Field magnetic susceptibility (MS) and gamma ray spectrometry (GRS) measurements were performed in the Jurassic/Cretaceous boundary interval in the Tré Maroua section (SE France). The 24 m thick section covers the interval from the upper Tithonian magnetozone M20n (Chitinoidella Zone) to the lower Berriasian M17r magnetozone (Calpionella elliptica Subzone). The micritic limestones reveal a very low content of terrigenous impurities (0.0-0.2% K and 0.2-2.0 ppm Th) and low MS values (-5 to 15 × 10-6 SI). Despite low intensity of both MS and GRS signal, a consistent trend of terrigenous input is observed: decreasing values in the upper Tithonian and increasing tendency in the upper part of the lower Berriasian. The long-term trends are quite similar to those documented in some Western Tethyan sections and the Polish Basin, indicating that variations of terrigenous input might be controlled by large-scale palaeoclimatic variations and relative sea-level changes. Decrease of Conusphaera and increase of Nannoconus frequencies fall in the lower part of M19n2n in the uppermost Tithonian. These events correlate with large decrease of terrigenous input and widespread oligotrophication in the Western Tethyan domain.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This study aims to build a radiation map and evaluate the radiological risk for humans and non-humans from soils in agricultural areas surrounding Blue Nile State, Sudan. The 226Ra, 232Th, and 40K radioactivity of soil samples were measured using gamma-ray systems (HPGe). The average values for 226Ra, 232Th, and 40K were 24.2±7.3 Bqkg−1, 31.0±8.2 Bqkg−1, and 376.4±174.0 Bqkg−1, respectively. The radioactivity level was lower than the global averages of 226Ra (35 Bqkg−1), 232Th (45 Bqkg−1), and 40K (420 Bqkg−1). Human radiological risk exhibited that the average values of the dose rate and annual effective dose rates were 32.00 nGyh−1 and 40.08 µSvy−1, respectively. The average dose rate and annual effective dose rates were lower than the worldwide average absorbed dose rate of 60 nGyh−1, and ICRP recommended reference of 1.0 mSvy−1. Therefore, the radiological effects of 226Ra, 232Th, and 40K in the study area are negligible. On the other hand, the radiological risk for non-human organisms indicates that the projected total dose rate per organism in birds was lower than the background dose rates, which is in accordance with the background dose rates. However, the overall dose rate for amphibian, reptile, and mammal-large, mammal-small burrowing exceeds the background exposure rate.
W pracy przedstawiono możliwości prowadzenia pomiarów chemicznych z zastosowaniem przenośnego spektrometru fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją energii EDXRF w atmosferze helu. Metodyka badawcza wraz z tworzeniem modeli i interpretacją danych powstała w oparciu o zastosowanie aparatu XRF firmy Bruker, model Tracer 5g. Prowadzenie pomiarów w atmosferze helu umożliwia obniżenie progów detekcji dla pierwiastków lekkich, w tym określanie udziałów sodu (Na) i magnezu (Mg) oraz pierwiastków wchodzących w zakres spektrometrycznego profilowania gamma: potasu (K), uranu (U) i toru (Th). Jednym z elementów nowej procedury pomiarowej jest przygotowanie preparatów w formie pastylek, przy użyciu prasy hydraulicznej o sile nacisku do 25 ton. Pomiary w atmosferze helu mogą być wykonywane jedynie na materiale skonsolidowanym (lita skała, rdzeń wiertniczy lub twarda pastylka). Materiał do badań został pobrany z rdzeni wiertniczych, następnie skwartowany i rozdzielony na poszczególne analizy. Wyniki analiz XRF uzyskane metodą, w której zastosowano przepływ helu, porównano z wynikami pomiarów wykonanych standardową aparaturą XRF, chemicznych badań laboratoryjnych, analiz składu mineralnego XRD oraz badań naturalnej promieniotwórczości gamma. Analizy XRF bez możliwości prowadzenia pomiarów w atmosferze helu wykonane zostały aparatem Titan S1 (firmy Bruker). Badania przeprowadzono na próbkach skał pochodzących z dwóch otworów wiertniczych – P4 (19 próbek) i J1 (11 próbek). W przypadku P4 dysponowano dokładnymi pomiarami laboratoryjnymi ICP-MS (ang. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry), ICP-OES (ang. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) oraz wynikami XRD, natomiast w J1 – wynikami badań radiometrycznych i mineralnych. W próbkach z otworu J1 występowały skalenie oraz dolomit, co umożliwiło przetestowanie budowy modeli uwzględniających te minerały w odniesieniu do wyznaczenia udziałów sodu i magnezu. W końcowej części pracy przedstawiono wykresy korelacyjne dla wybranych, najważniejszych pierwiastków budujących matrycę skalną, modele mineralno–chemiczne zbudowane na ich podstawie oraz wykresy korelacyjne dla spektrometrycznych pomiarów gamma.
EN
In the paper, author presented the possibility of conducting chemical measurements in a helium atmosphere using a portable Energy Dispersive X-Ray Fluorescence spectrometer (EDXRF). The methodology, model creation and data interpretation were based on the Tracer 5g XRF (Bruker) application. Measurements in a helium atmosphere enable the reduction of detection limits for light elements, including the determination of sodium (Na) and magnesium (Mg), as well as elements applied in the spectral gamma-ray profiling range: potassium (K), uranium (U) and thorium (Th). One of the new measurement procedure aspects is the preparation of pellets using a hydraulic press with a pressure of up to 25 tons. Measurements with helium flow can only be performed on a consolidated material (solid rock, drill core, or pellet). The material for the research was taken from the cores, then quartered and divided into individual analyses. The results of the XRF analyses obtained with the helium flow method were compared to measurements made with standard XRF equipment, chemical laboratory tests, the results of XRD mineral analyses, and tests of natural gamma radioactivity. XRF analyses without the possibility of conducting measurements in a helium atmosphere were performed with the Titan S1 apparatus (Bruker). The tests were carried out on rock samples from two boreholes, P4 (19 samples) and J1 (11 samples). In P4, precise laboratory measurements ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry), ICP-OES (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry) and XRD results were available, while in the J1, radiometric and mineral tests were performed. Feldspars and dolomites were present in the samples from the J1 borehole, which made it possible to test the construction of models incorporating these minerals in relation to sodium and magnesium. The final part of the work presents correlation diagrams for selected, most essential elements forming the rock matrix, mineral and chemical models built on their basis and correlation diagrams for gamma spectrometric measurements.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The gamma-ray spectrum equipped with a high-purity germanium detector was used to measure the naturally occurring radioactive materials of groundwater samples resources from the petroleum-producing communities of Ma’rib Province-Yemen. Thirty-fve samples were collected from diferent sites. The 40K, 232Th, and 226Ra activity concentrations of groundwater samples for oil and non-oil communities were measured. The annual efective doses due to 40K, 232Th, and 226Ra were calculated and did not show a signifcant health impact. These results can contribute to building a database and provide a general background of the detectable TENORMs for studied areas, which will be useful in any radiological emergency. Signifcantly, the Ma’rib region is rich in oil and gas.
W skałach miocenu zapadliska przedkarpackiego zauważono zjawisko zawyżania pomiarów promieniotwórczości naturalnej rejestrowanych w otworze wiertniczym dla mułowców. To zjawisko powoduje problemy w rozróżnianiu na podstawie profilowania naturalnej promieniotwórczości tych skał od iłowców, które charakteryzują się gorszymi parametrami petrofizycznymi. W niniejszej pracy badano kolejne możliwe źródło podwyższonej radioaktywności skał mułowcowych, to jest zawartość minerałów ciężkich, które wykazują tendencję do gromadzenia pierwiastków promieniotwórczych – uranu i toru. Minerały ciężkie, należące do grupy minerałów akcesorycznych, takie jak cyrkon, apatyt, monacyt, rutyl, granat i tytanit, charakteryzują się podwyższoną promieniotwórczością ze względu na podstawienia w sieci krystalicznej U i Th. Na testowych próbkach wykonano pomiar naturalnej promieniotwórczości metodą spektrometrii gamma, przy wykorzystaniu aparatu RT-50 firmy Georadis. Następnie z próbek skał wydzielono minerały ciężkie, przy użyciu cieczy ciężkiej, uprzednio rozdzielając próbki na frakcje ziarnowe, w celu ułatwienia separacji frakcji ciężkiej. Poszczególne frakcje ziarnowe pozbawione minerałów ciężkich złączono z powrotem i wykonano ponowny pomiar zawartości uranu, toru i potasu. Wykonano także obserwacje mikroskopowe w celu jakościowej analizy składu mineralogicznego wydzielonej frakcji ciężkiej. W badanych próbkach zidentyfikowano między innymi ziarna cyrkonu, turmalinu, granatu, rutylu, apatytu, chlorytu czy tytanitu. Przeprowadzone wyniki pomiarów naturalnej promieniotwórczości, przed i po wydzieleniu minerałów ciężkich, nie dają jednoznacznej odpowiedzi na postawiony problem zawyżonych wskazań sondy gamma. Konieczne jest zwiększenie ilości analizowanych próbek. Zaobserwowano trend spadku ilości U i Th w próbkach, z których wydzielono frakcję ciężką. Jednak zmiany promieniotwórczości są na tyle niewielkie, że nie pozwalają na wyciągnięcie ostatecznych wniosków. Dodatkowe analizy są potrzebne, aby ocenić wpływ pozostałych źródeł uranu i toru w badanych skałach, takie jak zawartość materii organicznej czy udział toru we frakcji ilastej.
EN
In the Miocene rocks of the Carpathian Foredeep, the occurrence of overestimating the measurements of natural radioactivity logs for mudstones was noticed. This phenomenon causes problems with recognition on the basis of natural radioactivity profiling of these rocks from claystones, characterized by inferior petrophysical parameters. In this study, another possible source of increased radioactivity of mudstone rocks, i.e. the content of heavy minerals that tend to accumulate radioactive elements - uranium and thorium - was investigated. Heavy minerals, belonging to the accessory minerals, such as zircon, apatite, monazite, rutile, garnet and titanite, are characterized by increased radioactivity due to substitutions of U and Th in the crystal lattice. Natural radioactivity of the test samples was measured using the gamma spectrometry method with the RT-50 device from the Georadis company. The heavy minerals were then removed from the rock samples using a heavy liquid, previously separating the samples into grain fractions to facilitate the separation of the heavy fraction. The individual grain fractions deprived of heavy minerals were put back together and the uranium, thorium (and potassium) content was remeasured. Microscopic observations were also made to qualitatively analyze the mineralogical structure of the separated heavy fraction. In the tested samples, among others: zircon, tourmaline, garnet, rutile, apatite, chlorite or titanite grains were identified. The results of the measurements of natural radioactivity, before and after the separation of heavy minerals, do not give a clear answer to the problem of excessive indications of the gamma logs. It is necessary to increase the number of analyzed samples. The trend of decreasing amounts of U and Th in the samples from which the heavy fraction was isolated was observed. However, changes in radioactivity are so small that they do not allow to draw final conclusions. Additional analyzes are needed to assess the impact of other sources of uranium and thorium in analyzed rocks, such as the content of organic matter or Th content in clays.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The Himalayan region is subdivided lithologically into four regions in which the junction between the lower Himalaya and Shivalik is known as the Main Boundary Thrust (MBT). It is well known that the environmental radon concentration depends upon various geological factors including faults, thrust, cracks and the composition of the soil. Radon gas eventually comes out from the fault/thrust zones having radium as its prominent source. Hence, it is important to study the behaviour of emission of radon present inside the earth crust as well as the levels of natural radionuclides in soil. In this study, the levels of natural radionuclides and exhalation rates of radon in the soil of MBT region of Garhwal Himalaya, India, were determined by using gamma ray spectrometer and scintillation detector-based Smart Radon Monitor, respectively. The average activities of 226Ra, 232Th and 40K were found 71.9, 88.2 and 893.6 Bq Kg-1, respectively. The measured radon surface flux was found to vary from 13.08 to 1626.4 Bq m-2 h-1 with a mean value of 256.5 Bq m-2 h-1. The measured activity levels were used to assess the doses associated with the contaminated soil.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Ciągły pomiar zawartości toru, uranu i potasu w otworze wiertniczym (profilowanie gamma), jak i laboratoryjne badanie próbek skalnych z wydobytych rdzeni jest jedną ze standardowych metod, które służą do rozróżniania litologii formacji skalnych. Oznaczenie Th, U i K wiąże się z szeregiem problemów, które są wynikają z innego układu geometrycznego oraz objętości i masy skały wpływających na wynik pomiaru w otworze i w laboratorium. Próbki z rdzeni wiertniczych mają masy nie przekraczające 40 g. Objętość i masa skały dostarczające informacji o formacji w czasie profilowania w otworze zależą od pionowej rozdzielczości i zasięgu radialnego sond pomiarowych. Wymienione czynniki wpływają na dokładność wyznaczenia koncentracji pierwiastków. Artykuł przedstawia metodykę pomiaru laboratoryjnego opracowaną w Katedrze Geofizyki Wydziału Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH.
EN
Continuous measurement of thorium, uranium and potassium content in borehole (Gamma Ray log) and laboratory investigations of rock samples from the drilling cores are the standard methods used to distinguish rock formations in lithology. The is a number of problems is related to the Th, U and K determination in aspect of different borehole and laboratory geometry and volume of rock mass in investigations. Samples from drilling cores have a mass not exceeding 40 g. Volume and mass of rock providing the information in well logging depends and vertical resolution and radius of investigation of borehole devices. The mentioned factors affect the accuracy of determining the concentration of chemical elements. The article presents the methodology of measurement developed at the Department of Geophysics of the Faculty of Geology Geophysics and Environmental Protection at the AGH-UST.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Spectrometric gamma measurements carried out on rock cores of shale formations belong to standard petrophysical analyses. The paper presents the work performed to improve the possibilities of recording natural gamma radiation on cores. The performed work was related to the modification of a gamma logger device, creating calibration standards and developing new computer software to calculate real element concentrations from the measured spectra. Results obtained from various methods have been compared in order to choose a methodology which is as good as possible. The final conclusions were based on the comparison of gamma measurements on the core with measurement results from a logging SGR logging probe and with the results of laboratory measurements.
PL
Spektrometryczne pomiary gamma prowadzone na rdzeniach wiertniczych formacji skał łupkowych należą do standardowych analiz geofizycznych. W niniejszej publikacji przedstawione zostały prace wykonane w celu poprawy możliwości rejestracji naturalnego promieniowania gamma na rdzeniach. Prowadzone prace dotyczyły modyfikacji urządzenia gamma logger, stworzenia wzorców kalibracyjnych oraz napisania nowego programu komputerowego do przeliczania widm spektrometrycznych na rzeczywiste koncentracje pierwiastków. Wyniki otrzymywane z różnych metod zostały porównane między sobą, w celu wyboru jak najlepszej metodyki. Końcowe wnioski oparte zostały o zestawienie pomiarów gamma na rdzeniu wraz z wynikami pomiarów z sondy geofizycznej SGR i wynikami pomiarów laboratoryjnych.
Wskazano na potencjalne możliwość gamma spektrometrii w zakresie poszukiwania i oceny jakości złóż. Szczególną uwagę poświęcono złożom surowców skalnych. Na przykładzie triasowych arkoz Sudetów wskazano na możliwość zastosowania przenośnych gamma spektrometrów do poszukiwania skaleni potasowych - surowca przemysłu ceramicznego. Na przykładzie złóż: glin ogniotrwałych w Rusku-Jaroszowie, kaolinu w Nowogrodźcu i surowca kaolinowego z kopalni Turów podjęto próbę porównania wyników pomiarów gamma spektrometrycznych z diagramem klasyfikacyjnym obejmującym pola takich minerałów jak: chloryt, kaolinit, smektyt, montmorylonit, illit, muskowit, skalenie, glaukonit, kwarc.
EN
Potential of gamma spectrometry application for exploration and evaluation of the quality of the mineral deposits was analysed. Particular attention was paid to deposits of rock materials. The application of portable gamma spectrometers for prospecting for K feldspar in the Sudetic Triassic arkose was shown. Comparison of the results of gamma spectrometric measurements in deposits of Rusko-Jaroszów refractory clays, Nowogrodziec kaoline and byproduct kaolin of lignite mine Turow was made with classification diagram covering the fields of minerals such as: chlorite, kaolinite, smectite, montmorillonite, illite, muscovite, feldspar, glauconite, quartz.
Lead 210Pb, an element of the natural uranium radioactive decay series, is not currently considered a source of radiation risk, especially in a radiation protection system in underground mines in Poland. However, it could be a completely independent element of the radioactive series due to its physical and chemical properties. Routine measurements showed significantly higher than expected concentrations of 210Pb in underground radium rich sediments, based only on the radioactive decay law. This phenomenon implies a need of 210Pb concentration monitoring in such sediments. Nevertheless, the laboratory analysis of 210Pb by gamma radiation spectroscopy is connected with a particular hindrance, the self-attenuation of 210Pb radiation in samples. Current work describes a practical method for obtaining the self-attenuation correction factor in the case of 210Pb concentration analysis. Experimentally obtained correction factors range between 0.51–6.96 cm2/g. Neglecting this factor can cause a significant error or underestimations in radiological risk assessment.
PL
Izotop 210Pb, element naturalnego szeregu promieniotwórczego 238U, jak dotąd nie był uwzględniany przy ocenie ryzyka zagrożenia radiacyjnego, szczególnie w odniesieniu do systemu ochrony radiologicznej w podziemnych zakładach górniczych (Rozporządzenie 2002) czy kontroli narażenia radiacyjnego związanego z wydobyciem oraz przetwórstwem ropy i gazu (Radiation... 1999). Okazuje się jednak, że ze względu na swoje właściwości fizykochemiczne nuklid ten może zachowywać się zupełnie niezależnie od pozostałych elementów szeregu, w którym występuje. Wyniki badań prowadzonych w ramach rutynowej kontroli zagrożenia radiacyjnego w podziemnych zakładach górniczych świadczą o tym, że dla większości osadów dołowych, powstających na skutek współstrącenia radu i baru w postaci siarczanu radowo-barowego, obserwuje się znacznie wyższe jego stężenia, niż wynikałoby to z samego tylko rozpadu 226Ra. Implikuje to konieczność monitorowania stężenia 210Pb w tych osadach, co jest związane z wieloma trudnościami analitycznymi i pomiarowymi. Niniejszy artykuł poświęcony jest wyznaczaniu współczynnika poprawkowego związanego ze zjawiskiem samoabsorpcji w próbkach stałych podczas oznaczania 210Pb metodą spektrometrii promieniowania gamma. Uzyskane współczynniki wahały się w granicach 0,51–6,96 cm2/g, co dowodzi, że nieuwzględnienie poprawki na samoabsorpcję, może prowadzić do poważnych błędów i niedoszacowań w ocenie zagrożenia radiacyjnego.
A simple algebraic method for the quantitative analysis of doublets in gamma-ray spectra from HPGe detectors is presented. The calculation algorithm is accomplished using the Microsoft Excel program. The method does not require any assumptions regarding the shape of the peaks in the spectrum. The possibilities of quantitative analysis of doublets of various intensity ratio and separation of its components are discussed in detail. The practical examples proved the usefulness of the method also for the analysis of the closed doublets.
PL
Zaprezentowano prostą metodę algebraiczną przeznaczoną do ilościowej analizy dubletów w widmach promieniowania gamma, mierzonych detektorami HPGe. Algorytm obliczeniowy zrealizowano przy użyciu programu komputerowego Microsoft Excel. Metoda nie wymaga żadnych założeń co do kształtu pików w widmie. Bardzo szczegółowo przeanalizowano możliwości ilościowej analizy dubletów o różnym stosunku natężeń i rozdzieleniu jego składników. Przedstawione przykłady praktyczne potwierdzaj ą przydatność tej metody również do analizy dubletów zamkniętych.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Applications of the gamma-ray spectrometric method to the oil, gas and hard coal prospecting are presented. The use of a borehole spectrometer made it possible to determine in situ concentrations of the K, U and Th natural radioisotopes. The knowledge of K, U and Th concentrations gives an information which combined with other geophysical parameters such as: density, apparent photoelectric absorption cross section, Pe, and neutron porosity, constitutes a valuable tool for prospection of the investigated layers. The presented anomalies of uranium concentrations is of importance to determination of shale concentration in the rocks. The method, when applied in a hard coal deposit, made it possible to identify the coal seams and their thicknesses. The determined U, Th and K concentrations were used to calculate the calorific value, ash and carbon content in the coal.
PL
Opisano rezultaty zastosowania spektrometrycznej metody gamma w poszukiwaniach naftowych i węglowych. Użyło aparatury pozwalającej na określenie in situ koncentracji naturalnych pierwiastków promieniotwórczych potasu, uranu i toru. Znajomość tych wielkości daje bezpośrednią informację mineralogiczną i w powiązaniu z takimi parametrami geofizycznymi, jak gęstość, Pe oraz porowatość neutronowa, stanowi skuteczne narzędzie rozpoznania przewiercanych formacji. Przedstawiono wyniki profilowania odwiertu wykonanego w ramach poszukiwań naftowych, zwrócono uwagę na anomalię uranową i jej znaczenie przy wyznaczaniu zailenia. Metodę zastosowano także na złożu węgla kamiennego. Umożliwiła ona identyfikację litologii oraz wydzielanie pokładów węgla i określenie ich miąższości. Oznaczanie koncentracji U, Th i K wykorzystano przy określaniu wartości opałowej węgla, popielności oraz zawartości węgla pierwiastkowego w węglu kamiennym.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.