Page 53 - 4264

режимі з частотою чергування імпульсів від 10 до 500 Гц. Тривалість кожного
імпульсу близько 1 мкс. Суть імпульсного режиму нейтронних досліджень
полягає у опромінюванні пластів, які розкриваються свердловиною, імпульсами
нейтронів тривалістю Dt і, що слідують один за одним через певний проміжок
часу t (рис. 2.4).

n T
=f(t )
з n T =f(t )
з
Dt u Dt Dt u Dt Dt u
t З t З
t t

Рисунок 2.4 – Схема, яка пояснює принцип вимірювання вторинного
нейтронного і гамма-поля імпульсними нейтронними методами

Через час t з (час затримки) включається наземна вимірювальна апаратура,

і протягом часу Dt (вікно часового аналізатора) вимірюється густина теплових
нейтронів або інтенсивність випромінювання гамма-квантів радіаційного
захоплення.

2.6.1 Імпульсний нейтрон-нейтронний каротаж

Імпульси швидких нейтронів, які виробляються джерелом, мають
тривалість t і = 1-1000 мкс. Джерелом нейтронів служить мініатюрний
свердловинний прискорювач (нейтронний генератор), в якому прискорені до
енергії 100-150 кеВ ядра дейтерію (дейтони) бомбардують тритієву мішень. У
3
результаті ядерної реакції Н (d, n)  випромінюються нейтрони з енергією
4
e
2
14 МеВ.
Густина теплових нейтронів у загальному випадку залежить від
сповільнювальних властивостей середовища і визначається довжиною
сповільнення L s, коефіцієнтом дифузії D і часом життя  теплових нейтронів.
На відносно великих часах затримки (2000>t з>1000 мкс), які застосовують у
ІННК, густина теплових нейтронів практично не залежить від L s і визначається
тільки параметрами D і .
У процесі взаємодії з гірською породою швидкі нейтрони
сповільнюються до теплових. У подальшому вони поширюються шляхом
дифузії практично без зміни швидкості. Дифузія супроводжується поглинанням
теплових нейтронів, і на кінець всі нейтрони, які відносяться до одного і того ж
імпульсного джерела, “вимирають” у результаті захоплення їх ядрами.
Сповільнення швидких нейтронів і їх перетворення в теплові
-6
відбувається за декілька мікросекунд (10 с), в той час як процеси дифузії і
захоплення теплових нейтронів (середній час життя теплових нейтронів) триває
сотні мікросекунд. У зв’язку з цим, час затримки t з, який використовується в

53