【摘要】：由于我國(guó)核電事業(yè)對(duì)鈾資源需求的大幅增加,使得熱液型鈾礦再次成為重點(diǎn)勘查類型。為準(zhǔn)確測(cè)量熱液型鈾礦床鉆孔地層中的鈾、釷含量,亟需開展鈾礦伽瑪能譜測(cè)井工作。在國(guó)內(nèi)外沒(méi)有適用于小口徑鈾礦勘查的寬量程、高精度伽瑪能譜測(cè)井儀的情況下,本文開展了對(duì)高精度小口徑鈾礦伽瑪能譜測(cè)井中關(guān)鍵技術(shù)的研究工作。基于本文構(gòu)建的鈾礦伽瑪能譜測(cè)井系統(tǒng),在鈾、釷含量測(cè)量相對(duì)誤差絕對(duì)值均小于5%的情況下,鈾、釷含量測(cè)量的范圍分別為(1.0×10~(-6),1.0×10~(-2))和(1.0×10~(-6),1.5×10~(-2)),具備了寬量程、高精度測(cè)量的特點(diǎn)�；谀Ｐ途癕CNP模擬數(shù)據(jù),獲取了井孔中心處BGO晶體內(nèi)的伽瑪能量沉積譜,為伽瑪能譜數(shù)據(jù)采集和處理提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù);基于數(shù)字化核脈沖信號(hào)處理技術(shù),采用“ADC+FPGA”構(gòu)架,研制了鈾礦伽瑪能譜測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng);基于快慢雙通道脈沖處理技術(shù),有效解決了死時(shí)間、脈沖堆積等計(jì)數(shù)率修正問(wèn)題。創(chuàng)新性地提出了采用“長(zhǎng)+短”雙BGO晶體構(gòu)建鈾礦伽瑪能譜測(cè)井系統(tǒng)探測(cè)器的方案,通過(guò)模型井上實(shí)測(cè)驗(yàn)證了雙晶體方案的合理性和可行性,解決了鈾礦伽瑪能譜測(cè)井中高、低含量測(cè)量不能兼顧的問(wèn)題;通過(guò)建立光電倍增管的高壓與天然源特征峰峰位相對(duì)漂移量之間的函數(shù)關(guān)系,創(chuàng)新性地提出了一種實(shí)時(shí)無(wú)源自動(dòng)穩(wěn)譜方法,解決了因采用穩(wěn)譜源而引入的有效計(jì)數(shù)降低和輻射安全隱患等問(wèn)題;通過(guò)對(duì)模型井實(shí)測(cè)伽瑪能譜數(shù)據(jù)的分析,創(chuàng)新性地提出了一種基于最小二乘法的多刻度模型井靈敏度系數(shù)的計(jì)算方法,獲取了靈敏度系數(shù)最佳值,有效提高了鉆孔地層中鈾、釷含量的計(jì)算精度。通過(guò)對(duì)模型井上的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)解譜結(jié)果的對(duì)比,優(yōu)選了基于標(biāo)準(zhǔn)三窗的逆矩陣解譜法;分析了鈾礦伽瑪能譜測(cè)井的誤差來(lái)源,基于誤差合成計(jì)算結(jié)果,確定了野外測(cè)井中鈾異常段(U含量≥100×10~(-6))及以上鈾含量礦段的最佳測(cè)井速度。綜上,本文通過(guò)突破鈾礦伽瑪能譜測(cè)井中能譜數(shù)據(jù)的高效采集、計(jì)數(shù)率修正、實(shí)時(shí)無(wú)源自動(dòng)穩(wěn)譜和伽瑪能譜解析等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了小口徑條件下的寬量程、高精度測(cè)量,為在鈾礦勘查領(lǐng)域開展伽瑪能譜測(cè)井工作提供了有力的技術(shù)支撐。
【圖文】：

放射性勘查計(jì)量站為國(guó)防科技工業(yè) 1313 二級(jí)計(jì)量站，國(guó)探管須經(jīng)此模型井群檢定后，，方可用于鈾礦勘查測(cè)井。用群如圖 3-2 所示，模型井群的尺寸是統(tǒng)一的，井孔內(nèi)徑厚度均為 120cm，礦層上下圍巖層的厚度均為 60cm。各所示。其中，Uρ 、Thρ 分別為模型井 UF-0.03-I、ThF-0別為模型井 UF-0.03-I、ThF-0.05-I 的有效原子序數(shù)。

209.253 3.89 37 Pb-212 270.245 3.46 38 Pb-212 327.99 2.95 39 Pb-212 338.32 11.27 40 Pb-212 409.46 1.94 41 Pb-212 463.004 4.4 42 Pb-212 562.3 0.9418 43 Bi-212 727 0.7756 44 Bi-212 755.18 1.0526 45 Bi-212 772.29 1.5 46 Bi-212 782 0.5263 47 Bi-212 794.947 4.25 48 Tl-208 830.5 0.59 49 Tl-208 835.71 1.68 50 Tl-208 840 0.9418 51 Tl-208 904.5 0.831 52 Tl-208 911.204 25.8 53 Tl-208 964.766 4.99 54 Tl-208 968.871 15.8 55 Tl-208 21246.4 0.5401
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P619.14;P631

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2638857