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1、活活 性性 炭炭 吸吸 附附 法法 测测 氡氡 ( H x t ) 工工 作作 手手 册册目目 录录前 言.1第一章 活性炭的基本特性及找铀矿的原理.2第二章 野外工作.4第一节 设备、材料 .4第二节 测区的选择及测网的布置 .7第三节 野外工作方法 .8第三章 样品测量.10第一节 仪器的调试与标定 .10第二节 样品测量 .11第四章 资料整理和解释.12第一节 hxt 异常的标准和异常处理.12第二节 资料整理要求 .14第三节 hxt 测量成果的推断解释.14第五章 报 告.20Comment U1: 方法原理前前 言言活性炭吸附法测氡，是将活性炭和硅胶装在一个小塑料瓶中，敞口，倒插
2、在径迹探杯的底部，埋在地下五至六天取出，测量活性炭上的氡的衰变子体的 强度，根据 强度的高低寻找盲矿体的方法。该方法早在六十年代，欧洲的一些国家如瑞典和芬兰就使用活性炭测氡方法寻找铀矿。七十年代后期北京三所与我国南方一些单位合作，也进行过试验，由于防潮问题未解决，未能在生产上广泛使用。一九八一年北京三所于铭强同志介绍了国外一套活性炭测氡装置，同年，三所六室与我局二一二大队、二一一大队合作进行了类似该套装置的试验，验证了该方法的有效性，并逐步完善了探测装置和工作方法。一九八二年在三所帮助下，我局有七个单位在干旱的内蒙、甘肃地区和潮湿多雨的秦岭地区进行了生产性试验，完成样品近三万个，并对生产技术及
3、影响因素等问题进行了研究。证实了该方法有下列优点：1.探测盲矿体的深度与j 相当。2.生产周期短，一周即可提交测量结果。便于及时进行研究，揭露验证。3.测量设备简单，仅需定标记录辐射仪加厚铅屏即可。不需要化学处理过程，野外分队均可进行。4.技术上容易掌握，室内测量生产效率高。一台仪器，一小时2可测量 4050 个样品。5.几乎没有钍的干扰。特别在西北、华北广大的干旱地区为开展活性炭测氡找矿方法提供了有利条件。该方法同j 找矿法一样，主要用于详查地区（比例尺1：50001：2000 及 1：10000） 。长期潮湿多雨，对活性炭吸附氡有一定影响，应尽可能在雨水较少的季节集中突出作业。由于氡气运移
4、既受地质条件制约，又受覆盖条件、雨量、温度等许多因素的影响，因此，需要收集、综合研究各方面的资料，总结经验及时进行揭露，从已知到未知，不断提高解释水平。坚持质量第一。确保野外、室内工作质量，保证第一手资料的可靠性是方法成功的关键。该方法已经在有代表性的地区与j、Po 等方法进行了对210比，证明是有效的，多数地区可以直接用于生产。在未进行过对比的地区还可以拿出一定工作量进行对比，掌握操作技术，验证方法的有效性。活性炭吸附法测氡的代码为“HXt”,装有活性炭及硅胶的塑料瓶称为“吸附器” ，野外取回的待测吸附器称为“样品” 。第一章第一章 活性炭的基本特性及找铀矿的原理活性炭的基本特性及找铀矿的原
5、理第一条 活性炭及其特点活性炭又称活化炭。它是把炭化物，如：果壳、木柴等在隔绝空气条件下，加热炭化，再通入高压水蒸汽流，把留在木炭孔隙中Comment U2: 名词解释3的杂质清洗或挥发掉，使孔隙扩大，比表面积大大增加，经过活化处理的炭就是活性炭。活性炭具有无数微孔和巨大的表面积。据文献介绍，每克活性炭孔壁面积可达 4001800以上，在气相和液相中可对很多有机物和无机物进行吸附，并且有选择性吸附的特点，他在工业生产、环保、分析化验等方面有广泛的用途。用于吸附氡的活性炭多用粒状炭，其原料有杏核炭、核桃炭、椰子炭、木炭等。全国生产厂家很多，除北京光华木材厂生产的GH-18 型活性炭（杏核炭）以外
6、，陕西丹凤县，甘肃省成县等都有生产。第二条 吸附原理固体中的原子和分子是靠内聚力结合在一起的。内聚力包括强的价健力和比较弱的范德瓦尔斯力。由于固体内部的原子和分子完全被引力包围，所以，引力在各个不同方向上互相抵消，引力在固体表面并未突然终止，而是向外继续延伸，这样，就能捕获徘徊的流体分子，这种现象称为吸附。活性炭吸附氡的影响因素较多，这里仅介绍有关的两种因素。1、温度的影响运动的分子内含有分离能和转移能，使分子保持气体状态。为了使气体分子依附于固体表面，该能必须被固体表面置换，使分子处于静止状态。运动分子的能量与温度有关，温度升高，运动分子的能量增加，不易被吸附，同时，已被吸附的分子容易解吸，
7、因此，4温度升高使吸附效率下降。而温度降低，气体分子的能量减少，吸附效率提高。所以，高温条件下，不利于氡射气的吸附，但有利于活性炭的去污、净化和再生。2、水蒸汽的影响活性炭的孔隙表面是一定的，当其表面被一种分子占据后，就不能再吸附另一种气体分子了。据有的文献介绍“易于凝结成液态的水蒸气，比只有冷却到低温才液化的气体更容易被吸附” ，实践也证明水蒸汽是活性炭吸附氡的最大影响因素。所以活性炭一旦受潮，就大大降低了对氡的吸附能力，甚至完全失效。因此，在整个生产过程中，保证活性炭干燥不受潮，乃是活性炭测氡法成败的关键。第三条 活性炭吸附法测氡找铀矿原理 活性炭对氡有很强的吸附力，在干燥常温、静态条件下
8、，吸附效率接近 100%。当氡射气扩散到达活性炭表面时，氡分子很快被吸附，造成了在活性炭周围的空气中氡浓度低于探杯内的氡浓度。根据气体分子总是从高浓度区向低浓度区扩散的原理，进入到探杯内的氡射气，在浓度差的作用下，将源源不断地朝着活性炭自动扩散。在一定条件下，活性炭吸附的氡气量与被吸附地点的氡浓度成正比。通过测量被活性炭所吸附氡的衰变子体的 强度，可反映出地下氡浓度的分布，从而达到寻找铀盲矿体的目的。第二章第二章 野外工作野外工作第一节第一节 设备、材料设备、材料包括测量仪器、铅屏、活性炭、硅胶、塑料罩杯、塑料瓶、挖5坑工具等。第四条仪器凡定标式 NaI(T1)晶体闪烁辐射仪均可使用。现有的产
9、品有重庆地质仪器厂生产的 FD802，上海二六三厂生产的 FD3013 数字式闪烁辐射仪，北京第三研究所试制的 BJs390 型专用活性炭测量仪等。第五条 铅屏铅屏规格应满足：尽量降低环境成本，提高测量精度的要求，铅屏厚度应大于 2 厘米。第六条 活性炭（氡射气的吸附剂） 活性炭选用的原则是：对氡的吸附效率高，具有一定粒度，底数低，便于操作、防尘。 （二二四大队野外实验对比结果：桃核炭、核桃炭吸附效率最高，杏核炭、青钢木炭次之，见表 1，是否与活性炭的加工质量有关，尚不清楚。 ） 表表 1 1原 料桃核炭核桃炭杏核炭青钢木Hxt 强度比10.760.440.39通常选用原生粒状（或片状）活性炭
10、，比粉炭便于操作。粒度为 38mm 均可。活性炭底数（纯计数）应尽量小（0cps） 。为保证测量结果的一致性，在同一侧区内，应采用一种原料的活性炭。6备用的活性炭应放在干燥、低氡气的地方保存，避免受潮和污染。活性炭需在低于 120的温度下烘 12 小时，或干燥天气、充足阳光下晒，以排除水份及氡气污染。待用的活性炭含水量（相对误差）应小于 10%。计算公式如下：W%=（X-X1）（X+X1）100% （要求 W%10%）21X待用活性炭的重量。X1用烘箱或其它加热办法，继续烘干后的重量。用过的活性炭按正常样品和异常样品分别回收，并需敞开存放一段时间，当底数降低到要求时才能使用。活性炭重复使用次数
11、需做试验。第七条 硅胶水蒸气的吸附剂。用以吸收进入塑料瓶中的水蒸气，防止活性炭受潮，保证活性炭对氡射气有良好的吸附效力；对钍射气有阻止过滤作用；硅胶纱布袋，还有阻止活性炭不流出塑料瓶的作用。生产中应选用变色硅胶。第八条 塑料瓶装活性炭和硅胶的容器。现统一使用北京通县张湾塑料厂生产的 KH520（乙）型（带内、外密封盖）塑料瓶，使用前应将塑料瓶嘴削平，并检查漏气情况。第九条 塑料罩杯收集贮存氡射气，排除钍射气干扰，保护吸附器。杯底钻一圆7孔，将塑料瓶口颈倒插入孔内，杯高以 810cm 为宜。现各队可用福建杯、商县杯代用，今后再增加塑料杯时，建议使用二一二队的模具（杯高 7.8cm）加工。第十条其
12、它设备敷设测网的仪器设备、埋设探杯的工具、烘干设备、封装保存活性炭、硅胶的设备等。第二节第二节 测区的选择及测网的布置测区的选择及测网的布置第十一条 测区应选在 普查、水化、地化区调选出的远景区及矿床、矿点外围可能有远景的地区。对找矿前景好，而条件又有利的地区，应优先安排，走在揭露工程的前面。该方法在盲矿体上方岩石或控矿构造通气条件良好，地表覆盖广而均一，表层储气条件良好的地区，效果最好。在露头区，矿层上覆盖层为完整的泥岩、板岩、灰岩等不透气的岩层，巨厚（几十米以上）的黄土层，以及储气条件不利的粗砂、戈壁地区，目前效果较差。第十二条 测区范围的确定铀矿以盲矿为主是普遍现象，且往往主矿体地段地表
13、的构造、蚀变及异常、矿化特征不太明显，甚至无出露。因此，测区的范围应足够大，要控制整个的远景区或控矿构造（地质体）的长度，及其次级构造的分布范围，在构造上、下盘两侧一般不少于 250 米，以不漏掉成矿区段为原则。并以先找主矿区段（以较小比例尺） ，后找主矿体（以较大比例尺）的次序进行安排，防止一上去就在一个8很小的范围内使用较大的工作量，而把主要成矿地段丢在测区之外。第十三条 比例尺的选择可根据工作目的、对象的不同区别对待，灵活掌握。以用较少的工作量较快的取得成果为原则。在面积较大的工作区，可采用 1:100001:25000 的普查，其目的是迅速选出远景区，对分布较广的有利层位或构造带，可不
14、受比例尺的限制，采用顺层取短剖面的办法追索选段。在选出的有利远景区内，为圈定成矿有利地段进行成矿预测，布署工程，应进行 1:50001:2000 的详查。根据已知矿床异常晕的形态、规模，用 1:5000 的比例尺在条件有利的情况下，不会漏掉主矿体。详查一般应以 1:5000 为主，仅在少数地段才使用 1:2000 比例尺。第十四条 测网确定，必须考虑到测区内控制异常晕形态的地质条件和覆盖条件。测线方向应垂直控矿构造带或岩层走向。当控矿构造（或岩层）为陡倾角时，形成的晕呈带状分布，应采用长方形测网。当控矿构造产状平缓或近于水平，盲矿晕呈似等轴状时，则采用正方形测网。其线距、点距见表 2，当认为必要时可加密测点。表表 2 2点 距（米）比例尺线距（米）长方形测网正方形测网 1:2500025050100250 1:100001002050100 1:500050102550 1:40004010204091:2000201020第十五条 详查测网，基线必须用经纬仪敷设，当测线较长时应设辅助基线。在同一地区
