Радіоактивність порід.

Рентгенівське вимірювання.

Рентгенівське проміння – це електромагнітні хвилі значно більш короткі, ніж світлові.

Взаємодія рентгенівського проміння з речовиною характеризується двома істотними чинниками – малої довгої хвилі і великою енергією кванта.

Між коефіцієнтом поглинання і довгої хвилі є приблизний зв'язок

V = (V/f)³; f– частинка

Здатність проміння проходити крізь речовини різко зростає, оскільки довга хвиль стає менше відстаней між вузлами в кристалах.

В будь-якому середовищі рентгенівське проміння розповсюджується з швидкістю, мало відмінної від швидкості світла.

Інтенсивність рентгенівського проміння – це величина енергії, що проходить за 1сек герц 1 см поверхні паралельно променю. Проходячи через речовину, рентгенівське проміння втрачає енергію унаслідок поглинання і розсіювання. Повний коефіцієнт поглинання Qрівний сумі коефіцієнтів власне поглинання і розсіювання.

Чим більше густина речовини, тим більше сильне поглинання випробовує рентгенівське проміння.

Рентгенівське проміння, проходячи через породу, дії на неї і змінюють деякі її властивості, підвищують електропровідність.

Опромінювання деяких кристалів спочатку викликає підвищення їх електричної міцності. Подальше збільшення дози опромінювання знижує електричну міцність.

Природна радіоактивність порід обумовлена наявністю в їх складі або мінералів, що містять радіоактивні мінерали (уран, торій, радій), або радіоактивних ізотопів (калія, кальцію, олова, цирконію).

При радіоактивному розпаді, пов'язаному з прибудовою ядер елементів, відбувається випромінювання αі β – частинок з γ – проміння.

α – частинки – позитивно заряджені ядра атомів гелію, що складаються з 2-х протонів і 2-х нейтронів.

α – частинки вилітають з речовини з початковою швидкістю 1,2 * 109 до 2,3 * 10 см/сек. Довга пробігу б – частинок незначна в повітрі – 3 – 10 см.

в кварциті 38,3 МК.

β – частинки – це електрони, що вилітають з різною швидкістю з ядра елемента. Існують β – частинки, що летять з швидкістю, близькою до швидкості світла. Довга пробігу β – частинок в середньому більш ніж α – частинок, в повітрі від 1 до 900 см.

γ – проміння – дуже короткі електромагнітні хвилі з довгої хвилі менше 10^-8 см. γ – проміння характеризується масою і енергією кванта. Маса кванта обернено пропорційна довжині хвилі γ – проміння.

Проникаюча здатність γ – проміння найбільша. Пучок γ – квантів радіоактивного кобальту в 2 рази ослабляється проміння шаром свинцю завтовшки 1,6 см.

Радіоактивність гірських порід вимірюється в кюрі – це радіоактивність речовини рівна числу що розпадаються в 1 сек. атомів в 1 р. радію.

γ – проміння також як рентгенівські проходячи через речовину, частково поглинаються і частково розсіваються, частка енергії доводиться на розсіювання складає 90% повних втрат.

Поглинання γ – проміння, що пройшло через гірську породу залежить від її густини.

Ядерна частинка, рухаючись в твердому тілі, на своєму шляху може зіткнутися з електронами, або з ядрами атомів. В першому випадку відбувається виривання електронів з атома і іонізація його. В другому – можливе як вибивання атома з кристалічних грат, так і збудження самого ядра.

Вибивання електронів створює фотоефект і підвищує провідність напівпровідників і діелектриків.

Збудження ядра нейтронами приводить до його розпаду і випромінювання γ – проміння, α– частинок, протонів і електронів.

Для зсуву ядра атома щодо вузла грат необхідно повідомити йому енергію = 4 * 10^-18 Дж. Якщо ж передана ядру енергія значно більше цієї величини, то воно саме стає здатним змістити сусідні атоми. В результаті – мікроскопічні ділянки кристалічних грат можуть бути порушений і розплавлений. Тривале опромінювання може привести до зміни властивостей мінералів в гірській породі.