Способ рентгенорадиометрического опробования руд

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («>918828 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 300980 (21) 2984145/18-25

Р М К,т з с присоединением заявки №

G 0i И 23/223

Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК539.1.06 (088. 8) Опубликовано 070482. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 070482

И.A.Kðàìïèò; В.И.Мильчаков, и-:.А",А.Ч стяков с

1 )

Всесоюзный научно-исследовательс ий и Монатрукторск и институт "цветметавтоматика — --"=-.* ) (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРОБОВАНИЙ

РУД

Изобретение относится к области ядерногеофизических методов аналиэа состава вещества, в частности к рентгенорадиометрическому методу опро.- 5 бования горных пород и руд в естественном залегании или в отбитой массе.

Известен способ рентгенорадиометрического опробования, в котором для устранения влияния изменений расстояния между зондом рентгенорадиометри; ческого анализа тора и поверхностью опробуемой руды кспользуют двойной зонд, причем в последнем длину .каж= дого из отдельных зондов и активности источников возбуждающего излучения подбирают таким образом, чтобЫ, существовала некоторая область рас- стояний между зондом и поверхностью опробуемой руды (область инверсии), внутри которой плотность потока квантов характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента не зависела бы от упомянутого расстояния (1).

Недостаток этого способа закпючается в трудности практической реализации двойного зонда с требуемыми параметрами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ рентгенорадиометрического опробования руд в естественном. залегании и в отбитой .массе на содержание определяемых элементов, заключающийся в облучении опробуемой руды гамма — или рентгеновским излучением и регистрации характеристического рентгеновского излучения определяемых.элементов, в котором регистрируют отношение плотностей потоков характеристического излучения определяемого элемента и рассеянного анализируемой рудой первичного излучения. По значению этого отношения су-. дят о содержании определяемого эле-: мента в анализируемой руде., Этот способ при определенных условиях позволяет устранить влияние изменений расстояния между зондом и поверхностью опробуемой руды в достаточно широких пределах (до

10 см) (2) .

Недостатками способа являются низкая плотность потока квантов рассе янного излучензтя от опробуемой руды, обычно имеющей достаточно высокий эффективный атомный номер, а также сильное влияние воздушного промежут91882,8.

4 ка на плотность потока квантов рас.сеянного излучения. В результате этого точность опробования руд многих элементов этим способом недостаточна.

Целью изобретения является увеличение точности опробования. 5.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу рентгенорадиометрического опробования руд в естественном залегании и в отбитой массе на содержание определяемых элементов,10 заключающемуся в облучении опробуемой руды гамма — или рентгеновским излучением и регистрации характеристического рентгеновского излучения определяемых элементов, измеряют.ин- 15 тегральную плотность потока квантов вторичного излучения на различных расстояниях от зонда до поверхности опробуемой руды, находят область инверсии в зависимости интегральной 20 плотности потока квантов вторичного излучения от указанного расстояния, устанавливают зонд на таком расстоянии от поверхности опробуемой руды, которое соответствует области инверсии, при этом положении зонда измеряют плотности потоков квантов хараКтеристического излучения определяемых элементов, по которым судят об их содержаниях.

На фиг.1 и 2 ..:зображены графики, поясняющие предлагаемый способ..

Повышение точности опробования при реализации предлагаемого способа вытекает из того факта, что в каждой 35 точке опробования измерение проводится при одном и том же расстоянии между зондом и опробуемой рудой, независимо от наличия неровностей опробуе ой поверхности. Постоянство этого 40 расстояния .обеспечивается за счет того, что положение области инверсии в зависимости плотности интегрального потока квантов вторичного излучения от расстояния весьма устойчиво по отношению к изменениям вещественного состава опробуемых руд, а также за счет достаточно высокой статистической точности измерения плотности интегрального потока. Положения областей инверсии для интегральной плотности потока N H плотностей потоков N; отдельных спектральных составляющих вторичного излучения (кроме рассеянного излучения), практически совпадают, что обеспечивает проведение измерений плотностей потоков N, отдельных спектральных составляющих в благоприятных условиях. Если в опробуемой породе отсутствуют определяемые элементы и 60 железо, то вторичное излучение состоит только из рассеянного излучения и положение области инверсии сдвигается вправо, в сторону больших расстояний. Это обстоятельство ограничи-65 вает применимость способа, для успешного использования которого желательно наличие в опробуемом объекте, например, железа со средним содержанием не менее 5%.

Способ реализуют следующим образом.

Датчик рентгенорадиометрического анализатора устанавливают в точке опробования непосредственно на поверхность руды. Измеряют плотность интегрального потока N непосредственно на поверхности опробуемой руды. Затем датчик смещают вверх на величину ьй = 5-10 мм и вновь измеряют плотность интегрального потока N инт;1. Измерения повторяют до тех пор, пока не будет получена последовательность значений N» на нескольких (8-10) высотах расположения датчика над точкой опробования.

В этой последовательности значений NÄÄ находят максимальное значение

N„« „„ „ и устанавливают датчик на высоту h»„= R „<, на которой было получено значейие NMèò и ими, г ах.

На высоте h„> измеряют йлотности

N„- потоков характеристического рентгеновского излучения определяемых элементов, rro которым судят о их содержании.

Пример. Для возбуждения характеристического рентгеновского излучения использовали источники рентгеновского излучения на основе нуклида плутоний - 238 (типа ИРИПЛ - 3).

Регистрацию излучения осуществляли пропорциональным счетчиком с ксеноновым наполнением (типа СИ11 Р - 3), перед которым устанавливали .никелевый фильтр. Измеряли плотности потоков характеристического рентгеновского излучения железа Й%6, меди ЫСЧ, а также плотности потока рассеянно-. го излучения Нз и интегрального потока вторичного излучения N . 3aвисимости плотностей потоков соответствующих излучений от расстояния

R представлены на фиг.1, а зависимость плотности потока характеристического излучения меди от ее содержания в пробе - на фиг.2 (крестиком нанесены результаты измерения известным методом) .

Иэ представленных данных видно,что h„ „ = R q = 5,3 см, причем это справедливо только для зависимостей плотностей потоков характеристического рентгеновского излучения железа, меди и интегрального потока от R. Для зависимости Ng= f(R) характерно наличие достаточно протяженной области инверсии в области R>5,3 см. Поэтому использование бтношения плотности потока харантеристического рентгеновского излучения определяемого элемента к плотности потока рассеянного излучения для учета изменений

918828

)Килж Ы

Ю 7 Ю У

4 7 геометрии становится нецелесос5разным.

Смещение области инверсии в область больших расстояний обусловлено рассеянием первичного излучения источников плутоний - 238 воздухом в промежутке между датчиком и поверхнос- 5 тью опробуемой руды.

Преимущество предлагаемого спосо-. ба в условиях неровной поверхности опробования, когда в каждой точке опробования высота расположения дат" 1(» чика выбирается из условия Ь „ „ В„, определяемого путем измерения последовательности значений плотности интегрального потока на нескольких высотах расположений датчика под точкой опробования, очевидно.

Формула изобретения

Способ рентгенорадиометрического опробования руд в естественном залегании и в отбитой массе на содержание бпределяемых элементов, заключающийся в облучении опробуемой руды гамма-или рентгеновским излучением и регистрации характеристического рентгеновского излучения определяемых элементов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения точности опробования., измеряют интегральную плотность потока квантов вторичного излучения на различных расстояниях оТ зонда до поверхности опробуемой руды, находят область инверсии в зависимости интегральной плотности квантов вторичного излучения от указанного расстояния, устанавливают зонд на таком расстоянии от поверхности опробуемой руды, которое соответствует области инверсии, при этом положении зонда измеряют плотно». сти потоков квантов, характерстнчес- кого излучения определяемых элементов, по которым судят об их содержаниях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гамма-методы в рудной геологии.

Под ред. A.Ï.Î÷êóðà. Л., "Недра", 1976, с. 246.

2. Пшеничный Г.А. и др. Применение радиоиэотопного рентгенорадиометрического анализа для определения вещественного состава горных пород и руд в движении. "Атомная энергия", 1970, т. 28, вып. 1, с. 67-68 (прототип) 918828, Фиа E

Составитель М.Викторов

Редактор T.Kóãðûøåâà Техред М, Надь .

Корректор О. Билак

Подписное

Филиал ППП ".Патент", г.. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2128/26 Тираж 883

BHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5