商用伽馬輻照裝置設計概論

『壹』 請教一個關於輻照的問題，用電子束輻照產品會發熱，換用伽馬射線輻照還發熱嗎發熱的原因或者原理是什麼

福特的問題用電子塑造產生發熱反應馬達加斯加發熱

『貳』 site:eetop.cn+瞬態輻照效應

摘要 由於高帶寬和強抗電磁干擾等優點，光纖被廣泛地用於輻射場信號傳輸和探測。在高能脈沖輻射環境中，光纖輻照效應是影響光纖傳輸系統和測量系統性能的重要因素，目前對大芯徑純石英、隨機孔隙光子晶體新型光纖的瞬態輻照效應還缺乏深入的研究和認識，給脈沖輻射場應用光纖技術進行定量化測量造成了困難，也嚴重限制了新型光纖輻射探測技術的發展。.本項目擬對大芯徑純石英光纖、光子晶體光纖的脈沖伽馬/X射線瞬態輻照效應進行研究，建立光纖瞬態輻照效應的實驗研究方法，結合理論模擬研究光纖的輻射屏蔽和抗輻射加固技術，研究給出輻照效應隨總劑量、劑量率、輻射源種類的變化規律，研究分析光纖輻照效應的時間特性與光譜特性。研究目的是解決新型光纖在脈沖輻射場中面臨的重要問題，為開展用於地面核爆診斷、實驗室脈沖輻射源診斷用的新型光纖探測系統提供技術參考，具有重要的意義和應用價值。

『叄』 什麼是伽馬輻照裝置

伽馬輻照裝置是利用電離輻射加工處理食品，以控制食源性致病菌、減少食物的微生物數量和蟲害、抑制塊根類農作物發芽，以及延長易腐壞農產品的保質期。輻照技術已獲准用於約５０種不同種類的食物，並最少有３３個國家在商業上應用這項技術。盡管業界數十年來一直使用輻照技術為食物進行消毒，以符合檢疫規定，但食用輻照食物對健康的影響仍是備受關注。這項研究概述了食物輻照技術的基本原理、應用范圍，以及食用輻照食物對消費者構成的潛在健康風險。現有證據顯示，雖然輻照加工會令食物產生化學變化，導致營養素流失，但如按照建議的方法進行輻照加工食物，而且加工過程符合良好製造規范，輻照食物的安全性和營養素質量，與用其他傳統食物加工方法（例如加熱、巴士德消毒和裝罐）處理的食物相若。
食物輻照技術是利用電離輻射加工處理食品，以控制食源性致病菌、減少食物的微生物數量和蟲害、抑制塊根類農作物發芽，以及延長易腐壞農產品的保質期。根據國際原子能機構的資料，超過50個國家已批准使用輻照技術處理約50種不同種類的食物，並有33個國家在商業上應用各國准許進行輻照加工的食品不盡相同，但一般只限於香料、香草、調味料、某些新鮮水果或乾果和蔬菜、海產、肉類及肉類製品、家禽，以及蛋類製品。盡管業界數十年來一直使用輻照技術為食物進行消毒，以符合檢疫規定，但食用輻照食物對健康的影響仍是備受爭議的問題。食品經輻照後產生的化學物是否具有毒性，以及輻照處理會否改變食品的營養價值，都是令人關注的事宜。根據食品法典委員會《輻照食品通用標准》，建議用於食品加工的電離輻射是∶(I)放射性核素鈷-60(60Co)或銫-137(137Cs)產生的伽瑪射線；以及(II)由機械源產生的電子束(最高能量為10兆電子伏特)和X射線(最高能量為５兆電子伏特)。
(I) 放射性核素鈷-60和銫-137產生的伽瑪射線鈷-60由高度精製的鈷-59(59Co)顆粒在核反應堆中經中子撞擊而成，銫-137則由鈾裂變產生。鈷-60和銫-137發出穿透力強的伽瑪射線，可用以處理大件或已包裝食物。目前，鈷-60是最廣泛應用於食物輻照的放射性同位素。 (II) 由機械源產生的電子束和X射線機械源產生的電離輻射的主要優點是，整個處理系統都不涉及放射性物質。產生電子束的電器裝置由電力驅動，以直線加速器將電子加速至接近光速。但這些高能電子束的穿透力有限，只適用於較薄的食物。以電子束撞擊金屬靶，可把電子轉化為不同能量的X射線。雖然X射線的穿透力較由鈷-60和銫-137產生的伽瑪射線強4，但由於電子轉化為X射線的效率一般低於10%，以致機械源輻射的應用一直難以推廣。 當電離輻射穿過如食物等物質時，能量會被吸收，食物成分的原子和分子會被離子化或激發，引起輻照食物中出現的化學和生物學變化。食物輻照的化學效應食物進行輻照時所產生的化學效應，是由於處於激發態的分子及離子分解後，與相鄰分子發生反應，而引發的連串相互反應。主要的化學反應包括分子內部出現異構化和分裂，並與相鄰分子發生反應，產生連串新化學產物(包括高反應自由基)。食物經輻照後而產生的自由基，通常存在時間很短。不過，在一些干制、冷藏或含堅硬部分(例如骨頭)的食物，由於產生的自由基的活動性有限，因此會存留一段較長時間。由電離輻射引起的另一個重要化學反應是水輻射分解。水分子經輻照後產生的羥基自由基和過氧化氫屬高反應性，容易與大部分芳香族化合物、羧酸、酮、醛和硫醇等發生反應。這些化學變化對消除食物的微生物具有重要作用。不過，如輻照環境條件控制不善，這些化學變化難免會對某些食品造成不良影響(例如失去原有風味)。在輻照過程中，利用鈷-60產生的伽馬射線作能量源，以提供電離輻射。商用輻照設施的共通之處是設有輻照室，以及用以運送食物進出輻照室的輸送系統。輻照廠房跟其他工業設施在結構上的主要分別是，輻照室四周建有混凝土防護圍牆(厚度一般為1.5至1.8米)，以防止電離輻射的泄漏。 放射性核素源會持續發出輻射。當輻射源不用作處理食物時，會貯存在一個水深約6米的水池內。水可吸收輻射能量，是其中一種最佳的阻隔輻射防護物質之一，將輻射源貯存在水裡，可保護須要進入輻照室的工作人員免受輻射照射。輻照設施的輸送系統採用路軌設計，用以運送食物通過輻照室進行輻照處理。通過控制輻照的時間和輻照源的能量，就可以調節食品接受電離輻射照射的劑量，以達致特定的目的。
在國內，工業用的食物輻照設施必須領取許可證，並受國家輻射安全及衛生當局的規管及監察。他們亦有參考其他主管當局制定的輻照標准 和實務守則 。國際原子能機構和聯合國糧食及農業組織合作建立了一個食物輻照設施資料庫，臚列各國的認可食物輻照設施，供公眾參考。

『肆』 電子束輻射接枝和伽馬輻射接枝的異同點

在輻射交聯過程中，聚合物的自由基是通過高能射線如γ射線、電子束和中子束等的照射所產生的。在實驗室試驗時，γ射線一般由輻射源產生。工業上，常用大型電子加速器產生的電子束來使聚合物發生交聯。輻射交聯主要是使用高能射線打斷PE 中C 一C 鍵和C 一H 鍵所產生的自由基來引發交聯的。

PE 的敏化輻射問題是當前輻射交聯法生產CLPE 的一個研究重點。解決該問題的一般方法是在PE 中加人增敏劑和敏化劑或者改變輻射氣氛。常用的增敏劑主要有二甲基丙烯酸四甘醇醋、三甲基丙烯酸三羥基丙酯等。常用的敏化劑有四氯化硅、四氯化碳、氟化鈉以及炭黑等。使用乙炔氣氛是常見的PE 敏化輻射方法之一，尤其適用於PE 纖維的輻射交聯。

用輻射交聯法生產CLPE 具有以下優點：交聯與擠塑分開進行，產品質量容易控制，生產效率高，廢品率低；交聯過程中不需要另外的自由基引發劑，保持了材料的潔凈性，提高了材料的電氣性能；特別適合於化學交聯難以生產的小截面、薄壁絕緣電纜。但是輻射交聯也存在一些缺點，如對厚的材料進行交聯時需要提高電子束的加速電壓；對於像電線電纜這樣的圓形物體的交聯需要將其旋轉或者使用幾束電子束，才能使輻射均勻；一次性投資費用大；操作和維護技術復雜，運行中安全防護問題也比較苛刻。

2.2 過氧化物交聯法

過氧化物交聯法又名化學交聯法，是通過過氧化物高溫分解而引發一系列自由基反應，從而使PE 發生交聯。與輻射交聯法的不同之處在於：( l ）其交聯過程必須有交聯劑，即過氧化物存在；( 2 ）交聯反應必須在一定的溫度下進行。

用過氧化物交聯PE 可以生產出優質的交聯製品，但在製品的加工過程中，擠出溫度必須保持很低，否則早期交聯可能出現焦化，影響製品的質量甚至損壞設備，該溫度極限嚴格限制著可交聯PE的擠出速度，而且在擠出製品時，需要在高溫高壓和幾十米長（甚至上百米）的專用管道進行連續加熱，設備占據空間大，能量消耗大，生產效率低，因此限制了該技術在中小型生產企業的應用。

採用交聯劑與助交聯劑並用可以顯著地提高交聯效果。助交聯劑可以提高交聯度，降低降解幾率，並可適當降低交聯劑的用量。助交聯劑為分子中含有硫、肟及一C 一C 一類結構的單體或聚合物，常用的品種有肟類和甲基丙烯酸甲酯類。聚乙烯過氧化物交聯近年來的主要發展方向是將極性單體接枝到聚乙烯鏈上。極性單體包括馬來酸酐、丙烯酸、丙烯醯胺和丙烯酸酯等。接枝後的聚乙烯與金屬、填料或其它聚合物之間的相容性得到改善。

2.3 硅烷交聯法

硅烷交聯法又名溫水交聯法，將硅烷接枝到聚乙烯主鏈上，在水和催化劑的作用下，引發硅氧烷鍵交聯而獲得交聯聚乙烯。硅烷交聯聚乙烯的成型過程首先是使過氧化物引發劑受熱分解，使之成為化學活性很高的游離基。這些游離基奪取聚合物分子中的氫原子使聚合物主鏈變為活性游離基，然後再與硅烷交聯劑產生接枝反應，接枝後的聚乙烯在有機錫的催化作用下，發生水解縮合形成一Si 一。一Si 一交聯鍵即得到硅烷交聯聚乙烯。與其它方法相比，硅烷交聯法所得的聚乙烯產品具有如下優點：（l）設備投資少，生產效率高，成本低；（2）工藝通用性強，適用於所有密度的聚乙烯，亦適用於大部分有填充料的聚乙烯；（3）不受厚度限制；（4）過氧化物用量少（僅為單獨用過氧化物交聯時的10 %），因此在聚乙烯絕緣層生成微孔較少，有利於保持聚乙烯的高絕緣性；（5）耐老化性能好，使用壽命長。

硅烷交聯常用的接枝單體有乙烯基丁甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三（2－甲氧基乙氧基）硅烷；常用的引發劑有過氧化二異丙苯、過氧化二特丁烷、l , 3－二特丁基過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化苯甲醯等；交聯催化劑包括有機金屬化合物、無機酸、脂肪酸等，一般使用有機錫衍生物如二丁烯基錫二月桂酸。

在有機錫等催化劑存在下，易出現過早交聯，產生結焦，影響進一步的加工和製品性能。為了解決此問題，美國聯碳（UCC ）公司採用二羥基氧化錫、羧酸和羧酸鹽在加工過程中反應生成催化劑的方法。硅烷溫水交聯聚乙烯工藝中的主要缺點是交聯反應速度較慢，如果採用酯類過氧化物（如叔丁基過氧化物異壬基酯）作引發劑和用金屬氧化物（如氧化鋅、氧化錫等）作縮合催化劑，交聯速度快，可省去溫水或蒸汽交聯工藝。英國BP 公司用二丁基錫的聚合物作為水解縮合催化劑來代替目前常用的二丁基錫二月桂酸酯，可提高催化劑的活性，交聯均勻，所得產品的性能好；常用的抗氧劑有1010與硫代二丙酸二月桂酯組成協同體系，用於交聯體系；常用的分散劑用可與聚乙烯相容的低分子量液體如液體石蠟等。

聚乙烯經硅烷交聯後的物理性能有較為顯著的變化。

（l ）耐熱性能提高：由於交聯聚乙烯為體型大分子，故為不熔、不溶物，耐熱性能明顯提高。交聯度低，維卡軟化點變化不大；交聯度高，維卡軟化點可提高30℃～40℃；交聯聚乙烯的長期使用溫度為95℃一100℃。分子量為20萬的聚乙烯每個分子鏈上僅接有12 一13 個硅烷單體，所以硅烷交聯聚乙烯的交聯點間距大，又因一Si 一O 一鍵與一Si 一C 一鍵的柔性好，因此交聯聚乙烯的耐低溫性好，可在－50 ℃ 甚至一70 ℃ 以上使用。並且，由於硅烷交聯聚乙烯的分子結構不同於通常過氧化物交聯形成的分子間一C 一C 一交聯鍵，其3 個硅烷氧基均可以進行水解縮合反應，能夠形成立體網狀交聯，因此，其熱機械性能一般優於具有一C 一C 一平面結構的過氧化物交聯聚乙烯。即使硅烷交聯聚乙烯的交聯度比過氧化物交聯的低15％一20 % ，兩者的熱變形溫度仍相當。

( 2 ）耐化學介質性優異。交聯聚乙烯比普通聚乙烯有更好的耐化學介質性能，一方面是因為交聯後強度提高，另一方面是聚乙烯鏈上接枝硅烷長鏈後，由於長鏈不斷進人緊密堆砌的片晶格子中，因而增加了晶體間的連接分子數目此外，結構上的長支鏈纏結強化了晶片間的無定形區，使耐環境應力提高，特別是在100 ℃ 以下的較高溫度范圍內；( 3 ）電絕緣性能突出。交聯聚乙烯結晶區較少，密度均勻，並且引人了無極性的一Si一O一鍵與一Si一C 一鍵，使其電絕緣性基本無變化，所以仍屬於好的絕緣材料，並且在較高溫度和苛刻的化學介質中絕緣性仍較高，常用於電纜屏蔽層。

硅烷交聯聚乙烯的生產工藝主要有兩步法交聯工藝、一步法交聯工藝和乙烯－硅烷共聚交聯工藝3 種。

『伍』 中金輻照有限公司的公司簡介

中金輻照股份有限公司 （以下簡稱「中金輻照」）是國務院國資委管理的大型央企—中國黃金集團公司的控股子公司，總部位於深圳，發軔於1984年，於2011年改制為股份公司，是一家國內外知名的合約滅菌、輻照加工連鎖企業，公司在深圳、上海、天津、青島、成都、武漢、重慶、鎮江共擁有12套伽馬射線輻照裝置，一個醫療滅菌項目（在建中）及一個大型技術檢測中心，現有員工總數為140人。

『陸』 伽馬射線探傷儀的時候要安全距離是多少

γ射線在空氣中強度的衰減遵循指數規律，而安全與否是由輻照劑量決定的，它與射線強度，頻率，環境等諸多因素有關，不是僅有距離確定的。

『柒』 自然伽馬能譜測井

（一）自然伽馬測井原理

自然伽馬能譜測井是利用鉀、釷、鈾釋放不同能量伽馬射線能量的特性，在鑽井中測量地層鉀、釷、鈾含量的方法技術。圖3-11是用碘化鈉晶體測量的釷、鈾、鉀的能量譜。由圖可見鉀（⁴⁰K）放射出單能量1.46 MeV的伽馬射線；釷系（²³²Th）的特徵能量是2.62 MeV；而鈾系（²³⁸U）的代表能量是1.76 MeV。因此，分別測量1.46 MeV、1.76 MeV、2.62 MeV的自然伽馬射線的強度，進而求出鉀、鈾、釷的含量。

圖3-12是自然伽馬能譜測井示意圖。上圖為井下儀器部分，下圖是地面記錄部分。採用能量窗分析技術，測量幾個「能量窗」的計數率，能窗的中心分別為1.46 MeV、1.76 MeV和 2.62 MeV，即用幾個能窗測量 ⁴⁰K、238 U、²³²Th所放出的伽馬射線強度。實際上，由於伽馬射線與地層物質發生作用，各能窗測得的伽馬射線除了來自該能窗對應的放射性元素外，還有其他放射性元素放出的伽馬射線，以及能量降低後的伽馬射線。如此說來，每個能窗測量結果，並非獨立反映該能窗對應元素的含量。因此，對每一個能窗有：

圖3-11 用NaI（Tl）晶體探測器取得的鉀、釷、鈾的真實能譜圖

地球物理測井

其中：w（²³²Th）、w（²³⁸U）、w（⁴⁰K）分別為釷、鈾、鉀的含量；A_i、B_i、C_i為第i個能窗的三個系數，由標定儀器得出。

求解由圖3-13中所劃分的三個能窗（W₃、W₄、W₅）測井結果所組成的方程組，即可得出釷、鈾、鉀的含量：

地球物理測井

地球物理測井

式中：W₃、W₄、W₅分別為第3、4、5個能窗的測量結果；m_ij為測量矩陣系數。

圖3-12 自然伽馬能譜儀器的原理示意圖

圖3-13 自然伽馬能譜測井儀的能量窗劃分

從誤差分析的角度，考慮到核測井的特點，存在統計起伏誤差，式（3 19）應改寫為

地球物理測井

式中：Δγ_i為統計起伏誤差。

自然伽馬能譜測井採用兩種方法減小統計起伏的影響，一是增加低能窗（W₁，W₂）測量；二是採用數字濾波技術。

（二）自然伽馬能譜刻度和譜分析

1.自然伽馬能譜測井儀的刻度

為了統一自然伽馬能譜測井標准，確定式（3-19）中的系數A_i、B_i、C_i，採用了自然伽馬能譜測井刻度技術。下井儀器的刻度裝置是一口特別設計的刻度井（圖3-14）。

這口井由四個層組成。頂部三層分別含有釷、鈾和鉀三種放射性元素，底層主要成分為混凝土。水泥井段的作用是便利下井儀器的。

放入井內和將其刻度響應值作為刻度基線。

設第i個能窗在j井段的計數率為W_ij，於是可測得15個W_ij。每一個W_ij都與U_j、Th_j和K_j有關。解以下方程組：

地球物理測井

可算出15個系數A_i、B_i、C_i，可用於開5個能窗的儀器。圖3-14是刻度曲線。

2.自然伽馬能譜解析

能譜解析是從測得的脈沖幅度譜中求鉀、鈾、釷在地層中的含量。把鉀、鈾、釷系各看成是一個整體，而不細分各放射性核素的含量。有以下幾種方法。

（1）剝譜法

在混合譜中找出容易識別的核素，求出譜形，並從混合譜中扣除，然後在剩餘譜中找出第二種核素，並做同樣處理，直到求出所有的核素為止。

圖3-14 TUK刻度井

圖3-15 含鉀、鈾、釷的厚地層自然伽馬混合譜

為用剝譜法解析與圖3-15相似的鉀、鈾、釷自然伽馬混合譜，先要建立只含鉀、鈾或釷地層的自然伽馬標准譜，並把混合譜看成是每種放射性元素標准譜的線性疊加。標准譜是用測井儀器在刻度井中測定的，井中的標准模塊的放射性元素含量已知，刻度條件和測井時的環境盡可能接近。

解譜時，選⁴⁰K的1.46 MeV、鈾系中²¹⁴Bi的1.76 MeV和釷系中²⁰⁸Tl的2.62 MeV光電峰分別為鉀、鈾、釷三種放射性元素的自然伽馬特徵峰，並在三個特徵峰下劃分出三個道區（在測井工程中習慣稱「能窗」），或者說卡出三個譜段。道區之間留適當的間隔，以保證高能譜段中不包含能量較低的光子的貢獻，三個道區的計數率分別記為N₁、N₂、N₃。在每個譜段由三種元素生成的計數率分別與它們的含量K、U、Th成正比，並可用下列線性方程組描述：

地球物理測井

地球物理測井

式中系數a_ij是單位濃度第j種放射性元素在第i個特徵道區造成的計數率，由標准譜確定。

這是一個三角形線性方程組，由最後一個方程按順序往回遞推即可求出釷、鈾和鉀的含量。通常，釷、鈾的單位用g/t，而鉀的單位用%。因解譜時是分道區進行的，可稱為道區剝譜法或道區逐次差引法。

（2）逆矩陣法

對於自然伽馬混合譜，是解下列線性方程組：

地球物理測井

其中符號的含義與（3-24）相同，區別在於能量較高的道區也可包含能量較低光子的貢獻，即每個特徵道區中都可包含鉀、鈾、釷三種放射源的貢獻。因此，特徵道區之間不需要留間隔，可較多地利用譜中的數據。

式（3-25）可寫成矩陣形式：

地球物理測井

式中：N為由三個特徵道區的計數率組成的3×1階測量矩陣；A為3×3階方陣，稱為能譜測井儀各特徵道區對鉀、鈾、釷的響應矩陣；X為待求的由鉀、鈾、釷含量組成的3×1階矩陣。

此時，解譜就是求上述矩陣方程的解：

地球物理測井

式中A^-1是A的逆矩陣。

矩陣求逆要求，兩種核素不能具有相同的特徵峰。

（3）最小二乘逆矩陣法

剝譜法和逆矩陣法只用一個全能峰表徵一種放射源，解混合譜時對鉀、鈾、釷各取一個特徵峰。實際上，鈾系和釷系均有若干個全能峰可供利用，要把可能利用的全能峰用起來，能峰道區數m就會大於3，這就是用最小二乘法求解的原由。實測的第i個能峰道區的計數率：

地球物理測井

式中：i為能峰道區序號；ε_i為混合譜第i道區計數率統計誤差；a_ij為譜儀第i個能峰道區對第j種放射性元素（鉀、鈾、釷）的響應系數；x_j為第j種元素在地層中的含量。

用最小二乘法求解，就是使ε_i的平方和達到最小時求得x_j的最可幾值，使ε_i的平方和對x_j的偏導數為零，可得到矩陣方程：

地球物理測井

式中：A為矩陣元a_ij組成的m×3階響應矩陣；X為待求的鉀、鈾、釷含量組成的3×1階矩陣；N為由混合譜m個道區上的計數率組成的m×1階矩陣。

令S=A^TA和Y=A^TN，則

地球物理測井

式中：S為3×3階矩陣；Y為3×1階矩陣。

（4）加權最小二乘法

在前述解譜方法中，假設各個道區的計數率（或稱窗計數率）具有相同的方差，實際上並非如此。對非等精度道區計數率觀察值，需要用加權最小二乘法解譜。這一方法是使道區計數率統計誤差ε_i的加權平方和最小，以求取待定的x_j的最可幾值。此時式（3-29）中增加了一個權矩陣W，變為

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W為一對角矩陣，其第i個對角矩陣元W_i可取為

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式中：σ_i為第i個道區計數率n_i的標准誤差；T為譜數據採集時間。

由式（3-31）可求出鉀、鈾、釷含量矩陣：

地球物理測井

解出每一深度點上地層的鉀（K）、鈾（U）、釷（Th）含量，就可得到隨深度變化的三條曲線。測井還給出一條總計數率曲線，用GR表示（表示其量時，用C_GR）。GR曲線可通過直接測量總計數率經刻度得到，也可用下式算出：

地球物理測井

式中：A、B、C為刻度系數；w（Th）、w（U）、w（K）分別為釷、鈾和鉀在地層中的含量。若除掉鈾的貢獻，則有

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稱之為「無鈾」自然伽馬射線強度。

對自然伽馬能譜測井曲線，通常要用滑動加平均公式或卡爾曼濾波法做平滑處理。

（三）環境影響

自然伽馬能譜測井儀器的標准譜和解譜時用的響應矩陣是在標准刻度井中獲得的。實際測井時遇到的井條件不可能與刻度井完全相同，測量和解譜結果就會受到環境影響而產生誤差。環境影響及其校正方法，可通過理論計算或實驗方法進行研究。

井中介質包括鑽井液、套管和水泥環。若鑽井液為低放射性鑽井液，則井的影響主要是對來自地層的伽馬射線的散射和吸收；若鑽井液中含有KCl，則鑽井液柱相當於一個附加的放射源，鉀的特徵道區計數率會增高；當鑽井液中含有重晶石時，鑽井液的光電吸收效應增強，將使自然伽馬譜嚴重變形。

圖3-16 裸眼井模型

1.低放射性鑽井液井環境影響

為簡化計算，考慮圖3-16所示的裸眼井模型。井眼和地層為同軸正圓柱體，井內鑽井液無放射性，地層在探測范圍內構成一圓環狀放射源，源強密度為M，光子能量為E_γ，地層和鑽井液對光子的線性吸收系數分別為μ和μ′，點狀探測器置於井軸與地層中介面的交點上，並只記錄能量在E_γ附近的光子。圖中r₀為井眼半徑，r-r₀是圓環狀放射源的徑向厚度，φ和α分別為從觀察點到環境源內、外邊線的垂線與地層頂面的夾角。此時，點狀探測器的計數率應為

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式中：

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若令

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而J₀=εM/μ，所以有

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地層的徑向伸展與厚度相比總可視為無限大，即α=0，並使式（3-37）後兩項等於零，則

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即

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若地層厚度與井眼半徑相比可看成無限厚時，φ=π/2，所以有

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當ν=0時，K=1，J=J₀。此時無井眼影響。

2.氯化鉀和重晶石鑽井液的影響

鑽井液中加入3%～5%的氯化鉀，對泥岩的沖蝕作用可明顯降低。但是，鉀的放射性可使自然伽馬測井受到干擾，表現為：①總計數率增高；②鉀特徵峰道區計數率明顯增高；③能量低於1.46 MeV的道區計數率增高；④解譜結果鉀含量異常的高，鈾含量偏低，釷含量偏高，各種比值不正常。而重晶石鑽井液能使低能道區計數率明顯降低。

圖3-17 區分泥質地層和鉀鹽層

氯化鉀和重晶石鑽井液對測量結果的影響均可用蒙特卡羅方法進行研究。

圖3-18 鈾含量高的滲透性地層

（四）自然伽馬能譜測井的用途

地層岩石中，釷、鈾、鉀含量的資料有廣泛的用途。不僅在石油勘探開發中，在煤田勘探、地熱研究中都是十分有價值的資料。無論單獨使用，還是與其他測井資料綜合使用都有明顯的效果。

1.區別泥質地層和鉀鹽層

在自然伽馬測井曲線上，泥質地層和鉀鹽層都是高值顯示，但泥質層的鉀含量明顯低於鉀鹽層；鉀鹽層的釷含量近於零、曲線平直無變化。同時，鈾含量曲線也有類似的反映；而鉀含量曲線類似於總自然伽馬曲線（圖3-17）。

圖3-18中1600 ft和1638 ft（1ft=0.3048 m）處，自然伽馬曲線上顯示兩個尖峰，似乎應為兩個薄泥岩石，但在自然伽馬測井曲線中K、Th兩條曲線無顯示，而在U曲線顯示兩個尖峰，與自然伽馬曲線吻合。這表明這里不是泥岩層，應為一滲透層，並在該深度處U的含量較高，可能是溶有U的水運移中沉澱下來。

2.判斷砂-泥岩剖面的岩性

泥岩的特徵是Th、K的含量高，而U的含量低；砂岩的基本特徵是三種元素的含量都比較低。

圖3-19是砂泥岩剖面自然伽馬能譜測井曲線和解釋結果。

3.碳酸鹽岩研究

自然伽馬測井不能用於計算碳酸鹽岩的泥質含量。因為鈾使自然伽馬射線增加，而碳酸鹽岩是可能含鈾的。

純化學沉積的碳酸鹽岩，基本上不含釷和鉀。如果它的鈾含量也近似為零，那麼這種岩石是在氧化環境下形成的；如果鈾含量曲線呈現明顯的幅度變化，那麼這種碳酸鹽岩可能為以下兩種情況之一：①還原環境下形成。這種環境有利於有機質的儲存，並轉變成烴。②如果碳酸鹽岩顆粒比較細、孔隙度低，那麼它可能有裂縫。裂縫中充填有鈾、有機質或粘土礦物。當然，鈾峰的出現也可能是磷的反應。

碳酸鹽岩含粘土時，釷、鈾和鉀一起存在，自然伽馬能譜測井曲線上有明顯的幅度反應。有機藻類的碳酸鹽岩或含海綠石的碳酸鹽岩有明顯的鉀異常。鈾異常可有也可能沒有。

圖3-19 砂泥岩剖面自然伽馬能譜解釋

圖3-20 碳酸鹽岩自然伽馬能譜測井曲線

碳酸鹽岩的自然伽馬能譜測井實例見圖3-20。它表明，碳酸鹽岩的自然放射性是鈾引起的。

4.識別火成岩的種類

自然伽馬能譜測井有助於識別火成岩的種類。為了提高准確度，應有其他測井資料，其中最有意義的是密度和聲速。圖3-21是釷-鈾交會圖識別主要火成岩的例子。

5.自然伽馬能譜測井研究地質問題

在還原條件下，地下熱水沿裂縫流動，會使鈾鹽、鈾沉澱下來。所以，通過鈾峰可以識別裂縫。要注意，裂縫被充填後，也可能出現鈾峰。因此，應和其他測井方法配合使用，正確判斷裂縫。

圖3-21 釷-鈾交會圖

實際經驗證明，w（Th）/w（U）可用於判斷沉積環境：

w（Th）/w（U）＞7，陸相氧化環境；

w（Th）/w（U）＜7，海相沉積；

w（Th）/w（U）＜2，海相黑色頁岩。

而w（Th）/w（K）可檢查地層岩石的接觸關系。當沉積條件急劇改變形成不整合時，w（Th）/w（U）的平均值會突然變化（圖3-22）。這種不整合不能用其他測井曲線識別。

圖3-22 自然伽馬能譜識別地層接觸關系

6.尋找有機碳和烴的埋藏位置

有機質和鈾的關系十分密切，經過岩心資料刻度後，使用鈾含量曲線可以很好地估計有機碳的含量，確定含烴的井段。

『捌』 伽馬射線對人體有哪些損害

γ射線具有極強的穿透本領。人體受到γ射線照射時，γ射線可以進入到人體的內部，並與體內細胞發生電離作用，電離產生的離子能侵蝕復雜的有機分子，如蛋白質、核酸和酶。

它們都是構成活細胞組織的主要成份，一旦它們遭到破壞，就會導致人體內的正常化學過程受到干擾，嚴重的可以使細胞死亡。

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起源理論

關於γ射線爆發的起源有一種理論——它們是具有無窮能量的「巨超新星」（hypernova），在覺醒時留下巨大的黑洞。看起來γ射線爆發似乎是排成隊列的巨型黑洞。

太空產生

在太空中產生的伽馬射線是由恆星核心的核聚變產生的，因為無法穿透地球大氣層，因此無法到達地球的低層大氣層，只能在太空中被探測到。太空中的伽瑪射線是在1967年由一顆名為「維拉斯」的人造衛星首次觀測到。

從20世紀70年代初由不同人造衛星所探測到的伽馬射線圖片，提供了關於幾百顆此前並未發現到的恆星及可能的黑洞。於90年代發射的人造衛星（包括康普頓伽馬射線觀測台），提供了關於超新星、年輕星團、類星體等不同的天文信息。

『玖』 怎樣才能通過伽馬射線的輻射身體變成綠巨人

雖然不是沒有什麼可能 但是暴露在伽馬輻射下絕對是死的多
伽馬射線也有可能使你的基因電離 電離後你的基因就變異了 不一定還會畸形
綠巨人是虛構的 就算是真的 那變成他的幾率也是非常小

『拾』 高分子材料改性的輻照源及特點伽馬射線（Co60）

鈷-60放射源大劑量輻照，主要是改變分子的結構，發生交聯改性。淄博利源高科輻照技術有限公司擁有大型鈷-60輻照裝置。歡迎商家前來交流洽談。0533-6287993