Изотопы — геологи

Изотопы также работают в полевых условиях — на буровых установках. Когда ведется добыча нефти, внутрь пласта, чтобы поддерживать пластовое давление, обычно нагнетают воду. И естественно стремление буровиков знать, как распространяется вода по пласту. Наиболее информативным при решении этой задачи является метод индикаторов: в скважину, которая нагнетает воду, закачивают воду, меченную тритием. Из нефтяной скважины берут пробу эмульсии, и воду отделяют от нефти. Потом, определяя количество трития в воде по его излучению, ученые могут узнать, как распространяется вода по пласту нефти.

Вообще в геологии изотопам находится очень много работы. Могут они и достаточно точно определять, есть ли в породе то, что требуется, или нет. Делается это так: радиоизотопный источник америций-241 испускает излучение, оно попадает на ядра того элемента, который нам нужен, и передает им свою энергию, иначе говоря, возбуждает ядра. В возбужденном состоянии ядра не могут находиться долго, и они выделяют избыточную энергию также в виде излучения, но каждое ядро испускает свой характерный спектр, и по этому спектру его можно узнать.

Уже доказана возможность такого метода для разведки свинца и бария, а недавно было проведено экспериментальное исследование на одном из оловорудных месторождений. Основная сложность в том, что, кроме нужного элемента, в данном случае олова, есть в природе и множество других и ядра их тоже испускают излучение. Поэтому регистрирующий прибор должен уметь отделять «нужное» излучение от «лишних».

Разработчики справились с этой проблемой: изотопное определение количества олова в скважине было несколько раз проверено химическим анализом, и результаты прекрасно совпадали. Применение радиоизотопного зонда позволяет отказаться от кернового бурения (взятия проб с разных глубин и их последующий химический анализ). Называется этот метод «рентгенорадиометрический каротаж».