швидкість рахунку.

Сцинтиляційний спосіб ґрунтується на тому, що під впливом радіоактивного випромінювання деякі речовини (сцинтилятори) випускають фотони видимого світла (люмінесцентні спалахи). Ці спалахи викликані так званим ефектом Черенкова, тобто світловим випромінюванням електрона, вибитого з кристалічної решітки квантом g-випромінювання, що рухається у середовищі зі швидкістю перевищуючою швидкість світла для даного середовища. Реєстрація спалахів світла, що виникають у сцинтиляторах під впливом опромінювання радіоактивними речовинами, проводиться за допомогою фотоелемента, який дає імпульс струму у момент світлового спалаху.

Рис. 9.9. Схема включення розрядного самогасного лічильника Гейгера-Мюллера: А – анод; К – катод; В – джерело струму; С – перехідна ємність; R – навантажувальний опір

Рис.9.10. Приклад викривлення діаграм ГК флуктуацією: 1,2 – діаграми ГК, викривлені флуктуацією; 3 – діаграма ГК невикривлена флуктуацією

На діаграмах ГК і НГК можуть спостерігатися аномалії не пов’язані зі зміною радіоактивних властивостей гірських порід. Ці аномалії створюються: статистичними флуктуаціями, космічним випромінюванням, не витримуванням нормативної швидкості пересування зонду у свердловині, втратами електричного струму у схемі і проводах, режимом роботи електронної апаратури тощо. Ці завади дуже викривляють форму кривих.

При читанні діаграм необхідно уявляти ширину діапазону флуктуації, тобто ту їх частину, яка не розглядається при інтерпретації кривих. При дублюванні вимірів ці відхилення звичайно не повторюються. Приклад викривлення діаграм ГК наведено на рис. 9.10.