石油开发区块浅部地层放射性变化的监测

尝试提出将自然伽马能谱测井仪用于油田勘探开发区环境的辐射监测。在黄河入海口附近进行了四口井的浅部地层自然伽马能谱测井。初步研究结果表明,老黄河口浅层的Th含量比其他几口井的含量高;海水中的U含量较陆上浅层含量高;老油区的放射性比新探区高,说明石油开发对当地的生态环境有一定的影响。     

采用自然伽马能谱测井仪研究天然放射性元素的高度和深度分布规律

尝试提出将自然伽马能谱测井仪用于生态环境的研究。对自然伽马能谱测井仪、地面伽马能谱、室内分析、航空伽马能谱测量的同一地点钍、铀、钾元素含量进行对比分析得知,各种方法所得结果具有较好的一致性。通过16口浅层自然伽马能谱测井资料分析黄河三角洲浅层放射性的区域变化状况。研究发现,随着石油勘探开发程度的深入,浅层钍、铀、钾元素含量随之增高。将所采集的数据与地壳中钍、铀、钾元素含量的平均值进行比较,得出黄河三角洲地区的钍、铀、钾元素含量普遍较低的结论。     

铀矿伽马能谱测井核脉冲信号数字化处理技术

在铀矿勘查中,可采用伽马能谱测井获取钻孔地层的铀、钍含量。相对于传统的模拟构架,基于数字化核脉冲信号处理技术构建的伽马能谱测井仪具有计数率高、信号噪声低和稳定性好等优点。通过采用核脉冲信号数字化处理技术,实现了伽马能谱的数字化采集,在放射性勘查模型井上进行了测试。混合模型的能谱测量铀、钍含量与标称含量的误差均小于5%,符合铀矿伽马能谱测井相关规范要求。     

自然伽马能谱测井在海相页岩储层评价中的应用研究

为了破解南方海相页岩储层在有机碳含量/泥质含量计算、岩性识别、沉积环境恢复、储层评价等方面的难题,对龙马溪组岩心进行系统采样和测试,对自然伽马能谱测井数据、解释成果等进行深入的分析和研究。通过对龙马溪组岩心的标定,建立页岩铀和有机碳含量的关系,经过验证有机碳含量计算值与实测值基本吻合;利用相对值法,对海相页岩泥质含量进行提取,提高泥质含量计算的准确性;采用钍、铀、钾比值和交会图开展黏土矿物类型划分、岩性识别和沉积环境辨识,龙马溪组地层岩性以泥页岩、粉砂岩为主,黏土矿物以伊蒙混层为主,含伊利石;黑色页岩为海相强还原环境的沉积产物,水动力条件较弱,以低能为主;测井上铀含量高、钍和钾含量低,指示可能为高放射性、裂缝发育的储层;自然伽马能谱测井对页岩储层的划分和评价具有较好的指示性,可为页岩储层评价和沉积环境恢复提供依据。     

直接确定地层有机碳含量测井方法的数值模拟

非常规资源逐渐成为我国油气勘探的重要领域,其"源储一体"的特性使得对源岩特别是有机碳含量的连续定量评价成为关键。传统测井评价方法均是基于测井资料的间接评价,受多种因素影响,计算结果有一定的不确定性。本文利用快中子与地层元素原子核发生反应产生的非弹性散射伽马能谱和俘获伽马能谱,通过谱分析技术获取地层元素含量,根据与无机碳相关的钙、镁等元素含量确定无机碳含量,从总碳含量中扣除无机碳含量可直接提供高精度的有机碳含量信息。借助于蒙特卡罗数值模拟方法,建立了6种四川盆地龙马溪组和筇竹寺组页岩地层模型,模拟不同地层条件下的混合伽马能谱,并利用模拟元素的标准伽马能谱对模拟能谱进行谱解析。模拟结果表明,本文的方法可直接提供高精度的有机碳含量,有机碳含量大于2%时,其计算值相对误差小于6%。     

基于深度学习模型的伽马能谱解析方法

为提高伽马能谱解析精度，建立专用深度学习模型，含12个残差卷积模块、51个神经网络层、超10⁷个参数；独特设计模型输出，使其直接预测核素出射谱，突破对预设核素库的依赖。选择自建全身计数器测量人体放射性作为实验场景，基于蒙特卡罗模拟构造了数据集，测试实验表明，深度学习模型核素识别率93.3%、活度计算平均误差8.6%,相较峰分析法的62.3%、28.3%,能谱重建法的78.2%、18.7%,浅层ANN模型的81.3%、14.8%,优势明显。实测实验进一步验证了上述结论。所建立方法借助深度学习的多层次特征提取能力与高数值稳定性，实现了全谱信息与伽马射线能量、数量间的复杂映射，具备高准确性、通用性，未来可为多种应用提供技术基础。     

HT-7超导托卡马克上γ辐射的初步研究

尝试了在HT-7托卡马克准稳态等离子体实验平台上，对伽马辐射能谱与通量进行测量与分析。实验中，测量得到了不同放电条件下的伽马辐射能谱和通量的时间演化过程，观测到了丰富的伽马辐射行为。针对欧姆加热、低杂波、离子回旋波、离子伯恩斯坦波、长脉冲等不同放电条件下的伽马辐射行为做了研究，结合其它相关诊断数据，给出了初步的分析结果。     

自然伽马能谱解谱方法研究

自然伽马能谱测井是根据地层中铀、钍、钾等天然放射性矿物发出的自然伽马射线的能谱确定相应元素含量的测井方法,在油田广泛用于评估地层粘土和泥质含量,谱数据处理是该测井方法的关键.本文结合作者在数控测井系统配接能谱仪器的经验,详细介绍了剥谱法、逆矩阵法和最小二乘法的解谱原理,给出了基于最小二乘法的五能窗解谱测井原理及具体实现方法,并与三能窗进行了测井效果对比,在矿化度较低和重晶石含量较高的地层中能够有效地计算钾、铀、钍的含量,符合现场地质解释.目前这一方法已经在多种地面系统得到验证,在四川、青海等油田取得良好的测井效果.     

伽马能谱测井在罗辛铀矿勘查中的应用研究

纳米比亚罗辛铀矿床属于白岗岩铀-钍混合型矿床。在一定量矿心分析数据对比基础上,一直沿用γ测井解释结果作为铀资源储量估算的基础数据。针对该伽马测井结果,要经过各种校正,尤其是钍作为一种“干扰”的不可忽视的因素。大量（岩）矿心分析历史数据表明,罗辛铀矿床Th/U比随着矿体走向、倾向以及深度、蚀变、岩性的变化而变化;通过数理统计分析矿心Th/U比采用常数法或者函数拟合方法用于γ测井的钍修正。但利用伽马能谱测井方法可直接获取矿（化）段的铀、钍元素含量。从仪器、数据采集、误差分析、伽马能谱测井解释铀含量与钍修正后γ测井解释铀含量,以及与矿心分析元素含量对比等几方面进行论述,验证该方法的可靠性和可信度。结果表明,伽马能谱测井是一种快速、有效的测井方法,尤其适用于热液型铀矿勘查。     

SOI 硅微剂量探测器对中子和伽马辐射场线能谱测量的GEANT4模拟研究

绝缘体上硅(SOI)硅微剂量测量系统可以通过测量中子和伽马混合辐射场的线能谱来获取不同类型辐射的剂量当量贡献。本文根据SOI硅微剂量探测器物理设计,采用GEANT4软件建模对Cf-252中子和伽马混合辐射场及Co-60伽马辐射线能谱测量进行蒙特卡罗模拟,并进一步分析了SOI探测器转换层对伽马线能谱测量的影响。结果表明,SOI硅微剂量探测器能够区分中子和伽马的剂量贡献,并且伽马线能谱峰值随着转换层厚度发生变化,有可能利用该特性实现不同贯穿深度下伽马辐射剂量贡献的测量。模拟分析结果可为SOI硅微剂量探测器设计及应用提供参考。     

中子活化分析法对洪古勒楞蛇绿岩中变质橄榄岩的地球化学研究

用预富集中子活化分析法测定了新疆洪古勒楞蛇绿岩中的稀土元素(REE)，用仪器中子活化法测定了微量元素。依据测定结果分析了微量的稀土元素和过渡金属元素及不相容元素地球化学特征。认为二辉橄榄岩X-49可能代表原始地幔的化学成分，方辉橄榄岩X-44可能为上地幔部分熔融后残留的地幔物质，纯橄榄岩X-55、X-57可能为镁铁质熔融体在上地幔内以堆晶作用形成的超镁铁质岩类。     

Application of nuclear analytical techniques to trace elements in Cenozoic basalt and their mantle xenoliths from Aershan area in Inner Mongolia, China

Basaltic samples from different locations in Aershan area determined by instrumental neutron activation analysis (INAA) have the same distribution patterns of REE and trace elements. The similar REE contents of the same minerals without inclusions from different xenolith suggest that the mantle source region under different active volcanoes have the same composition. The REE content differences between the same minerals with and without melt inclusions selected from the same mantle xenolith indicate that the melt inclusions are rich in REE. The same patterns of trace elements of inclusions and host minerals from different xenolith analyzed by SRXRF suggest that the mantle fluid has no notable heterogeneity in Aershan area.     

分子活化分析法研究地质样品中铂族元素的化学种态

用化学逐级溶解、镍流火试金项富集及中子活化分析法研究了中国东部大陆地幔橄榄岩捕掳体中铂族元素的化学种态。分析结果表明，6个物相中单个铂族元素的质量分数加和与铂话元素总量分析结果基本相符；硫化物相中铂话元素分布特征的研究，进一步说明了硫化物的熔出是部分熔融过程中地幔橄榄岩铂族元素分异的重要机制之一。     

我国西南地区大陆溢流玄武岩的微量元素地球化学特征

峨眉山玄武岩分布于中国西南部,根据构造位置和岩石化学特征,可以分为三条岩带,我们用仪器中子活化分析测定了来自上述岩带的四十多件样品中的微量元素。通过对微量元素地球化学特征的分析,说明峨眉山玄武岩介于大陆拉斑玄武岩及大陆碱性玄武岩之间,稀土元素的分配型式为富集型,富集程度随样品产出位置而异,越向西富集程度越低。(Ce/Yb)_(CN)对Ce_(CN)图解表明,峨眉山玄武岩岩浆可能由石榴石二辉橄榄岩部分熔融而成。其熔融程度中、东岩带约为5％,西岩带约为10％。(La/Sm)对La的图解表明西岩带的玄武岩是地幔物质经部分熔融形成的。而中、东岩带的玄武岩可能是母岩源经过了部分熔融后又经历了分离结晶作用阶段而形成的,或者是由于大陆地壳物质进入岩浆的结果。     

辽宁－吉林东部地区超镁铁质岩包体的微量元素地球化学特征

发展了预浓集中子活化分析方法，结合仪器中子活化分析对辽宁—吉林东部地区新生代火山岩中尖晶石二辉橄榄岩包体的稀土元素（ＲＥＥ）及其他微量元素进行了测定。它们的过渡金属元素中不相容元素Ｔｉ以及适度相容元素Ｖ和Ｓｃ相对于原始地慢（ＰＭ）均具亏损的特征；而相容元素Ｃｏ、Ｎｉ和Ｃｒ含量略高或类似于ＰＭ，反映了它们应为经历了部分熔融后的残余地幔。依据ＲＥＥ特征尖晶石二辉橄榄岩可分为两类：第一类包体的ＲＥＥ含量和ＲＥＥ分配型式与ＰＭ相比呈现明显的亏损，提供了它们是残余地慢岩的又一证据。第二类包体的重稀土元素（ＨＲＥＥ）比前者低，但轻稀土元素（ＬＲＥＥ）比前者明显的高，揭示了它们在地幔源岩经历了部分熔融，使ＲＥＥ发生了亏损之后又遭受了ＬＲＥＥ富集，即地幔交代作用。     

用中子活化分析法鉴别古陶瓷的种类

应用仪器中子活化法测定古耀洲瓷和古汝瓷的稀土元素（REE）和微量元素，结果显示两种瓷釉、瓷胎的稀土总量、稀土分配模式以及微量元素特征均有差异，甚至差异显著，这说明两种瓷釉、瓷胎的配料化学成分有区别，故REE和特征微量元素含量可作为陶瓷种类的鉴别标志。     

岩石中稀土元素中子活化分析时Na、Sc、Fe Cr等干扰元素的去除

稀土元素的分离、分析,在地球化学、宇宙化学、环境化学等学科中起着极为重要的作用。近年来,国内外利用高分辨率γ谱仪中子活化分析法测定岩石中稀土元素的报道很多,虽然对放射化学分析流程都在不同程度上有所改进,但对超基性岩石中大量存在的~(24)Na、~(46)Sc、~(59)Fe和~(51)Cr等核素的去除,解决被测元素γ谱之间相互干扰(包括重峰干扰和康普顿本底干扰)     

人发中微量元素的中子活化分析

本文介绍采用长短照射相结合的仪器中子活化分析法,测定了克山病病区、非病区的男性儿童头发中多种微量元素含量。比较了国内常用的及IAEA推荐的清洗方法对头发中微量元素测定的影响。用NBS标准参考物核对了实验中使用的部份标准,结果满意。本工作共分析了48例头发样品中27种元素含量,初步获得了某些元素在三个地区人发中分布的规律。