• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      放射性測(cè)井中的常用單位及其換算關(guān)系

      2012-04-29 04:46:41蒙奎文霍敬原布日格德
      西部資源 2012年1期
      關(guān)鍵詞:倫琴安培庫(kù)侖

      蒙奎文 霍敬原 布日格德

      摘要:放射性測(cè)井是測(cè)井諸多方法中常用的一種方法,使用的單位也較多,有居里、貝可、倫琴、伽馬、API、PA/kg、納庫(kù)/kg·小時(shí)等。理清各單位之間的關(guān)系對(duì)于順利開展測(cè)井工作有一定的幫助。為此,本文就測(cè)井單位的含義及其相互換算關(guān)系進(jìn)行介紹,以供同行參考。

      關(guān)鍵詞:放射性含義關(guān)系

      地球物理測(cè)井以其高效低耗、獲得井中物理信息全面而得到業(yè)內(nèi)人士的廣泛認(rèn)可。根據(jù)現(xiàn)行地質(zhì)行業(yè)規(guī)范要求,所有施工鉆孔均要進(jìn)行地球物理測(cè)井,無測(cè)井資料的施工鉆孔不予驗(yàn)收,特別是對(duì)煤田和水文鉆孔要求極嚴(yán)。在查閱一些施工單位的測(cè)井資料時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),在放射性測(cè)井中各施工方使用的測(cè)井單位各不相同,有居里、貝可、倫琴、伽馬、納庫(kù)/kg·小時(shí)、PA/kg、API等等。這些單位的含義及其相互關(guān)系,測(cè)井人員普遍感到比較繁雜,使用單位無法統(tǒng)一,如:同是自然伽瑪測(cè)井,水文測(cè)井規(guī)范使用的單位是納庫(kù)/kg·小時(shí),而煤田測(cè)井規(guī)范使用的單位是PA/kg。因此,搞清上述所列測(cè)井單位的含義及其相互換算關(guān)系,對(duì)于一個(gè)測(cè)井技術(shù)人員而言是非常必要的。

      1. 核物理基礎(chǔ)

      1.1原子結(jié)構(gòu)

      原子由原子核和圍繞原子核并沿閉合軌道旋轉(zhuǎn)的電子組成,原子核則由質(zhì)子和中子組成。質(zhì)子帶正電,中子不帶電,核外電子電荷的總數(shù)與核內(nèi)質(zhì)子的電荷總數(shù)相等,故整個(gè)原子呈電中性,不帶電。

      1.2 放射性及放射性測(cè)井

      元素周期表中,隨原子序數(shù)增大。原子核中的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之比從1:1(氘)增至1:1.59(鈾),原子核逐漸增大,當(dāng)原子核過大或中子數(shù)過多時(shí),原子核不穩(wěn)定,會(huì)放出一些射線,衰變成較輕的、新的、穩(wěn)定的原子核,這種性質(zhì)稱為放射性。巖石中常見的自然放射性元素有鈾(U)、釷(Th)以及鉀的放射性同位素鉀(19K40)等。當(dāng)元素的原子核受到人為的放射性射線轟擊時(shí),也可能發(fā)生放射性衰變,這種放射性稱為人工放射性。利用人工放射性中的γ射線所進(jìn)行的測(cè)井,即稱為放射性測(cè)井。放射性元素發(fā)生核反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的輻射主要有3種即α射線、β射線和γ射線。

      α射線是帶正電的氦粒子流,它具有的能量為4-10MeV(百萬(wàn)電子伏特)。α射線的電離能力很強(qiáng),但穿透能力很差。因此α射線不能用于測(cè)井。

      β射線是從原子核中放射出來的高速電子流,它具有的能量約為1MeV。β射線的電離能力不如α射線,但其穿透能力比α射線強(qiáng),因不能穿透測(cè)井儀器外殼,因此一般放射性測(cè)井不考慮β射線。

      γ射線是從原子核中發(fā)射出來的波長(zhǎng)非常短的以光速傳播的電磁波。能量較高,但它的電離能力很弱,在射線與物質(zhì)作用時(shí)所產(chǎn)生的二次電子往往具有較高的能量會(huì)使周圍介質(zhì)的原子發(fā)生電離,放射性測(cè)井中研究的就是γ射線。

      1.3 γ射線與物質(zhì)的作用

      γ射線與物質(zhì)的相互作用有三種重要的形式,即光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和形成電子對(duì)。當(dāng)量子的能量在0.5MeV到1.02MeV之間時(shí),主要發(fā)生康普頓效應(yīng)。在伽瑪-伽瑪測(cè)井中使用的γ源,所發(fā)射的γ量子的能量為0.5-2MeV左右,而一般巖石又主要由原子序數(shù)小于30的輕元素組成,故伽瑪-伽瑪測(cè)井所記錄的結(jié)果,主要由康普頓效應(yīng)來決定。

      2. 兩個(gè)基本物理單位

      放射性測(cè)井單位與以下兩個(gè)物理單位有著直接關(guān)系。

      1、安培(A): 電流強(qiáng)度單位是指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線某一截面的電荷量。1A=1000mA=1×106μA=1×1012PA(皮安培)。

      2、庫(kù)侖(C): 電量單位,當(dāng)流過某曲面的電流1 安培時(shí),每秒鐘所通過的電量定義為1 庫(kù)侖。即:

      1 庫(kù)侖(C)= 1 安培 ·秒(A · S)。

      1納庫(kù)(nC)=1×10-9庫(kù)侖(C)=1000皮安培(PA) ·秒。

      3 放射性測(cè)井常用單位及相互換算關(guān)系

      3.1放射性強(qiáng)度單位

      放射性強(qiáng)度又稱放射性活度,即通常使用的放射源的強(qiáng)度。放射性強(qiáng)度的國(guó)際單位制(SI)是用貝柯勒爾(becquerel)表示,簡(jiǎn)稱貝可,是指1秒鐘內(nèi)發(fā)生一次核衰變。符號(hào)為Bq。常用單位是居里(Ci)。指在1秒鐘內(nèi)發(fā)生3.7×1010次核衰變,為一居里(curie),符號(hào)為Ci。即:

      1Ci=1000mCi=1000000μCi=3.7×1010dps。

      居里(curie)與貝可(becquerel)的換算關(guān)系:

      1Ci=3.7×1010Bq(貝可)。

      我國(guó)于1986年正式執(zhí)行國(guó)際單位制(SI)。

      3.2放射性濃度單位

      表示的是單位質(zhì)量或單位體積的物質(zhì)的放射性強(qiáng)度。最常用的單位是:克鐳當(dāng)量/克:即在一克巖石中含有相當(dāng)于一克鐳的放射性物質(zhì)則定義為一克鐳當(dāng)量/克(1molRa/g)。所以“克鐳當(dāng)量/克”單位就等于每克物質(zhì)的放射性強(qiáng)度為一居里。濃度單位也可用百分?jǐn)?shù)(%)來表示。

      3.3放射性劑量單位

      放射性劑量是指單位質(zhì)量的被照射物質(zhì)中所吸收的能量。

      (1) 吸收劑量

      放射線能使物質(zhì)的中性原子或分子形成正負(fù)離子,即所說的電離,這種能夠直接或間接地誘生離子的粒子的輻射,稱作電離輻射。直接電離輻射通常是α射線和β射線,間接電離輻射是γ射線,還伴隨其他射線。電離輻射傳遞給被照射物質(zhì)的平均能量,稱為吸收劑量。其國(guó)際單位是戈瑞(Gy),一戈端表示一千克物質(zhì)吸收一焦耳的輻射能量時(shí)的吸收劑量。1戈端(Gy) = 1焦耳(J)/千克( kg),專用單位是拉德(rad),兩者的換算關(guān)系是:1戈瑞=1焦耳/千克=100拉德=1希沃特(希佛)。

      (2) 照射劑量

      照射劑量是描述X射線或γ射線使空氣產(chǎn)生電離能力的物理量。是指單位質(zhì)量的物體,在X射線或γ 射線輻射后產(chǎn)生電離的電量。照射量的國(guó)際單位是庫(kù)侖/千克(C/Kg) ,專用單位是倫琴(R),即在溫度0℃,壓力760mmHg的1cm3空氣中,生成正負(fù)電荷各一個(gè)靜電單位的離子的伽瑪射線的劑量為一倫琴(1R)。兩者的換算關(guān)系是:

      1庫(kù)侖/千克≈3.877x103倫琴。

      1倫琴=2.58x10-4庫(kù)侖/千克。

      1微倫琴=0.258×10-9庫(kù)侖(C)/千克(Kg)。

      (3) 劑量率

      單位時(shí)間內(nèi)受到的劑量便是劑量率。劑量率的單位為倫琴/小時(shí)(R/h)。

      吸收劑量率: 單位時(shí)間內(nèi)的吸收劑量就稱為吸收劑量率,單位是戈瑞/小時(shí)(Gy/h)。

      照射量率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的照射量就稱為照射量率,其國(guó)際單位是庫(kù)侖/千克·秒,專用單位是倫琴/小時(shí)或微倫琴/小時(shí)。

      1倫琴/小時(shí)=106微倫琴/小時(shí)。

      1微倫琴/小時(shí)=7.17×10-14庫(kù)侖/千克·秒。

      放射性測(cè)井中所用的單位為照射率,其單位要小很多,水文測(cè)井使用的單位是納庫(kù)(n·c)/kg·小時(shí),而煤田測(cè)井使用的單位是皮安培(PA)/kg。

      (4) 伽馬射線強(qiáng)度單位

      在一定條件下,可用照射量率表示伽馬射線強(qiáng)度,即借用微倫琴/小時(shí)作輻射強(qiáng)度單位。即1微倫琴/小時(shí)=1伽馬(γ),但不要誤以為照射量率和輻射強(qiáng)度是同一概念,只是借用。

      (5) API單位

      在美國(guó)休斯敦大學(xué)建立的刻度井(稱為標(biāo)準(zhǔn)刻度井),井內(nèi)裝有三種不同的均勻放射性地層,上面為低放射性的用來屏蔽宇宙射線,中間為高放射性的(混有12ppm的U、24ppm的Th和4%的K相當(dāng)于北美大陸中部地區(qū)頁(yè)巖的放射性平均值的2倍)底部是一層低放射性的,在高低放射性地層的模擬地層中,儀器分別測(cè)得不同的計(jì)數(shù)率(脈沖/每秒)以計(jì)數(shù)差值的1/200定義為一個(gè)API單位,該刻度是使北美大陸中部地區(qū)普通泥巖的讀數(shù)大約為100API單位。

      4. 放射性單位相互換算關(guān)系

      (1) 居里(curie)與貝可(becquerel)的換算關(guān)系:

      1居里(Ci)=3.7×1010貝可(Bq)

      (2) 戈端(Gy)與焦耳(J)/千克、拉德(rad)的換算關(guān)系:

      1戈瑞(Gy)=1焦耳(J)/千克=100拉德(rad)。

      (3) 照射量庫(kù)侖/千克(C/Kg)與倫琴(R)的換算關(guān)系:

      1庫(kù)侖(C)/千克(Kg)≈3.877x103倫琴(R)。

      1倫琴(R)=2.58×10-4庫(kù)侖(C)/千克(Kg)。

      1微倫琴=0.258×10-9庫(kù)侖(C)/千克(Kg)。

      (4) 照射量率國(guó)際單位庫(kù)侖/千克·秒,與專用單位微倫琴/小時(shí)的換算關(guān)系:

      1微倫琴/小時(shí)=7.17×10-14庫(kù)侖/千克·秒=1伽馬(γ)。

      (5) 電量單位庫(kù)侖(C)與電流強(qiáng)度單位安培(A)的換算關(guān)系:

      1庫(kù)侖(C)= 1 安培·秒(A·S) (量綱:IT)

      1皮安培(PA)=1×10-12安培(A) 。

      1納庫(kù)(n·C)=1×10-9庫(kù)侖(C)。

      1納庫(kù)(n·C)=1×103皮安培(PA)·秒。

      (6) 水文測(cè)井使用的納庫(kù)(n·C)/Kg·小時(shí)與煤田測(cè)井使用的皮安培(PA)/kg的換算關(guān)系:

      1納庫(kù)(n·C)/kg·秒=1000皮安培(PA)/kg。即:

      36納庫(kù)(n·C)/kg·小時(shí)=10皮安培(PA)/kg。

      (7) 伽馬(γ)與皮安培(PA)/kg、納庫(kù)(n·C)/kg·小時(shí)的換算關(guān)系:根據(jù)上面提到的1倫琴(R)=2.58×10-4庫(kù)侖(C)/千克(Kg),1微倫琴/小時(shí)=1伽馬(γ),則有:

      1伽馬(γ)=0.258×10-9庫(kù)侖(C)/千克(kg)·小時(shí)

      =0.258納庫(kù)(n·C)/千克(kg)·小時(shí)。

      又因?yàn)?6納庫(kù)(n·C)/kg·小時(shí)=10皮安培(PA)/kg,所以計(jì)算出:

      1伽馬(γ)=7.17×10-2皮安培(PA)/kg

      =0.258納庫(kù)(n·C)/千克(kg)·小時(shí)。

      5. 結(jié)束語(yǔ)

      由于放射性測(cè)井使用的物理量的單位較多,其間換算關(guān)系也較復(fù)雜,在具體工作中極易產(chǎn)生錯(cuò)誤,最終影響測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的質(zhì)量。因此,筆者根據(jù)多年工作的經(jīng)驗(yàn),對(duì)測(cè)井單位的概念及其相互換算關(guān)系進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹,供廣大測(cè)井技術(shù)人員在實(shí)際工作中參考。

      參考文獻(xiàn):

      [1] JohnH. Doveton<美>.地下地質(zhì)測(cè)井分析的原理與計(jì)算機(jī)方法.

      [2] 黃智輝等(編譯).現(xiàn)代煤田測(cè)井技術(shù).

      [3] 賈文懿(編).利用天然放射性找地下水.

      猜你喜歡
      倫琴安培庫(kù)侖
      倫琴與倫琴射線的故事
      1976年唐山強(qiáng)震群震后庫(kù)侖應(yīng)力演化及其與2020年古冶5.1級(jí)地震的關(guān)系
      地震研究(2021年1期)2021-04-13 01:04:46
      南京市學(xué)黨史辦實(shí)事線上“安培超市”一網(wǎng)通辦
      拿到獎(jiǎng)金就走人的倫琴
      雜文選刊(2018年7期)2018-07-10 07:03:40
      拿到獎(jiǎng)金就走人的倫琴
      做人與處世(2018年9期)2018-06-25 02:50:44
      電學(xué)巨人—安培
      把你的胸腔寄過來
      健忘的安培
      基于粘彈庫(kù)侖應(yīng)力變化的后續(xù)最大地震震級(jí)估計(jì)及2008、2014年于田2次7.3級(jí)地震之間關(guān)系的討論
      一種周期庫(kù)侖作用勢(shì)優(yōu)化法的改進(jìn)
      万宁市| 商水县| 永新县| 江油市| 西宁市| 珲春市| 东阳市| 黎平县| 凯里市| 南康市| 朝阳市| 孝义市| 肥东县| 望城县| 安图县| 海淀区| 永州市| 盐源县| 会昌县| 崇信县| 右玉县| 甘肃省| 乐都县| 当雄县| 宿迁市| 达州市| 湖北省| 泰州市| 醴陵市| 浦东新区| 兴义市| 洞口县| 枣阳市| 渑池县| 军事| 华蓥市| 正阳县| 崇仁县| 成安县| 曲周县| 澎湖县|