Báo cáo Thực tập Địa Vật Lý với 4 phương pháp chính: PP từ, PP điện, PP phóng xạ, PP trọng lực

nhiệm vụ Địa Chất như Đo vẽ bản đồ địa chất ở các tỷ lệ khác nhau, nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ quả đất, tìm kiếm thăm dò khoáng sản rắn ( than, sắt đồng, thiếc, chì, kẽm, vàng, kim loại quý hiếm…), tìm kiếm dầu khí vùng thềm lục địa rộng lớn, tìm kiếm nước duới đất phục vụ cấp nước sinh hoạt và bảo vệ nguồn nước, giải quyết nhiệm vụ địa chất công trình cho các công trình xây dựng trên mặt và công trình ngầm…. Do vậy trong quá trình học được sự cho phép của trường, khoa và sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo chúng tôi đã được thực tập Địa Vật Lý với 4 phương pháp chính: PP từ, PP điện, PP phóng xạ, PP trọng lực. Đợt thực tập kéo dài 2 tuần bắt đầu từ ngày 1/2/2009, lớp được chia làm 4 nhóm và được sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy trong bộ môn địa vật lý đã giúp chúng em hoàn thành đợt thực tập. Biết sử dụng các máy đo địa vật lý. Sau khi tiến hành đo đạc tổng hợp các ý kiến, các tài liệu địa vật lý và sử lý các kết quả của từng cá nhân chúng tôi đã hoàn thành báo cáo thực tập với nội dung gồm các phần sau : Mở đầu Chương I : Thăm dò trọng lực Chương II : Thăm dò điện Chương III : Thăm dò từ Chương IV : Thăm dò phóng xạ Kết Luận Trong thời gian thực tập tôi đã nhận được sự hướng dẩn, tạo điều kiện của ban giám hiệu trường ĐH Mỏ - Địa Chất và các thầy cô giáo trọng bộ môn Địa vật lý. Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn vì sự giúp đỡ đó. Đặc biệt tôi xin chân thành cám ơn các thầy đã trực tiếp tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực tập. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng kiến thức chuyên môn còn hạn chế nên báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Rất mong được sự góp ý của các thầy cô và các bạn. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 25 tháng 2 năm 2009 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tiến Phú Chương I: Phương Pháp Trọng Lực 1.1. Giới thiệu. Thăm dò trọng lực là phương pháp địa vật lý nghiên cứu sự phân bố của trường trọng lực trên mặt đất để thăm dò tìm kiếm khoáng sản và giải quyết các vấn đề địa chất khác nhau. Căn cứ vào cấu tạo của dụng cu đo có thể chia phương pháp thăm dò trọng lực thành 2 phương pháp: PP động và PP tĩnh Phương pháp Động : Quan sát chuyển động của vật thể trong trường trọng lực. Phương pháp Tĩnh : là phương pháp đo giá trị trong lực nhờ quan sát trạng thái cân bằng tĩnh của các thiết bị đo. 1.1.1 Mục đích thực tập. Làm quen với máy thiết bị đo và cách làm đo bằng máy để ứng dụng cho thực tế. 1.1.2 Nội dung thực tập. Bổ sung và củng cố thêm kiến thức cơ bản về lý thuyết phương pháp thăm dò trọng lực. Tiếp đến là dựa vào lý thuyết để ứng dụng vào thực hành đo ngoài trời đưa ra kết quả để tính toán và lập bảng đưa ra báo cáo chung. 1.2. Tiến hành đo và kết quả đo 1.2.1 Máy trọng lực và cách đo a> Máy trọng lực Tên máy : Máy trọng lực Thạch Anh không ổn định mã hiệu WS-100. Dùng đo tương đối trọng lực phạm vi 100m. Độ chính xác 0,01 mGal. Cấu tạo máy : Bộ phận chính của máy là một hệ đàn hồi làm bằng thạch anh ( do tính đàn hồi của thạch anh là lớn Hệ đàn hồi này gồm một khung thạch anh căng một dây thạch anh mảnh trên sợi dây có gắn một cánh tay đòn có gắn trọng vật.Dưới sự tác dụng của trọng lực từ điểm quan sát này sang điểm quan sát khác thì vị trí của cánh tay đòn sẽ thay đổi với vị trí ban đầu.Nhờ hệ thống quang học và lò xo bù mà cánh tay đòn được đưa về vị trí cân bằng.Khi biết giá trị độ chia ta có thể tính được giá trị ∆g giữa 2 điểm đo b> Cách đo tại một điểm. Ta tiến hành thứ tự các bước sau : +Cân bằng máy: Ta dùng tay di chuyển 3 nút xoáy dưới chân đáy máy để hai bọt thủy chuẩn về vị trí giữa, sau đó chỉnh nút xoay ở vị trí trên ống máy về vị trí vạch 50 + Tiến hành đo: Mang máy tới các điểm đo. + Ghi kết quả: Ghi lại giá trị vạch chia và thời gian tại thời điểm đo. Ví dụ tại chuyến đo 3 - 4- 3 S3d : số đọc vạch chia tại điểm 3 lúc đầu. S3c : số đọc vạch chia tại điểm 3 lúc cuối. t3d : thời gian đo tại điểm 3 lúc đầu. t3c : thời gian đo tại điểm 3 lúc cuối K = ∆g43 = C (S4 – S3d) – k(t4 – t3d) ∆g43 : Gia số của điểm 4 so với điểm 3 1.2.2 Kết quả đo Để tạo ra sự sai khác trong các phép đo thì chúng tôi đã lợi dụng địa hình là sự chênh cao giữa các tầng nhà B địa hình tại các tầng tương đối bằng để thực hiện phép đo.Mỗi điểm đo ứng với các tầng Sau khi tiến hành đo ta đựoc kết quả như sau : Bảng giá trị trọng lực STT Điểm Thời Gian (t) Số Đọc ∆S (Vạch) ∆t (phút) c.∆S K k.∆t ∆G Giờ Phút 1 3 9 33 625.2 2 2 9 37 633.9 8.7 4 0.875 -0.0008 -0.18507 1.06 3 3 9 43 620.6 -4.6 10 -0.46 4 4 9 47 612.4 -8.2 4 -0.82 0.00017 0.040232 -0.86 5 3 9 52 621.5 0.9 9 0.091 6 2 9 54 629.8 8.3 2 0.835 0.00037 0.044255 0.79 7 3 9 57 622.6 1.1 5 0.111 8 4 10 4 613.4 -9.2 7 -0.93 0 0 -0.93 9 3 10 7 622.6 0 10 0 10 2 10 11 632.2 9.6 4 0.966 0.00084 0.20116 0.76 11 3 10 13 625.6 3 6 0.302 12 4 10 16 615.6 -10 3 -1.01 0 0 -1.01 13 3 10 19 625.6 0 6 0 14 4 10 22 619.1 15 2 10 25 632.3 13.2 3 1.328 -0.0009 -0.16184 1.49 16 4 10 33 613.2 -5.9 11 -0.59 17 2 10 39 631.9 18.7 6 1.881 -2x10-5 -0.00603 1.89 18 4 10 43 613.1 -0.1 10 -0.01 19 2 10 48 631.7 18.6 5 1.871 -4 x10-5 -0.01161 1.88 20 4 10 56 612.8 -0.3 13 -0.03 21 3 10 59 620.3 7.5 3 0.754 0.00014 0.025145 0.73 22 4 11 2 613.3 0.5 6 0.05 23 3 11 8 622.8 9.5 6 0.956 8.4 x10-5 0.030174 0.93 24 4 11 10 613.7 0.4 8 0.04 1.2.3 Cách giải bài toán thuận, bài toán nghịch a) Bài toán thuận : Đây là trường hợp ta đã biết mô hình trường ta phải tính trường mà mô hình đó gây ra.Việc giải bài toán thuận có ý nghĩa quan trọng trong việc giải bài toán nghịch. b) Giải bài toán nghịch : Có nhiều phương pháp giải bài toán nghịch, trong đợt thực tập này chúng tôi được giới thiệu phương pháp lựa chọn.Từ mô hình đã đo được trên thực tế chúng ta so sánh với mô hình đã biết từ việc giải bài toán thuận sau đó suy ra mô hình gần đúng nhất.Phương pháp này chúng tôi đã được thầy giáo cho xem trực tiếp trên máy tính. Chúng ta có thể trực tiếp dùng tay thay đổi mô hình của vật thể chưa biết để có được mô hình trường sát nhất với thực tế.Ngoài ra cũng có thể để cho máy tính trực tiếp làm việc thay đổi trường để có trường sát với thực tế. Ngoài phương pháp lựa chọn chúng tôi đã trực tiếp được thầy giáo hướng dẫn giải bài toán nghịch bằng phương pháp điểm đặc trưng với mô hình là vật thể đơn giản dạng quả cầu. Theo kết quả giải bài toán thuận bất thường trọng lực trên quả cầu được biểu diễn bởi công thức: F = k là hệ số hấp dẫn, trong đơn vị SGC có f = .10-7 (cm3g-1s-2) = .10-11 (m3g-1s-2). ∆g(x)= Fcosα = = Giá trị cực đại nằm ở phía trên tâm quả cầu ( x = 0) ∆gmax = Hình 1: Mô tả cách giải bài toán nghịch với vật thể dạng quả cầu Đối với các điểm cách xa điểm cực đại một khoảng x1/2 có giá trị ∆g1/2 =1/2 ∆gmax, có thể tính bởi công thức sau: ∆gmax= = => h = 1,31 . X1/2 (*) Từ đó ta có thể tính ta có thể tính chiều sâu tâm vật thể gây bất thường theo công thức (*). Sau khi biết chiều sâu h ta có thể tìm khối lượng theo công thức M= Biết được M ta có thể tính ra bán kính của quả cầu khi biết mật độ dư σdư M = . лR3σdư => R = -Ví dụ: Ta có bảng số liệu sau: σdư = 2,5 (g/cm3), dX=2m, ∆g trên 51 điểm. Tính ;h? , R? STT X ΔU STT X ΔU 1 0 0.0212 26 50 0.74902 2 2 0.02369 27 52 0.7318 3 4 0.02656 28 54 0.68391 4 6 0.02989 29 56 0.61487 5 8 0.03379 30 58 0.53596 6 10 0.03837 31 60 0.45675 7 12 0.04377 32 62 0.3835 8 14 0.05018 33 64 0.31926 9 16 0.05782 34 66 0.26482 10 18 0.06699 35 68 0.21964 11 20 0.07806 36 70 0.1826 12 22 0.09148 37 72 0.15241 13 24 0.10783 38 74 0.12784 14 26 0.12784 39 76 0.10783 15 28 0.15241 40 78 0.09148 16 30 0.1826 41 80 0.07806 17 32 0.21964 42 82 0.06699 18 34 0.26482 43 84 0.05782 19 36 0.31926 44 86 0.05018 20 38 0.3835 45 88 0.04377 21 40 0.45675 46 90 0.03837 22 42 0.53596 47 92 0.03379 23 44 0.61487 48 94 0.02989 24 46 0.68391 49 96 0.02656 25 48 0.7318 50 98 0.02369 51 100 0.0212 Ta có biểu đồ: Hình 2: Đồ thị ∆g với vật thể hình quả cầu Ta có ∆gmax= 0.74902 (mGal) => ∆gmax= 0.37451 (mGal) Từ đồ thị ta xác định được X1/2= 12,2 (m) => h = 1,31 . X1/2 = 1,31 . 12,2 ≈ 16 (m) => Chiều sâu tâm vật thể gây bất thường là 16m. => Khối lượng quả cầu: M= = = 28762.106 (g) => Bán kính quả cầu: R = = = 1400 (cm) = 14 (m) Chương II Phương Pháp Điện 2.1. Giới Thiệu. Thăm dò điện là phương pháp nghiên cứu đặc điểm trường điện và trường điện từ trong quả đất do các quá trình tự nhiên hoặc nhân tạo tạo ra nhằm giải quyết các vấn đề địa chất khác nhau. Thăm dò điện là phương pháp nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ trái đất và tìm kiếm các mỏ khoáng sản có ích. Đối tượng nghiên cứu của thăm dò điện là đất đá và quặng nằm trong vỏ trái đất, đó là môi trường bất đồng nhất có sự khác nhau về tham số điện, điện trở suất ρ, hoạt tính hoá điện, hệ số phân cực, hằng số điện môi và độ từ thẩm μ..Do có nhiều nguồn gốc tạo ra trường,nhiều tham số đo vì vậy thăm dò điện có đặc điểm là rất đa dạng vế phương pháp và cũng rất phong phú về thể loại. 2.1.1. Mục đích của thí nghiệm thăm dò điện là. Làm quen với máy thiết bị đo và cách đo bằng máy để góp phần sử dụng máy thành thạo ứng dụng cho thực tế sau này. Qua thực hành giúp hiểu kĩ hơn về lý thuyết 2.1.2. Nội dung thực tập gồm. Tìm hiểu học qua lý thuyết về điện như: các giá trị và tham số cần đo và tính toán ΔUMN, K,ρ,I..Sau khi học xong lý thuyết ta dựa vào đó để thực hành bằng đo trực tiếp trong phòng. Cuối là tính toán và sử lí kết quả nộp bản báo cáo về kết quả thực tập. 2.2. Nội dung. 2.2.1. Bản chất phương pháp. Bản chất của phương pháp đo sâu điện: Đo sâu điện là phương pháp nghiên cứu sự thay đổi điện trở suất biểu kiến ρk theo chiều sâu ở một điềm đo nào đó bằng cách mở rộng dần khoảng cách giữa các điện cực phát và giữ nguyên vị trí điểm đo Ρk(AB/2) = ρk(r) = (1) k = ≈ п r2 Hệ số k phụ thuộc vào r khi r tăng thì k tăng tức là khi AB/2 tăng thì k cũng tăng. Để tăng chiều sâu nghiên cứu trong đo sâu điện người ta cố định tâm hệ cực và tăng khoảng cách hệ cực 2.2.2. Phương pháp đo sâu đối xứng Phương pháp đo sâu đối xứng là phương pháp đo sâu dựa vào thiết bị đối xứng gồm 2 cực phát AB và 2 cực thu MN như hình vẽ : A M N B Hình 3: Cách bố trí cực trong đo sâu điện Tại mỗi điêm đo ra thu được các giá trị ∆U, I rồi từ đó ta tính được ρk(r) theo công thức (1).Từ đó ta xây dựng được bản đồ đẳng ôm hay các lát cắt đẳng ôm,căn cứ vào đó vẽ lát cắt điện và giải đoán cấu trúc địa chất. Đây là phương pháp được sử dụng nhiều trong thăm dò điện. Hệ thiết bị được bố trí như hình vẽ : Hình 4: Cách bố trí sơ đổ đo trong đo sâu đối xứng 2.2.3 Kết quả đo và sử lý số liệu a> Bố trí sơ đồ đo trên mô hình Dựa trên cơ sở lý thuyết đã nêu ở trên chúng tôi đã đo thực hành trên mô hình trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp đo sâu điện.Mô hình đo được thể hiện như dưới đây Bể thí nghiệm gồm : một bể hình chữ nhật chứa nước, ở giữa có gắn thước chia theo vạch và hệ cực phát được di chuyển trên thước này, trong bể có một quả bóng bị ngập nước đặt ở giữa. Tên máy : DIGIGESKA Trên máy có các núm điều chỉnh và hiển thị giá trị I, ΔUMN Hình 5: Máy DIGIGESKA b )Phương pháp cách làm. Ta cố định 2 cực MN không thay đổi Chỉ dịch chuyển 2 cực phát AB ra phía xa lần lượt tại 6 vị trí Ban đầu bật máy và điều chỉnh núm có giá trị về ban đầu mức 0 Sau đó bấm nút giữ chặt khoảng 5s thì đọc giá trị I, ΔUMN ta được giá trị đo lần 1 Tiếp đó ta dịch chuyển cực ra xa tiếp cho đến vị trí thứ 6 rồi thực hiện như trên đọc 2 giá trị trên Khi đo xong 6 giá trị tại điểm đo đầu tiên thì ta tiếp tục dịch thêm hệ cực trên thước đo thêm 5cm và thực hiên lần lượt như trên Ta đo các giá trị từ 60 – 120cm mỗi lần dịch chuyển 5 cm. c)Kết quả đo và nhận xét Ta tiến hành đo tại 13 điểm đo ở các vị trí X ={60,65,70,75,80,85,90,95,100,105,110,115,120}. Tại mỗi điểm thay đổi kích thước cực phát 6 lần với r = MN/2 = {3,5,7,9,11,13} Bảng số liệu đo sâu điện STT Điểm Lần Đo ΔU I K δK 1 60 1 519 3.6 0.126 18.17333 2 2 174 3.8 0.377 3 3 84.3 3.6 0.754 4 4 54.2 3.6 1.257 5 5 33.8 3.5 1.885 6 6 25.1 3.6 2.639 7 65 1 533 3.7 0.126 17.78378 8 2 175 3.7 0.377 9 3 89.2 3.7 0.754 10 4 54.8 3.7 1.257 11 5 36 3.7 1.885 12 6 26.2 3.6 2.639 13 70 1 632 3.8 0.126 19.20649 14 2 189 3.7 0.377 15 3 99.3 3.7 0.754 16 4 57.1 3.8 1.257 17 5 41.6 3.7 1.885 18 6 29.3 3.6 2.639 19 75 1 542 3.8 0.126 18.69556 20 2 179 3.6 0.377 21 3 92 3.7 0.754 22 4 59.2 3.7 1.257 23 5 41.7 3.7 1.885 24 6 30.1 3.5 2.639 25 80 1 454 3.6 0.126 17.78378 26 2 175 3.7 0.377 27 3 106 3.6 0.754 28 4 65.4 3.5 1.257 29 5 44.3 3.6 1.885 30 6 28.7 3.5 2.639 31 85 1 529 3.7 0.126 24.60114 32 2 229 3.6 0.377 33 3 125 3.7 0.754 34 4 65 3.7 1.257 35 5 45.3 3.6 1.885 36 6 32 3.5 2.639 37 90 1 593 3.7 0.126 27.53946 38 2 271 3.7 0.377 39 3 149 3.7 0.754 40 4 93.5 3.8 1.257 41 5 63.3 3.7 1.885 42 6 46 3.7 2.639 43 95 1 526 3.8 0.126 23.27135 44 2 229 3.6 0.377 45 3 111.1 3.6 0.754 46 4 69 3.5 1.257 47 5 45.2 3.6 1.885 48 6 34.2 3.7 2.639 49 100 1 524 3.6 0.126 19.07705 50 2 192.8 3.7 0.377 51 3 106.5 3.5 0.754 52 4 63.4 3.5 1.257 53 5 41.5 3.5 1.885 54 6 25.4 3.5 2.639 55 105 1 570 3.6 0.126 17.65111 56 2 169 3.6 0.377 57 3 90.9 3.5 0.754 58 4 40.9 3.5 1.257 59 5 40.5 3.5 1.885 60 6 28.2 3.4 2.639 61 110 1 459 3.5 0.126 19.12229 62 2 178 3.6 0.377 63 3 83.9 3.5 0.754 64 4 54.9 3.5 1.257 65 5 39.2 3.5 1.885 66 6 28.1 3.4 2.639 67 115 1 471 3.5 0.126 19.44457 68 2 181 3.5 0.377 69 3 87.7 3.5 0.754 70 4 50.6 3.5 1.257 71 5 35.5 3.5 1.885 72 6 26.2 3.4 2.639 73 120 1 539 3.4 0.126 18.77851 74 2 174.8 3.4 0.377 75 3 87.3 3.4 0.754 76 4 52.3 3.4 1.257 77 5 36 3.4 1.885 78 6 25.5 3.3 2.639 Hình 6: Biểu đồ đo sâu điện Chương 3: Phương Pháp Từ 3.1. Giới thiệu Thăm dò từ là phương pháp địa vật lý được áp dụng để giải quyết các nhiêm vụ địa chất trên cơ sở nghiên cứu các đặc điểm trường từ của quả đất do mức độ nhiễm từ khác nhau của các loại đất đá.Phương pháp thăm dò từ có nhiều ứng dụng quan trọng :, -Tìm kiếm các loại quặng và khoáng sản có từ tính.VD:manhetit,quặng Fe.. -Tìm các thể xâm nhập magma bằng đo từ rất thuận lợI chủ yếu là mafic và siêu mafic -Đo vẽ bản đo địa chất:phát hiện ranh giới của đất đá có tính chất khác nhau -Tìm lòng sông cổ, thung lũng ngầm,hang động Karst nơi có lắng đọng các khoáng vật sắt từ -Ngoài ra phương pháp còn dùng để giải quyết các nhiệm vụ địa chất khác. 3.2. Phương pháp và cách làm. 3.2.1 Cơ sở phương pháp thăm dò từ. Đã từ lâu con người đã xác định được sự tồn tại của trường từ của quả đất.Tại mỗi điểm trên mặt đất trường địa từ hoàn toàn được xác định và được đặc trưng bởi vectơ cường độ toàn phần T. Ta xét một hệ toạ độ vuông góc có gốc tại O đặt tại điểm quan sát, trục z hướng vào tâm quả đất, đặt trục x theo phương bắc,trục y theo hướng đông(hình vẽ) Hình 7: Các yếu tố của trường địa từ. Hình chiếu của T lên các trục toạ độ là các thành phần của nó.Thành phần thẳng đứng Z,thành phần đông Y,thành phần bắc X.Hình chiếu của T lên mặt phẳng xOy là thành phần nằm ngang H,phương của H trùng với phương kinh tuyến từ. Góc hợp bởi thành phần nằm ngang H và trục x gọi là độ lệch từ D (độ từ thiên).Góc hợp bởi T và mặt phẳng nằm ngang gọi là độ nghiêng từ I (độ từ khuynh). Góc D mang dấu (+) khi H lệch về phia đông so với trục x và mang dấu (-) khi H lệch về phía tây so với trục x .Góc I mang dấu (+) khi T cắm xuống(bắc bán cầu) và mang dấu (-) khi T cắm ngược lại (nam bán cầu).Tập hợp các đại lượng T,H,X,Y,Z,I,D gọi là các yếu tố của trường địa từ. Sự phân bố các giá trị của các yếu tố trường địa từ được biểu diễn dưới dạng các bản đồ đẳng trị,các bản đồ này được xât dựng theo chu kỳ 10 năm. Do các loại đất đá khác nhau có từ tính khác nhau và đó cũng là nguyên nhân gây ra các bất thường từ.Từ tính của đất đá được xác định bởi các tham số như độ từ cảm χ, độ từ hoá J. Độ từ cảm của đất đá thay đổi trong một phạm vi khá rộng và phụ thuộc chủ yếu vào tỉ lệ khoáng vật sắt từ có trong đất đá đó.Chính nhờ các khoáng vật sắt này gây ra từ tính của đất đá.Trong thăm dò từ để phát hiện các bất thường từ các đo giá trị tương đối của cường độ trường từ toàn phần ∆T hoặc các thành phần thẳng đứng ∆Z để làm được việc này chúng ta cần có máy thăm dò từ. 3.2.2. Máy thăm dò từ - Tên máy đo loại này là : đọc là MINIMAX - Máy gồm : cuộn dây, lõi đồng ( lõi quả bom), máy thiết bị đo từ. 3.2.3 Cách tiến hành Trong đợt thực tập này chúng tôi sử dụng từ kế proton để đo cường độ toàn phần của trường địa từ T.Các proton trong nước hoặc trong cồn,keronsen .. được coi như những lưỡng cực nhỏ, khi có tác động của một trường từ phân cực thì chất lỏng đó bị từ hoá và các lưỡng cực từ nhỏ này tạm thời bị sắp xếp định hướng theo hướng của trường từ hoá phân cực đó.Trường từ phân cực này tạo với phương trường từ quả đất một góc nào đó thường là vuông góc với trường từ quả đất.Nếu đột ngột ngắt trường từ hoá thì các proton sẽ có chuyển động quay xung quanh trường từ quả đất đó là chuyển động tuế sai Các proton chuyển động tuế sai có tần số góc ω hay tần số v không đổi.Giữa tần số tuế sai và trường từ Tcó mối quan hệ ω=vpT T= ω/vp = 2лv/vp Trong đó vp là tỷ số từ hồi chuyển của proton có thế xác định chính xác tới 0,001%.Việc đo tần số thực hiện bằng cách đếm chu trình tuế sai trong một khoảng thời gian nào đó Trên cơ sở lý thuyết đã nêu và dưới sự hướng dẫn của thầy chúng tôi đã tiến hành đo thực hành tại sân trường Chúng tôi chia khu vực cần khảo sát thành một mạng lưới với các tuyến khác nhau,tuyến trục có phương trùng với đường phương dự kiến của đối tượng cần nghiên cứu . - Chọn điểm gốc dị thường bên ngoài và ra xa nơi vị trí các tuyến đo, tại đó không có gây sự nhiễu từ của các sóng khác làm ảnh hưởng đến kết quả đo. - Các tuyến đường đo phải vuông góc phương ngang và vuông góc hướng B- N - Từ cách đo trên mỗi tuyến ta đo được giá trị Ti tương ứng từ 1-9. - Sau khi đo xong 9 tuyến từ 1-9 và từ 9-1 cuối cùng ta đo 3 giá trị ban đầu điểm gốc dị thường . Ta lấy trung bình 3 giá trị ban đầu và 3 3.3. Kết quả và nhận xét 3.3.1. Kết quả STT T(ĐẦU) T(CUỐI) T0(TB)=∑/6 1 44934 45006 44947 2 44955 44972 3 44963 44851 ∑ 134852 134829 STT Tuyến Ti ΔT STT Tuyến Ti ΔT 1 1 45291 344 6 1 45605 658 2 45300 353 2 45477 530 3 45296 349 3 45382 435 4 45359 412 4 45389 442 5 45539 592 5 45435 488 6 45545 598 6 45376 429 7 45539 592 7 45346 399 8 45297 350 8 45441 494 9 45225 278 9 45641 694 2 1 45475 528 7 1 45546 599 2 45483 536 2 45467 520 3 45461 514 3 45367 420 4 45545 598 4 45311 364 5 45611 664 5 45389 442 6 45489 542 6 45370 423 7 45317 370 7 45337 390 8 45289 342 8 45471 524 9 45261 314 9 45684 737 3 1 45579 632 8 1 45436 489 2 45572 625 2 45410 463 3 45535 588 3 45329 382 4 45570 623 4 45335 388 5 45610 663 5 45370 423 6 45492 545 6 45310 363 7 45324 377 7 45321 374 8 45284 337 8 45516 569 9 45309 362 9 45805 858 4 1 45632 685 9 1 45316 369 2 45575 628 2 45386 439 3 45570 623 3 45324 377 4 45589 642 4 45295 348 5 55550 10603 5 45320 373 6 45379 432 6 45218 271 7 45262 315 7 45118 171 8 45282 335 8 45280 333 9 45432 485 9 45559 612 5 1 45703 756 2 45572 625 3 45503 556 4 45491 544 5 45479 532 6 45433 486 7 45278 331 8 45273 326 9 45387 440 Hình 8: Biểu đồ đường đồng mức từ 3.2.2. Nhận xét. Chương 4: Phương Pháp Phóng Xạ 4.1. Giới Thiệu. Mục đích thực tập : Làm quen với máy thiết bị đo và cách làm đo bằng máy. Qua thực hành giúp hiểu hơn về lý thuyết Nội dung thực tập :Tìm hiểu lý thuyết về cách đo phóng xạ, và đo cường độ bức xạ, phổ Gama, với các giá trị tương ứng số đọc là N1=K, N2=U,N3 = Th và giá trị đánh giá môi trường(D) và liều tương đương bức xạ (H) qua cường độ bức xạ. Cuối cùng đưa ra nhận xét đánh giá và đưa ra kết quả. 4.2. Cơ sở phương pháp và phương pháp tiến hành 4.2.1. Cơ sở phương pháp a> Cơ sở địa chất Các nguyên tố phóng xạ phân bố rộng rãi trong tự nhiên thường là Uran, Thori,K,Ra….chúng thường tồn tại trong môi trường đất đá,không khí, và nước. Đó chính là tiền đề quan trọng trong việc xác định hàm lượng chất phóng xạ từ đó ta giải đoán các vấn đề về môi trường, khoáng sản,các vấn đề địa chất. a> Cơ sở vật lý của phương pháp Hiện tượng phóng xạ:là hiện tượng hạt nhân nguyên tử của 1 số nguyên tố tự phân rã biến thành hạt nhân nguyên tử của nguyên tử của nguyên tố khác. chuyển trạng thái năng lượng ban đầu về trạng thái năng lượng thấp hơn, bền vững hơn kèm theo sự phát ra các bức xạ (hạt)_a,b,g Căn cứ vào loại bức xạ hạt nhân được phát ra mà quá trình phóng xạ được chia làm 3 dạng phân rã(a,b,g) Phân rã phóng xạ là quá trình tự phân rã của hạt nhân nguyên tử nên quy luật phân rã phóng xạ không phụ thuộc vào điều kiên hoá học hay vật lý bên ngoài. Trong quá trình phân rã phóng xạ,số lượng các nguyên tố giảm dần theo một quy luật nhất định ứng với công thức N=N0 e-λt Trong đó No và N là số nguyên tử có ở thời điểm ban đầu t = 0 và ở thời điểm 4.2.2. Phương pháp tiến hành a> Phương pháp đo gamma tổng : Phương pháp này được sử dụng để đo bức xạ tổng của đá, đất hoặc quặng phục vụ cho việc thăm dò khoáng sản,khảo sát lập bản đồ địa chất và nghiên cứu môi trường.Cường độ bức xạ gamma thu nhận được không chỉ phụ thuộc vào hàm lượng nguyên tố phóng xạ của đất đá mà còn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau như hình dạng của môi trường,sự hấp phụ của môi trường. Máy dùng trong phương pháp này là máy CPN – 68- 01, máy có giá trị Iγ gồm 5 thang từ : 0-30, 0-100, 0-300, 0-1000, 0-3000 (μR/h). b> Phương pháp đo phổ gamma Phương pháp này đo bức xạ tự nhiên theo các mức năng lượng khác nhau để xác định hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U,Th,K có trong đất đá và quặng nhằm điều tra địa chất, tìm kiếm quặng, khảo sát môi trường. Đối với phương pháp phổ gamma ta dùng máy GMP-100 để xác định đọc só đo ứng các giá trị theo kênh như : N1 = K, N2 = U, N3 = Th từ đó ta tính được QK, QU, QTh c> Phương pháp đo khí phóng xạ : Là phương pháp đo tức thời nồng độ các chất khí phóng xạ trong các lớp đất đá Trong đợt thực tập này chúng tôi dung phương pháp này để đánh giá môi trường xác định liều tương đương bức xạ (H) qua cường độ bức xạ (I). 4.3. Kết quả và nhận xét Kết quả đo phổ gamma STT Lần Đo Kali(ppm) TB Urani(ppm) TB Thori(ppm) TB 1 1 1163 10.29 485 4.24 15 0.34 2 990 374 49 3 933 414 38 2 1 1012 10.10 444 4.43 40 0.47 2 961 454 65 3 1057 432 36 3 1 1060 10.26 463 4.43 51 0.46 2 1072 404 51 3 947 462 36 4 1 1021 11.02 470 4.82 47 0.55 2 1157 492 63 3 1129 484 54 5 1 1152 10.25 479 4.47 53 0.48 2 950 458 43 3 972 404 47 6 1 969 10.32 454 4.49 52 0.54 2 1002 444 48 3 1124 450 61 7 1 1089 11.62 487 5.22 55 0.60 2 1224 541 69 3 1174 539 56 8 1 1011 9.75 465 4.58 50 0.40 2 993 454 42 3 920 455 29 9 1 900 9.31 429 4.46 27 0.35 2 913 442 34 3 979 467 46 10 1 952 9.70 461 4.59 36 0.39 2 992 477 38 3 965 439 44 Canal Background Kali Uran Thori Kali N1p= 15.5 N1k= 43.2 N1u= 37.2 N1th= 30.88 Uran N2p= 5.3 N2k= 7.8 N2u= 30.0 N2th= 20.61 Thori N3p= 1.1 N3k= 1.0 N3u= 1.8 N3th= 10.57 Qk= 12.6 Qu= 100.000 Qth= 110.000 a1= 0.2174 a2= 0.2 a3= 0.0077 b1= 0 b2= 0.1 b3= 0.0864 c1= 2.2016 c2= 0.1982 c3= -0.004 =0.8781 =1.6211 =1.6144 =0.030981137 TT Kali Urani Thori K(%) U(ppm) Th(ppm) Cường Độ (I) 1 10.29 4.24 0.34 2.9624 15.69428 2.543024807 10.6777383 2 10.1 4.43 0.47 2.7883 15.60977 4.055792984 11.298816 3 10.26 4.43 0.46 2.8619 15.67842 3.933907198 11.3567485 4 11.02 4.82 0.55 3.044 16.71887 4.883609026 12.5118139 5 10.25 4.47 0.48 2.8396 15.71121 4.162574129 11.4703039 6 10.32 4.49 0.54 2.8576 15.38438 4.886336526 11.8335794 7 11.62 5.22 0.6 3.1533 18.07643 5.341991549 13.3581006 8 9.75 4.58 0.4 2.5767 16.72807 3.145950078 10.7710785 9 9.31 4.46 0.35 2.4292 16.56106 2.581835069 10.1612687 9.7 4.59 0.39 2.551 16.83924 3.020288131 10.6904848 Điểm Đo Mặt đất Trên 1 mét µSv/h µSv/năm µSv/h µSv/năm 1 0.154 1349.04 0.147 12