CC BY
38
? Никифоров Ю. А. Радиоактивное загрязнение окружающей среды при нефтедобыче на примере
ьских месторождений// Российский геофизический журнал. 1994. 3-4. С. 81-84. 4. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99) / Минздрав России. 1999. II5 с. 5 Обеспечение радиационной безопасности при обращении с производственными отходами с повы-содержанием природных радионуклидов на объектах нефтегазового комплекса Российской Феде-СанПиН 2.6.6.1169-02. М„ 2002. 15 с. 6. Обеспечение радиационно-зкаюгичесмой безопасности в ОАО «Рос нефть-Ставрополь неф тс газ» / Черников, Е. Ф. Шубин, В. М. Тамаев, В. Б. Мартиросян // Нефтяное хозяйство. 2000. № 2. С. 64-65. ~ Основные санитарные правию обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99): Сан ПиН М.: Минздрав России, 1999. 99 с.
8. Рыжаков В. Н., Крапивский £ И.. Амосов Д. А., Хайкович И. М., Мац Н. А.. Черник Д. А. О радиа-контроле объектов, загрязненных естественными радионуклидами в результате добычи углеводо-
Нефтяное хозяйство. 2002. № 3. С. 107-111.
9. Рыжаков В. Н., Крапивский £ И. Опытно-промышленная установка для дезактивации радиоак-шламов // Обогащение руд. 2002. Jfe 2. С. 31- 35.
10. Серых А. С.. Хайкович И. М. К вопросу о радиационном контроле строительных материалов // Рос-гсофизический журнал. 1993. №. I. С. 63-67.
11. Сачодухин В. П.. Казачевский И. В., Резников С. В. и др. Измерения уровней радиоактивности при подготовке и транспортировке газонефтяного сырья// Аппаратура и новости радиационных измере-
( АНРИ). 2000. 3. С. 10-14.
12. Тахаутдинов 111. Ф. и др. Проблема радиоактивных осадков на технологическом оборудовании // гас ноет ь труда в промышленности. 1995. 5. С. 36-40.
13. P. Gray NORM Contamination in the Petroleum Industry // Journal of Petroleum Technology, January, p. 12-16.
14. P. Gray Radioactive materials could pose problems for the gas industry // Oil & Gas Journal, Junc, p.45-48.
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОИСКОВО-РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ НА УРАН
(ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ)
ХАЙКОВИЧ И. М. ГЛНИЧЕВ Г. И.
Всероссийский научно-исследовательский институт разведочной геофизики им. А. А. Логачева
Специфика радиометрических методов, как и любого другого геофизического метода, заключается в том, что измерение параметров геофизических полей производят в естественных условиях - в каротажном, наземном и воз>тушном, когда полезный сигнал осложнен практически не поддающимися учету помехами. В таких условиях обеспечение единства и требуемой точности измерений, т. е. метрологическое обеспечение (МО), приобретает первостепенное значение.
Понятно, что разработку МО для решения практических задач следует проводить комплексно, рассматривая одновременно научно-методические вопросы, готовя материально-техническую и нормативно-правовую базу, естественно, с учетом социально-экономических показателей.
В 90-х годах прошлого столетия в ВИРГе была разработана единая система метрологического обеспечения (ЕСМО) радиометрии применительно к решению геологических и рад иоэ к о геологических задач, которая позволяет «увязать» между собой результаты каротажных, наземных и воздушных гамма-съемок. Эта система и технология ее использования позволяют получать в пределах требуемой точности информацию о составе и свойствах радионуклидов в окружающей среде и обеспечивают нужды производства при поисках, разведке и эксплуатации месторождений радиоактивных руд, при геологическом картировании и при радиоэкологических исследованиях территорий, загрязненных естественными радионуклидами и радионуклидами техногенного происхождения. Система призвана обслуживать следующие радиометрические методы: гамма-каротаж, спектрометрический гамма-каротаж, каротаж методом мгновенных нейтронов деления, гамма-опробование методом разностного эффекта, пешеходную, автомобильную и аэрогамма-съемки в интегральном и спектрометрическом режимах. В этой системе роль эталонов отводится
стандартным образцам (СО), более или менее адекватно отражающим условия измерений в естественном залегании.
Научно-методическую основу ЕСМО составляет теоретическая проработка и математическое моделирование, которые позволили сформулировать требования к СО и методику их использования при передаче размера единиц от исходных образцовых средств измерений (ИОСИ) на СО более низкого разряда, в том числе на СО-полигоны и на рабочие средства измерений [1-5].
Материально-техническую основу ЕСМО составляют принадлежащие ВИРГу комплект Государственных стандартных образцов состава естественных радионуклидов ГСО СТЕР H-2, эталонный источник гамма-излучения из "7Cs, имитирующие условия работ в естественном залегании, и аттестованные органами Госстандарта РФ образцовые средства измерений.
Комплект ГСО СТЕРН-2 № 788S-200) (сертификат № 16002) состоят из четырех образцов. Конструктивно каждый экземпляр комплекта выполнен в виде цилиндра со стороной основания (140±0,3) см и высотой (150±0,3) см с отверстием по вертикальной оси диаметром 155 мм, имитирующим скважину. Корпус каждого экземпляра представляет собой герметичную емкость для помещения материала ГСО. Стенки корпуса и его дно выполнены из нержаееющей стали толщиной 3 мм, верхняя крышка емкости из антистатического пластика. По центру емкости вмонтирована труба, имитирующая скважину. Труба пластмассовая с внутренним диаметром 155 мм и толщиной стенки (3±0.5) мм.
Изготовленный комплект ГСО СТЕРН-2 отвечает современным представлениям и требованиям и призван обеспечить единство и требуемую точность полевых радисметрических измерений методами гамма-каротажа, гамма-спектрометрического каротажа и полевых радиометрических и спектрометрических исследований, а также при проведении радиоэкологических исследований.
Эталонный источник гамма-излучения из 11 Cs имитирует поверхностную активность "7Cs и представляет собой тонкий слой размером 60x60 см, пропитанный раствором u,Cs и помещенный в герметичную пленку. Аттестованное значение поверхностной активности по состоянию на май 1992 года А = 21,6 ± 0,2 Бк/см2; Р= 0,95.
Метрологические характеристики ГСО СТЕРН-2 приведены в табл. 1
Образцовые средств измерений - это каротажный радиометр ПРМК 103 «Обь-М» №7 (свидетельство № 96/02)и радиометр (концентратомер) РКП-305 № 503007 (свидетельство № 94/02).
Нормативно-правовое обеспечение ЕСМО представляет собой комплект НТД. Основная НТД опубликована в Сборнике руководящих документов [5] и отражает состояние этой системы на конец 1990 года.
Технология использования ГСО СТЕРН-2, изложенная в [5], предусматривает передачу размеров единиц от них на стандартные образцы более низкого уровня инструментальным способом с помощью образцовых средств из-мерений (в том числе и на стандартные образцы-полигоны для МО аэрогамма-спектрометрии методом «разностного эффекта») и на рабочие средства измерений - одноканальные и многоканальные радиометры (гамма-спектрометры). В частности, для МО аэ-рогамма-радиометров в качестве ГСО «Пусун-Сари» аттестован полигон, расположенный на полуострове Иусун-Сари (Карелия) [4].
Опыт аттестации СО-полигонов инструментальным способом с использованием образцовых многоканальных гамма-радиометров и метода разностного эффекта [6] был широко использован для МО аэрогамма-сьемки по программе «Атлас» в 1990-1991 гг. - при обследовании европейской части территории России, загрязненной вследствие аварии на Чернобылмжой АЭС (2, 4]. Всего было аттестовано в качестве ГСО три полигона - один на территории Ленинградской области, и два в Тульской области.
Следует отметить, что в настоящее время в РФ для МО радиометрических и спектрометрических исследований функционируют ГСО в ФГУП «Березовгсология» (г. Новосибирск), в ФГУП «Сосновгеология» (г. Иркутск). Значения массовых долей EPH в этих комплектах были получены в том числе и методом передачи размера единиц от исходных образцовых СИ ВИРГа.
В то же время приходится констатировать, что ЕСМО охвачены далеко не все регионы и не все радиометрические средства и методы измерений. И, экономя на МО, мы тратим гораздо больше времени и средств на сличение результатов измерений и оценку их достоверности и точности. Ведь любое измерение, кроме значения, должно быть охарактеризовано своим доверительным интервалом, а это возможно только в том случае, если измерительная система основана на МО, которое охватывает все стадии измерений - начиная от постановки задачи и кончая методиками выполнения измерений и использования результатов измерений. Но из-за сложности изготовления и большой стоимости большеразмерные СО могут быть изготовлены в единичных экземплярах, ко-
СТЕРН-2К
Калий
CTEPH-2U
Калий
CTF.PH-2T
Калий
СТЕРН-2С
Калий
а* правило, удалены от мест проведения работ. В то же время многолетий опыт показал, соблюдении определенных и не очень сложных требований к местам заложения таких и к их конструкции КПС (а такие требование разработаны и согласованы с органами Гос-РФ) рудные интервалы сохраняют свои параметры в пределах 2-3 % и вполне пригодны 1ии на их основе метрологического обеспечения каротажных исследований методами При этом arree га ци я рудных интервалов может быть выполнена инструментальным путем передачи размера единиц от исходных образцовых СИ - комплекта Г'СО. Со-и эксплуатация СО на основе КПС обойдется на много дешевле (на порядки) сооруже-I эсдьшеразмсрных «модельных» стандартных образцов в виде герметичных емкостей, запол-рудным материалом. Достоинство КПС еще и в том, что в ней можно организовать повер-жкктрокаротажных каналов, что позволит обеспечить единство измерений при проведении >тажа. Использование таких СО позволит на местах организован калибровку и повер-фы и соответственно повысит качество первичного материала. В настоящее время один интервал на КПС, расположенной на территории ГРП-71 ГФУП «Зеленогорскгеология», проведения соответствующих аттестационных измерений, признан органами Госстандарта качестве ГСО массовой доли урана. Это не значит, что следует полностью отказаться от со-модельных стандартных образцов.
Таблица I
Метрологические характеристики комплекта ГСО СТЕРН-2 № 7885-2001
Индекс СО в комплекте ГСО СТЕРН-2
Аттестованное чна-чение СО. %
Абсолютная шмрешность аттестованною значения СО. %. при Р-0.95
Примечание. Жирным шрифтом выделены основные метрологические характеристики.
В качестве примеров ниже приведены основные принципы и особенности организации МО ■гтегрального гамма-каротажа (ГК), аэрогамма-съсмки (АГС) и каротажа методом мгновенных ■ектронов деления (КНД-М).
Га мм а-каротаж
Как известно. ГК в режиме интегрального счета применяют для получения измерительной информации, которую используют для определения параметров к подсчету запасов урана на урановых месторождениях и параметров к подсчету запасов сырья, которое находится в определеннее связи с содержанием урана в рудах, а также при построении литологического разреза
Практика подсчета запасов показывает, что для удовлетворения требований геологических служб, осуществляющих подсчет запасов, необходимо, чтобы при /-каролаже погрешность определения «мстропроцента» не превышала 10 %, а мощность была бы определена с погрешностью до 5 см. Для этого необходимо потребовать, чтобы основная ио1решносгь 1радуировочной характеристики рабочих средств измерений не превышала 7 %. При оценке нижнего порога определения массовой доли урана для подсчета запасов будем исходить из минимального бортового содержания в 0,01 % равновесного урана. Очевидно, что для уверенного выделения этого значения порог чувствительности должен быть не ниже 0,005 % равновесного урана, а погрешность определения бортового содержания не более 30 %.
Для идентификации горных пород по значению МЭД /излучения порог чувствительности должен быть не ниже 5 мкР/ч для МЭД. При этом с учетом вариаций массовых долей EPH метод должен обеспечить их измерение в диапазоне 5-100 мкР/ч. Что касается погрешности измерений, то для уверенного разделения пород она должна быть не более 30 %.
В практике /«-каротажа для исключения влияния индивидуальных особенностей детектора результаты измерений традиционно принято выражать в единицах мощности экспозиционной дозы /-излучения точечного радиевого источника, мкР/ч. Для этого каждый каротажный геофизический радиометр предварительно градуируют с помощью точечного радиевого источника для получения индивидуальной функции преобразования. Такой прием даст возможность при определении параметров состава радионуклидов использовать для радиометров с однотипными детекторами номинальную функцию преобразования (или коэффициент преобразования). По сложившейся в практике прикладной радиометрии традиции коэффициент преобразования К0 называют пересчетным коэффициентом, и для его определения используют стандартные образцы состава ЕРЫ.
На рис. 1 приведена поверочная схема, которая удовлетворяет сформулированным требованиям к гамма-каротажу. Эта поверочная схема имеет три уровня: исходные образцовые, образцовые и рабочие средства измерений.
Первый уровень - исходные образцовые средства измерений включают Государственный стандартный образец состава уранового рудного тела (ГСО СУРТ), имитирующего условия измерений в геометрии /-каротажа и /-опробования по разностному эффекту, рабочий эталон и образцовый радиометр.
ГСО СУРТ (позиция 1) обеспечивает воспроизведение и хранение единицы массовой доли урана и является высшим звеном в схеме. Он используется для передачи размера единиц средствам измерений, стоящим на втором и третьем уровнях поверочной схемы, в том числе для поверки и калибровки рабочих радиометров.
Рабочий эталон (позиция 2) хранит и воспроизводит единицу массы радия и условную мощность экспозиционной дозы /-излучения исходя из значения /-постоянной радия 840 (мкР м2У(ч мг) и используется для передачи их размера рабочим СИ с целью стандартизации радиометров по номинальной функции преобразования и обеспечения единства измерений в процессе их эксплуатации. Рабочий эталон состоит из рабочего эталона радия, аттестованного по массс с погрешностью до 0,7 %, и установки, имитирующей условия «точечный источник в бесконечной воздушной среде» (ТИБОС) - для хранения и воспроизведения расстояния между источником и детектором в интервале 0,6-1,0 м с погрешностью до 2 мм. Рабочий эталон применяют для оценки линейности градунровочной характеристики радиометра от загрузки (скорость счета - мощность экспозиционной дозы точечного радиевого источника) при элементной поверке рабочих радиометров методом косвенных измерений и для аттестации по массе образцовых и рабочих источников радия методом сличения с помощью компаратора (образцового радиометра). В качестве образцового радиометра (позиция 3) применяют одноканальные радиометры повышенной точности (основная по1решность не более 4 %) в комплекте с калибраторами - для контроля стабильности. Образцовые радиометры служат для контроля стабильности параметров ГСО, для передачи размера единицы массовой доли урана от ГСО и размера единицы массы радия от рабочего эталона образцовым и рабочим средствам измерений.
Второй уровень - образцовые средства измерений - представляет собой комплект из стандартного образца типа СУРТ (позиция 4) и рабочего эталона, состоящего из радиевого источника, одноканального радиометра и установки типа ТИБОС (позиция 5). В качестве СО СУРТ может быть использован рудный интерваз КПС. Назначение и применение их аналогично исходным образцовым средствам измерений.
Третий уровень - рабочие средства измерений. В качестве рабочих средств измерений применяют геофизические одноканальные радиометры и рабочие источники "6Ra. Последние предназначаются для контроля чувствительности радиометров в полевых условиях.
При составлении схсмы испэльзованы следующие обозначения: вö доверительная (на
уровне 95 %) относительная погрешность стандартных образцов и эталонов; Д0 - предельная относительная погрешность средств измерений; S0 - методическая погрешность {погрешность неоднородности СО), имеющая статистическую природу и характеризуемая относительным средним квадратическим отклонением при проведении измерений. Для подсчета погрешностей использованы стандартные формулы математической статистики.
с
5
X
ГШСУРТ
и (%) в, <%)
0.005 - 0.5%. 2 5, (неоднородность) I %
Кустод прямых юмсрсний
Рабочий ттжяон касса
0.1-1.0 мг. 0г -о.т%
тиюс: расстояние между источником и дстсетором
0*1.0 м. Л ■з мм / 2
Метод прямых юмсрсний
Г
Обрамюаый оджжахапьный гамма-радиометр
и<%) <?,(%)
0.005 - 0.5 % 4
Метод прямых юмсрсний
СОСУРТ (СОК ПС)
и(%) (%)
0.005-0.5%. 4
(неоднородность) I % / 4
Метод прямых юмсрсний
Рабочий одноканальный гамма-ралиочетр
и (%) <?. (%)
0.005 - 0.5 % 7 /6
Метод прямых юмсрсний
Рабочий палой :>Ка масс»
О.М.СМГ. в% -1ЛН
тиюс: расстояние мсжд>' источником и детектором
0>».О М. Д - I мм -7*
Метод прямых юмсрсний
Рабочий одноканальный гамма-ралиомстр
и (%) 0, (%)
0.005-0.5% 7
Рис. I. Поверочная схема для средс-гн измерений массовых далей урана методом гамма-каротажа
Из приведенной поверочной схемы видно, что рекомендуемая последовательность организации метрологического обеспечения интегрального /-каротажа обеспечивает единство и точность рабочих средств измерений, достаточные для использования этого метода при получении исходных данных к подсчету запасов урана в недрах.
Аэрогамма-съемка
Геологическая задача: построить карты распределения массовых долей естественных радионуклидов (ЕРИ) - урана/радия, тория и калия - и мощностей экспозиционных доз ¿«-излучения (МЭД); на карте должны быть выделены территории, принадлежащие различным типам горных пород (рахзичным геологическим средам), и проведены изолинии, обеспечивающие достоверное выделение таких территорий.
Для решения этой задачи необходимо обеспечить поэог чувствительности для урана и тория не ниже 0,5-10 4 %, не ниже 0,3 % для калия, и не ниже 5 мкР/ч для МЭД /излучения. При этом с учетом вариаций массовых долей EPH метод должен обеспечить их измерение в диапазоне (0,5-50)-10 4 % по урану и торию, 0,3-8 % по калию и 5-100 мкР/ч по МЭД /-излучения. Что касается погрешности измерений, то для уверенного разделения пород она должна быть не более 30 %.
Физическая модель, соответствующая поставленной задаче, - полупространство с однородными по отношению к /излучению свойствами, причем распределение источников у-излучения в этом полупространстве не зависит от глубины.
Для того, чтобы корректно определить элементы калибровочной матрицы для раздельного определения п радионуклидов методом спектрометрии /-излучения, необходимо иметь в общем случае не менее п + 1 (4) стандартных образцов, воспроизводящих условия измерений. Но поскольку из-за больших размеров такие СО изготовить невозможно, то используют СО-полигоны, аттестованные методом передачи размера единиц от комплекта маюгабаритных СО. Эта специфика и предопределяет структуру поверочной схемы, которая составляет основу метрологического обеспечения метода аэрогамма-спектрометрии.
Поверочная схема для многоканальных геофизических аэрогамма-радиометров (/спектрометров). которая призвана обеспечить решение поставленной выше геологической задачи, должна иметь по крайней мере три уровня. Возможный вариа1гг схемы показан на рис. 2.
Первый уровень - исходные образцовые средства измерений (эталоны) - состоит их комплекта Государственных стандартных образцов (ГСО) состава EPH (позиция I), эталона радия (позиция 2), образцового переносного многоканального геофизического /радиометра (позиция 3), который проградуирован по разностному эффекту на комплекте ГСО, и образцового дозиметра (позиция 4). Комплект ГСО (из четырех стандартных образцов) и эталон радия предназначены для хранения и воспроизведения размера единиц массовых долей EPH в модели «однородное полупространство» и единиц мощности экспозиционной дозы /излучения и для передачи размера этих единиц (с помощью образцовых радиометров и дозиметров) средствам измерений более низкого уровня. Размеры ГСО должны обеспечивать «насыщение» по /излучению в режиме измерений «разностного эффекта». Образцовый многоканальный радиометр (/спектрометр) можно использовать также для контроля стабильности параметров ГСО.
Второй уровень - образцовые средства измерений - состоит из комплекта малогабаритных стандартных образцов состава EPH {позиция 5), спектр которых подобен спекгру /-излучения на поверхности полупространства и стандартных образцов - полигонов (позиция 6), аттестованных инструментальным способом с помощью образцовых /-радиометров и дозиметров первого уровня по массовым долям EPH и но мощности экспозиционной дозы /излучения.
Третий уровень - рабочие средства измерений (позиция 7).
При составлении схемы использованы следующие обозначения: О0- доверительная (на уровне 95 %) относительная погрешность метрологических характеристик стандартных образцов: Д0 - то же средств измерений: 5(, - методическая погрешность (в том числе неоднородность СО), имеющая статистическую природу и характеризуемая относительным средним квадратиче-ским отклонением. Для подсчета погрешностей использованы стандартные формулы математической статистики.
Из приведенной поверочной схемы видно, что рекомендуемая последовательность организации метрологического обеспечения аэрогамма-съсмки обеспечивает единство и точность измерений, достаточные для решения сформулированной геологической задачи.
Приведенная на рис. 2 поверочная схема обеспечивает требуемую точность измерений методом автогамма-спектрометрии. Очевидно также, что при соответствующем доукомплектовании приведенная поверочная схема может быть использована для метрологического обеспечения радиоэкологических исследований.
КОМПЛЕКТ ГОО СОСТАВА ЕЖ
и.ТЪ (%) 0 (%) К.% 0 (%)
0.005 - 0.001 10 03-5.0 6 0.001-0,01 4 5.0-10 4
(неоднородность) I % / I
Метод прямых измерений
Образцовый MHOfOMM4.ivк ый гамма-радиометр
и.ТЪ (%) <?,<%) К.% *,(%)
0.005 - 0.001 12 03-5.0 8 0.001-0.01 6 5.0-10 6
.9, (неоднородность) 14 /3
Метод прямых измерений
Малогабаркт мые СО состава ЕРН
и. ТЬ (%) в, (%) К.% <%) 0.001-0.1 12 5.0-1.0 15.
Эталон ""йа МОЛ гжмма-нзлучеиия
50 - 250 мкР/ч, в. - 4%
Метод прямых измерений
Образцовый дозиметр МЭД гамма-излучения
5- 500 мкР/ч а. -12%
Метод прямых измерений
СО-полигоны ВРИ и.ТМ%) *,<%) К.% *,<%) 0.001-0.005 18 3.0-5.0 18/ МОД 20-50 О -20%/б
{
Метод прямых измерений
Многоканальные геофизические а •рогамыя-ржлиомсгры (спектрометры) и.ТЪ (%) 0. (%) К.% д.(%) 0.005 - 0.01 20 5.0-1.0 28 У
МЭД 10- Я) мкР/ч. д,-28% Г
Рис. 2. Поверочная схема дл* средств измерений массовых долей ЕРН и МЭД гамма-излучении методом аэрогамма-съемки
Каротаж методом мгновенных нейтронов деления (КНД-М)
Метод КНД-М является так называемым «прямым» методом определения массовых долей урана и основан на регистрации мгновенных нейтронов, возникающих при делении ядер 2,5и тепловыми нейтронами, которые образуются при облучении горных пород и руд потоком быстрых
нейтронов от импульсного генератора нейтронов. Метод КНД-М используют для определения параметров рудных по урану интервалов при оценке запасов урана на месторождениях неравновесных урановых руд, когда метод гамма-каротажа неприменим. К таким месторождениям относятся практически все месторождения инфильтрационного типа, которые отличаются повышенной влажностью (до 18 % и более) и плотностью, изменяющейся от 1,8 до 2,4 г/см3.
Теория и методика КНД-М была разработана в ВИРГе в 70-80-е годы прошлого столетия. В результате проведенных теоретических, экспериментальных исследований и опытно-методических работ было показано, что сигнал, обусловленный мгновенными нейтронами деления (МНД), зависит не только от значения массовой доли урана, но и от замедляющих и поглощающих (по отношению к нейтронам) свойств руд, которые определяются в основном влажностью и плотностью исследуемых сред.
а х
х &
Э?
£
г 1
оа _
о
&1
0 X
1 *
Б £
ГСОСОСВУРТ
и (%) О, (Ч) р . г/см' О. <%) /). % 0. (%)
0.05 - 0.5 2 1.8 - 2.4 3 15 - 20 5 Б (неоднородность) I %
Метод прямых измерений
Образцовый прибор КНД-М
и (%) в, <*)
0,005 - 0,5 5
Метод прямых измерений
СО - имитатор СОСВУРТ
и (%) в. <%)
0.05-0.5 7
'3
СО СОСВУРТ- КПС
и (%) в,(%)
0.01 -0.3
Метод прямых измерений
Приборы КНД-М
и (%) <Ч)
0,005-0,5 10
Рис. 3. Поверочная схема для средств измерений массовых долей урана методом КНД-М
Псфаботанная методика КНД-М позволяет полностью учесть изменяющиеся свойства гор-и руд, используя результаты измерения сигналов мгновенных нейтронов деления, при-ь-ные по диаметру исследуемых скважин (в случае использования двух нейтронных де-• скважинном приборе) и дополнительно - сведения о влажности, например, по резуль-«ческого опробования (в случае использования одного нейтронного детектора). В со-с разработанными положениями для метрологического обеспечения метода КНД-М контролировать ряд параметров, основными из которых являются поток нейтронов и перссчстный коэффициент, характеризующий связь регистрируемого сигнала с мас-урана. Другими словами, необходимо обеспечить калибровку двух каналов - мони-и счетного каналов мгновенных нейтронов деления (МНД).
I калибровки мониторного канала применяют градуировочный блок, принцип действия основан на акгивационном методе измерения потока нейтронов генератора с использо-ороговой ядерной реакции на кислороде ,60(л, происходящей в массе оргстекла
1НОГО блока. Передача размера единицы потока нейтронов градуировочному блоку :я от первичного государственного эталона потока нейтронов [7] в лабораторных метолом прямых измерений. Ды калибровки канала МНД необходимо иметь стандартный образец состава н свойств рудного тела, пересеченного скважиной (СО СОСВУРТ). Конструкция и размеры этого 1чны СО для МО ГК, но ею отличительная особенность состоит в том, он должен быть материалом с большим водородосодсржанием, поскольку в противном случае это »дет имитировать руду в естественном залегании, а размеры СО придется увеличить до 3 и метров по высоте и диаметру. Аттестуемыми характеристиками СО СОСВУРТ являются
! доли в нем урана, коэффициент влажности и плотность. Понятно, что большеразмерный СО с высокой влажностью можно соорудить только едино-Но это не избавляет от необходимости калибровать детектор в полевых условиях. Поэтому в МО метода КНД-М включен имитатор сигнала МНД, который представляет собой конст-из оргстекла с ампулами из '"и. Такой имитатор аттестуют методом передачи размера от ГСО - прибора, в котором реализован метод КНД-М. Но это вовсе не означает, что полностью отказаться от сооружения модельных стандартных образцов. И вот здесь на поможет прийти все тот же рудный интервал в контрольно-поверочной скважине (КИС), кото-быть аттестован методом передачи размера единиц по массовой доле урана, а также по и влажности.
С учетом сказанного предлагаемая поверочная схема для средств измерений массов ых долей I методом КНД-М представлена на рис. 3.
Первый уровень - исходные образцовые средства измерений - включает Государственный 4ый образец состава уранового рудного тела (ГСО СОСВУРТ), имитирующего условия жй в скважине (позиция I), и образцовый прибор КНД-М (позиция 2). Второй уровень - образцовые средства измерений - представляет собой СОчимитатор СОСВУРТ (позиция 3) и стандартный обраэсц на основе рудного интервала КПС (позиция 4). Третий уровень - рабочие средства из мерений (позиция 5).
Рекомендуемая поверочной схемой последовательность' ор!анизации метрологического ггеслечения каротажа методом КНД-М обеспечивает единство и точность рабочих средств изме-достаточные для использования этого метода при получении исходных данных к подсчету I урана в недрах
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Клюменцев А. А/. Хайкович И. М. Системный подход к организации метрологического обеспечения эниоэкологических исследований //Законодательная и прикладная метрология. 1995. № 5. С. 36-41.
2. Лучин И. А.. Серых А. С. и др. Опыт аттестации естественных полигонов в качестве государствен-стандартных образцов для метролоппоскаго обеспечения радиоэкологических исследований // Мето-
ша и некоторые результаты авиационной гамма-съемки радиоактивного загрязнения европейской части России: Сб. ст. СПб: Гидрометеоиздат, 1994. С. 66-73.
3. Система метрологического обеспечения и стандартизации радиометрии при изучении состава естественных радиоактивных элементов в горных породах и рудах и поверхностного загрязнения радионукли-амн искусственного происхождения: Сборник руководящих документов / Составители: Хайкович И. М. и
СПб: НПО «Рудгеофизика». 1991. 250 с.
4. Хайкович И. М.. Серых А. С. и др. Метрологическое обеспечение работ но изучению радиоактивного мирязнения местности в результате аварии на Чернобыльской АЭС (метрологическое обеспечение программы АТЛАС) // Методика и некоторые результаты авиационной гамма-съемки радиоактивного загрязнения европейской части России: Сб. ст. СПб: Гидрометеоиздат, 1994. С. 52-65.
5. Хайкович И. М.. Шеврыгин О. Н., Фоминых В. И. Метрологическое обеспечение спеюрометри гамма-излучения в системе радиационного мониторинга // Атомная энергия, т. 73. вып. 5, 1992. С. 387-392.
6. Хайкович И. М., Шишкин В. Л. Опробование радиоактивных руд по гамма-излучению. Теория и ме-толика. М.: Энергоатомиздат, 1982.
7. Ярицына И. А.. Щебамев В. Т.. Фоминых В. И. и др. Государственный первичный эталон единицы потока нейтронов // Измерительная техника. 1972. № 8. С. 8-11.
СИСТЕМЫ ГЕОПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ В ГЕОФИЗИКЕ
РАСПУТИНА. Н. Уральская государственная горно-геологическая академия
I. Введение
1. Общие принципы
Определения местоположения посредством глобальных спутниковых систем играют весьма важну ю роль во всех областях топографо-геодезического и навигационного обеспечения различного вида изысканий, в том числе гсолого-геофизических исследований, так как позволяют оперативно получать необходимую геодезическую информацию.
В общем виде глобальная спутниковая навигационная система представляет собой комплекс космических и наземных технических средств, предназначенных для определения трех пространственных координат, вектора скорости и точного времени.
Основная особенность системы заключается в наличии в космосе подвижных опорных пунктов - быстро летящих (со скоростью 3,9 км/с) навигационных искусственных спутников Земли. являющихся носителями координат (геодезической и навигационной информации). При этом глобальная спутниковая система практически непрерывно в любой точке Земли обеспечивает решение навигационной и геодезической задач.
2. Принципы работы
Принцип определения местоположения объекта на Земле с использованием глобальных спутниковых систем (группировки спутников на нескольких орбитах) основан на измерении расстояний от навигационного искусственного спутника Земли до приемника спутниковых сигналов и вычислений по этим расстояниям координат.
Для достоверного определения координат необходимо в каждый момент времени знать максимально точное положение спутника.
Глобальные спутниковые системы включают в себя три главные подсистемы (рис. I):
• наземного контроля и управления (НКУ);
• созвездия космических аппарата (КА);
• аппаратуры пользователей (АН).
Подсистема наземного контроля и управления состоит из станций слежения за спутниками, службы точного времени, главной станции с вычислительным центром и станций загрузки данных на борт спутников. Спутники проходят над станциями контроля и управления дважды в сутки. На станциях НКУ обрабатывают собранную об орбитах информацию и прогнозируют координаты спутников (эфемериды).
Для нормальной работы спутниковых приемников в любое время суток в любой точке земли подсистемы созвездия космических аппаратов GPS и ГЛОНАСС должны иметь по 24 рабочих спутника. Спутники GPS расположены по четыре в шести орбитальных плоскостях, а спутники
