中子活化分析在鄂尔多斯地区元素分析中的应用
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一
６ ｚ 一１ 、Ｄ ∑ ，其 中 Ｇ Ｓ一５为 主标准 。 Ｓ
收 稿 日期 ：２ １ ０ １— ０ ７— ０ ５
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广 东微量 元素 科学 Ｇ Ａ Ｇ Ｏ ＧＷＥ ＵＡ Ｇ Ｙ Ａ Ｓ Ｅ Ｕ Ｕ Ｎ Ｄ Ｎ Ｉ Ｎ Ｕ Ｎ ＵＫ ｘ Ｅ
第 １ 第 ８期 ８卷
一
项工 作 。另 外根据 金属元 素 的定 量分析 ，可 以初步 预测该地 区的金 属矿 床成 矿情况 。 而中子活
化 分析 在元 素微量分 析的突 出特点 ，使得 它在很 多微量 元素 的定性 和定量 分析 得到 广泛使 用 ］ 。
１ 实验 原 理
中子活 化分析就 是用 中子辐 照样 品 ，使之 发生核 反应 ，生成具 有一定 寿命 的放 射性 核素 ，然 后对该 放射 性核素进 行鉴别 和测 量 （ 主要 是 用 能谱 仪 测样 品 的 谱 ）３，再 根 据 与标 准样 品的 Ｅ ３ 比较 ，从而 确定样 品 中的核素 成分和 含量 。主要包括 三个步 骤 ：一是制 样 品 ，即准备好 要辐 照的 样 品 ；二是 把样 品放人反 应堆 中进行 辐照 ；三是对辐 照过 的样 品进行 核素 的鉴别 和放射 性活 度的 测量 与数 据处理 ，然后 按一定 的标准 化方法 求 出样 品 中元 素 的含量 。所谓 活化分 析实 际上 是测量
为 了保证 样 品的纯 净 ，对步 骤 的要 求 非常 严 格 ，将 样 品烘 干 并研 磨 至 颗粒 度 在 ２ ０目左 右 ， ０ 利用 微量 天平 ，每个 样 品 的称 质 量在 ４ ｇ左 右 ，放 在 自制 的 小 口袋 里 ，保 证样 品不 会露 出来 ； ５ｍ
再将 样 品用 铝 箔进行 外包 装 ；将 外包装 的样 品 按序 号 排 列好 装 在 大 的铝 箔 纸 上 ，以 ３ ０个 样 品装 为一 组 。制 好 的样 品与标 准样 品 紧密排 列在 一起 ，标 准样 置 于 中间位置 ，用 铝箔包 成一 包 ，以备
李 星 侯 新 生
６０ ５ ） １０ ９ （ 成都理 工 大学核技 术与 自动 化工程 学 院 ，四 川 成都
摘
要 ：利用中子活化对鄂尔多斯盆地油气 田上方 的地质样 品进 行 ＿某些元 素的检测 ，通过实验 ｒ
分析 ，得到了该地 区岩石中某些元素的含量 ，并对该地 区的放射 性元素作 出了评价 ，绘 制了样 品
广 东 微 量 元 素科 学
Ｇ Ａ Ｇ ＯＮ Ｉ Ｎ Ｕ Ｎ Ｕ Ｋ Ｘ Ｅ Ｕ Ｎ Ｄ Ｇ ＷＥＨＡ Ｇ Ｙ Ａ Ｓ Ｅ Ｕ
文 章 编 号 ：ｌ０ ０ ６—４６ （０ １ ８ Ｏ ６ ５ ４ ｘ ２ １ ）０ ～Ｏ６ —０
第 ｌ 第 ８期 ８卷
中子 活 化 分 析 在 鄂 尔 多 斯 地 区元 素 分 析 中 的 应 用
待样 品冷却 适 当时 间后 ，开 始测量 ，本 次所 用测 量设 备 是 堪培 拉 公 司 的计 算 机化 Ｇ Ｔ谱 仪 ， ｅ
由于 核素半 衰期 不 同 ，采 用 两次 测 量 ：第 一 次 测 量 了 Ｓ ｍ、Ｕ、Ａ 、Ｌ 、Ａ 、Ｗ 、Ｋ、Ｎ ｕ ａ ｓ ａ共 ８种 元 素 ，测量 时 间为 ９ ０ ｓ 右 ；第 二 次 测 量 Ｎ 、Ｓ ５ 左 ｄ ｍ、Ｃ 、Ｙ 、Ｌ 、Ｓ 、Ｎ ｅ ｂ ｕ ｅ ｐ、Ｃ 、Ｌ 、Ｈｆ ａ ｒ ａ 、Ｂ 、 ｚ 、她 、Ｃ 、ｒ 、Ｓ 、Ｒ 、ｚ 、Ｔ 、Ｆ 、Ｃ 、Ｅ 、Ｓ 、Ｃ 、ｓ 、１ 、Ｎ 共 ２ ｒ ｓ Ｉ ’ ｃ ｂ ｎ ａ ｅ ｏ ｕ ｂ ａ ｒ １ ｉ ｂ ｈ ９种 元 素 ，测 量 时
间 约 ２１０ｓ ０ 左右 。通 过 ＭＣ Ａ能谱 软件 可得 到 两组谱 线 ，分别 存储 ，以备定性 、定 量分 析 。
核反 应后 生成物 的放射性 衰变情 况 。
wk.baidu.com
２ 实验 部 分
２ １ 样 品与标 准制备 ． 本 实验所 取样 品均 来 自鄂 尔多 斯地 区 ３ ０～ ０ ０ ３０ ０ ｍ地 层深 度范 围 内的泥 岩 、含砂 泥 岩 ，在
不 同油 井共采集 ３ ９个样 品 ，由于 国家对放 射性 源 的管 制 ，实 际样 品所 需要 量 都 是很 少 量 的 ，制 样 过程 中为 了保证样 品 中元 素 的均 匀 ，必 须将其 研碎 ，所 以本 实验 所用样 品都 是粉末 样 品 。定 量 分 析采用 不 同的标准 分析不 同元素 ，在本 实验 所 用 的测量 标 准 为 国家地 质 矿产 部 Ｇ Ｓ一５、Ｇ Ｒ Ｓ Ｓ
的稀 土 配 分模 式 图 和评 价 了 当地 的 金 属矿 产 资 源情 况 。 结 果 表 明 ，在 油 气 田 的 上 方 ，放 射 性 元 素
铀呈现 出负异常 ；钍和钾无 明显异常 ；岩石 中的其它元 素和中国大陆地壳元 素丰度基本 接近 ，没
有 明 的 金 属 矿 产 异常 。
关键词 ：中子活化分析 ；微量元素 ；矿产 资源 中图分类号 ：０６ ７４ ５ ． 交献标识码 ：Ａ
照射 。 ２ ２ 样 品辐 照 ． 此次使 用 的是反 应堆 中子 源 ，将制 好 的样 品在 中 国工 程物 理研 究 院池 式反 应堆 中照 射 ，中子
注量 率约 为 ｌＸ ０ ”ｎ・ ｍ ・ ＿ ，照射 时 间约 １ 右 。 １ ｃ ＿。 Ｓ 。 ０ｈ左
２ ３ 测量 方法 ．
近几 年 ，鄂 尔多斯 盆地探 明石油 地质储 量 、石 油产量 年均增 长速 度均 居全 国第 一位 ，每年 新
增 石油地 质探 明储 量均 超过 １亿 ｔ 以上 ，是 建 立石 油 生 产 基地 最 有 利 的 地 区 ，也 是 最 现实 的地 区 。同时国 内外多年 实践表 明 ，在 油 气 田上 发 育 着镭 、铀 、氦 和氡 晕 ¨ ，而 且 利 用 放 射性 进 行 ］ 勘 察仍 然是一 个油 田勘 察 的常规方法 。所 以对油 田的放 射性进 行评价 ，也 是油 田开采必 须 开展 的
６ ｚ 一１ 、Ｄ ∑ ，其 中 Ｇ Ｓ一５为 主标准 。 Ｓ
收 稿 日期 ：２ １ ０ １— ０ ７— ０ ５
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广 东微量 元素 科学 Ｇ Ａ Ｇ Ｏ ＧＷＥ ＵＡ Ｇ Ｙ Ａ Ｓ Ｅ Ｕ Ｕ Ｎ Ｄ Ｎ Ｉ Ｎ Ｕ Ｎ ＵＫ ｘ Ｅ
第 １ 第 ８期 ８卷
一
项工 作 。另 外根据 金属元 素 的定 量分析 ，可 以初步 预测该地 区的金 属矿 床成 矿情况 。 而中子活
化 分析 在元 素微量分 析的突 出特点 ，使得 它在很 多微量 元素 的定性 和定量 分析 得到 广泛使 用 ］ 。
１ 实验 原 理
中子活 化分析就 是用 中子辐 照样 品 ，使之 发生核 反应 ，生成具 有一定 寿命 的放 射性 核素 ，然 后对该 放射 性核素进 行鉴别 和测 量 （ 主要 是 用 能谱 仪 测样 品 的 谱 ）３，再 根 据 与标 准样 品的 Ｅ ３ 比较 ，从而 确定样 品 中的核素 成分和 含量 。主要包括 三个步 骤 ：一是制 样 品 ，即准备好 要辐 照的 样 品 ；二是 把样 品放人反 应堆 中进行 辐照 ；三是对辐 照过 的样 品进行 核素 的鉴别 和放射 性活 度的 测量 与数 据处理 ，然后 按一定 的标准 化方法 求 出样 品 中元 素 的含量 。所谓 活化分 析实 际上 是测量
为 了保证 样 品的纯 净 ，对步 骤 的要 求 非常 严 格 ，将 样 品烘 干 并研 磨 至 颗粒 度 在 ２ ０目左 右 ， ０ 利用 微量 天平 ，每个 样 品 的称 质 量在 ４ ｇ左 右 ，放 在 自制 的 小 口袋 里 ，保 证样 品不 会露 出来 ； ５ｍ
再将 样 品用 铝 箔进行 外包 装 ；将 外包装 的样 品 按序 号 排 列好 装 在 大 的铝 箔 纸 上 ，以 ３ ０个 样 品装 为一 组 。制 好 的样 品与标 准样 品 紧密排 列在 一起 ，标 准样 置 于 中间位置 ，用 铝箔包 成一 包 ，以备
李 星 侯 新 生
６０ ５ ） １０ ９ （ 成都理 工 大学核技 术与 自动 化工程 学 院 ，四 川 成都
摘
要 ：利用中子活化对鄂尔多斯盆地油气 田上方 的地质样 品进 行 ＿某些元 素的检测 ，通过实验 ｒ
分析 ，得到了该地 区岩石中某些元素的含量 ，并对该地 区的放射 性元素作 出了评价 ，绘 制了样 品
广 东 微 量 元 素科 学
Ｇ Ａ Ｇ ＯＮ Ｉ Ｎ Ｕ Ｎ Ｕ Ｋ Ｘ Ｅ Ｕ Ｎ Ｄ Ｇ ＷＥＨＡ Ｇ Ｙ Ａ Ｓ Ｅ Ｕ
文 章 编 号 ：ｌ０ ０ ６—４６ （０ １ ８ Ｏ ６ ５ ４ ｘ ２ １ ）０ ～Ｏ６ —０
第 ｌ 第 ８期 ８卷
中子 活 化 分 析 在 鄂 尔 多 斯 地 区元 素 分 析 中 的 应 用
待样 品冷却 适 当时 间后 ，开 始测量 ，本 次所 用测 量设 备 是 堪培 拉 公 司 的计 算 机化 Ｇ Ｔ谱 仪 ， ｅ
由于 核素半 衰期 不 同 ，采 用 两次 测 量 ：第 一 次 测 量 了 Ｓ ｍ、Ｕ、Ａ 、Ｌ 、Ａ 、Ｗ 、Ｋ、Ｎ ｕ ａ ｓ ａ共 ８种 元 素 ，测量 时 间为 ９ ０ ｓ 右 ；第 二 次 测 量 Ｎ 、Ｓ ５ 左 ｄ ｍ、Ｃ 、Ｙ 、Ｌ 、Ｓ 、Ｎ ｅ ｂ ｕ ｅ ｐ、Ｃ 、Ｌ 、Ｈｆ ａ ｒ ａ 、Ｂ 、 ｚ 、她 、Ｃ 、ｒ 、Ｓ 、Ｒ 、ｚ 、Ｔ 、Ｆ 、Ｃ 、Ｅ 、Ｓ 、Ｃ 、ｓ 、１ 、Ｎ 共 ２ ｒ ｓ Ｉ ’ ｃ ｂ ｎ ａ ｅ ｏ ｕ ｂ ａ ｒ １ ｉ ｂ ｈ ９种 元 素 ，测 量 时
间 约 ２１０ｓ ０ 左右 。通 过 ＭＣ Ａ能谱 软件 可得 到 两组谱 线 ，分别 存储 ，以备定性 、定 量分 析 。
核反 应后 生成物 的放射性 衰变情 况 。
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２ 实验 部 分
２ １ 样 品与标 准制备 ． 本 实验所 取样 品均 来 自鄂 尔多 斯地 区 ３ ０～ ０ ０ ３０ ０ ｍ地 层深 度范 围 内的泥 岩 、含砂 泥 岩 ，在
不 同油 井共采集 ３ ９个样 品 ，由于 国家对放 射性 源 的管 制 ，实 际样 品所 需要 量 都 是很 少 量 的 ，制 样 过程 中为 了保证样 品 中元 素 的均 匀 ，必 须将其 研碎 ，所 以本 实验 所用样 品都 是粉末 样 品 。定 量 分 析采用 不 同的标准 分析不 同元素 ，在本 实验 所 用 的测量 标 准 为 国家地 质 矿产 部 Ｇ Ｓ一５、Ｇ Ｒ Ｓ Ｓ
的稀 土 配 分模 式 图 和评 价 了 当地 的 金 属矿 产 资 源情 况 。 结 果 表 明 ，在 油 气 田 的 上 方 ，放 射 性 元 素
铀呈现 出负异常 ；钍和钾无 明显异常 ；岩石 中的其它元 素和中国大陆地壳元 素丰度基本 接近 ，没
有 明 的 金 属 矿 产 异常 。
关键词 ：中子活化分析 ；微量元素 ；矿产 资源 中图分类号 ：０６ ７４ ５ ． 交献标识码 ：Ａ
照射 。 ２ ２ 样 品辐 照 ． 此次使 用 的是反 应堆 中子 源 ，将制 好 的样 品在 中 国工 程物 理研 究 院池 式反 应堆 中照 射 ，中子
注量 率约 为 ｌＸ ０ ”ｎ・ ｍ ・ ＿ ，照射 时 间约 １ 右 。 １ ｃ ＿。 Ｓ 。 ０ｈ左
２ ３ 测量 方法 ．
近几 年 ，鄂 尔多斯 盆地探 明石油 地质储 量 、石 油产量 年均增 长速 度均 居全 国第 一位 ，每年 新
增 石油地 质探 明储 量均 超过 １亿 ｔ 以上 ，是 建 立石 油 生 产 基地 最 有 利 的 地 区 ，也 是 最 现实 的地 区 。同时国 内外多年 实践表 明 ，在 油 气 田上 发 育 着镭 、铀 、氦 和氡 晕 ¨ ，而 且 利 用 放 射性 进 行 ］ 勘 察仍 然是一 个油 田勘 察 的常规方法 。所 以对油 田的放 射性进 行评价 ，也 是油 田开采必 须 开展 的