방사능 검층법에 대해 알아보자

방사능 검층법

◦ 자연 감마선 검층

감마선 – 전자기파 또는 광자립의 일종. 빛과 유사한 성질을 가지나 에너지는 훨씬 크다

대부분의 방사능은 U,Th, K40 등의 방사능 물질에 기인

U, Th에서 방출되는 감마선 에너지는 K40보다 크지만 K40의 함량이 훨씬 많아서 지층의 자연감마선의 양은 대체로 비슷한 영향을 받는다.

퇴적암 또는 퇴적변성암의 자연방사능 세기는 다른 암석(K40 함량이 높은 화성암 제외)보다 높다

퇴적암중에서 세일이 가장 많은 방사능 물질 함유

→ 퇴적암 지층의 감마선 검층곡선은 셰일곡선

감마선곡선은 SP 곡선과 대비될 수 있으며, 암종의 구분 등의 목적으로 사용

┏ 전기비저항이 큰 지층

┣ 염도의 차가 없어서 SPrja층이 힘든 경우

┗ 오픈홀이나 케이싱이 설치된 곳에서 측정

→ 감마선 검층으로 대체

◦ 밀도 검층

감마선의 컴프턴 산란을 이용하여 암석의 체적 밀도를 측정

밀도 검층기기는 보통 Co60 또는 Cs137를 사용하는 감마선원과 한개 또는 두개의 검출기로 구성

감감–곡선은 지층의 전자밀도를 측정

암석의 체적 밀도와 전지밀도 사이의 관계

ρ_e = ρ_b (Z/A)N

┏ ρb : 암석의 체적 밀도, ρe : 전자밀도

┣ Z : 원자번호, A : 원자의 실제 질량

┗ N : 아보가드로 수(6.02×1023)

→ 전자밀도 지수 (ρe)i를 (ρe)i=2ρe/N으로 정의하면 겉보기 밀도 ρ는

rho = 1.07(rho_e )_i -0.1833

지층의 공극률(φ)와 밀도와의 관계식

phi = (rho_m – rho_b ) / (rho_m – rho_f )

┏ φ : 지층의 공극률, ρb : 체적밀도 측정치

┗ ρm : 석기의 밀도, ρf : 지층수의 밀도

◦ 중성자 검층

· 중성자 검층

고속의 중성자를 지층에 방사하여 생기는 유도 방사능을 측정

검출기에서 감지하는 감마선 또는 열중사자의 수는 수소 원자의 농도가 낮을수록 증가하고 높을수록 감소

수소원자는 대부분 공극속의 유체에 포함되어 있으므로 지층의 공극률을 측정하는 검층법

중성자원으로 사용하는 화학물질

→ Be과 α–입자를 방출하는 방사능 물질(Radium, Polonium, Plutonium, Americium)을 혼합하여 만듬

`_2 He^4 + _4 Be^9~ →~_6 C^12 + _0 n^1

Pu-Be와 Am-Be은 좋은 중성자원

· 중성자의 수명 검층