Приборы, с помощью которых определяют концентрации ПРН, называются спектрометрами или концентрометрами. В настоящей работе используется концентрометр РКП-305.
Прибор РКП-305 предназначен для полуавтоматического определения концентрации калия, урана (по радию) и тория в полевых условиях. В состав прибора входит: пульт измерительный (ПИ); блок датчика (БДН или БДН); устройство определения порогов (в сборе).
Время установления рабочего режима прибора до 5 минут. Климатические условия работы в полевых условиях при температуре от 0 до 40 оС.
Порядок работы.
1. Процесс измерения.
1.1 Установить блок детектирования подготовленного к работе прибора на точку измерения.
1.2. Кратковременно нажать кнопку ПУСК и подождать окончания времени экспозиции (одна минута), т.е. до окончания колебаний стрелки.
1.3. Поочередно нажать кнопки К, Ra, Th и считать с цифрового индикатора чисел концентрации калия, урана и тория.
Результаты измерений сохраняются вплоть до пуска следующей экспозиции или выключения прибора и, при необходимости, вывод информации может быть повторен. Для переноса у прибора имеются ручки и ремень. Ремень позволяет нести ПИ, с закрепленным БД.
2. В процессе проведения измерений заполняется сводка измерений табл. 2.
3. По результатам проведенных измерений строится таблица измерений концентраций, урана (по радию), тория и калия.
4. По полученным результатам измерений делаются выводы о характере нахождения ПРН в образцах.
Таблица 2
Сводка определения концентраций, урана (по радию), тория и калия.
| № | Описание образца и его № | Дата и время измерения | Содержание | ФИО измеряющего | ||
| U г/т | Th г/т | K % | ||||
Содержание и оформление отчета:
Отчёт по лабораторной работе выполняется на листах белой бумаги формата A4 в печатном виде (приложение 1). Объем текста 5–7 страниц. Работа должна иметь следующие разделы:
1.Титульный лист (приложение 2)
2. Цель работы
3. Назначение, состав, основные характеристики приборов.
4. Порядок работы с приборами и проведения измерений.
5. Составление сводки измерения.
6. Выводы по результатам выполнения работы.
7. Список используемой литературы.
Рекомендуемая литература
1. Рихванов Л.П. Общие и региональные проблемы радиоэкологии. – Томск. Изд-во ТПУ, – 1997. – 410 с.
2. Справочник по радиометрии. / Под. ред. А.И. Колосова. – М.: Госгеолтехиздат, – 1957. – 198 с.
Лабораторная работа № 2
Определение рудных минералов под микроскопом по их диагностическим свойствам
Целью предлагаемой лабораторной работы является закрепление теоретических знаний, полученных в курсе «Методы исследования радиоактивных руд и минералов». Для выполнения данной лабораторной работе студенту предоставляется аншлиф горной породы в котором необходимо провести диагностику рудных минералов по их оптическим, физическим и химическим свойствам.
Схема исследования аншлифа
1 этап. Определение диагностических свойств рудных минералов. Определение диагностических свойств рудных минералов производится оптическим способом в отраженном плоско поляризованном свете на рудных микроскопах типа ПОЛАМ. Для каждого рудного минерала необходимо определить оптические и собственно физические свойства. Оптические свойства включают отражательную способность, цвет или дисперсию отражательной способности, двуотражение, анизотропию, внутренние рефлексы. Изучать оптические свойства рудных минералов следует в той последовательности, в какой они указаны: в первую очередь, свойства, наблюдаемые в параллельных николях, затем – в скрещенных николях.
Отражательная способность – свойства минералов отражать падающей на его полированную поверхность свет определенной интенсивности. Показатель отражения (R) минерала – функция показателя преломления (N) и коэффициента поглощения (К). Отражательную способность определяют относительно эталонов отражательной способности – галенита и сфалерита (выше галенита, выше сфалерита, но меньше галенита, ниже сфалерита).
Цвет. Цвет рудных минералов в отраженном свете – это следствие дисперсии отражательной способности. Цвет оценивается по зрительному восприятию при сопоставлении с эталонами цветов: с сфалеритом (серый), с галенитом (белый), с теннантитом (светлосерый), с халькопиритом (желтый), с пирротином (кремовый), никелином (кремово-розовый), с ковеллином (синий).
Двуотражение. Явление двуотражения наблюдается у анизотропных кристаллов, показатели отражения которых для различных направлений неодинаковы. Явление двуотражения заключается в том, что анизотропный минерал при наблюдении под микроскопом с одним николем-поляризатором при вращении предметного столика меняет через 90 градусов свою яркость или цвет.
Анизотропия. По отношению к поляризованному свету минералы делятся на анизотропные и изотропные. Анизотропию наблюдают при двух николях при повороте столика микроскопа на 90°, происходит изменение окраски или интенсивности окраски.
Внутренние рефлексы. Это явление, обусловленное проникновением на некоторую глубину падающего света и отражением его от внутренних частей минерала. Наличие внутренних рефлексов определяется при помощи косого освещения.
Твердость. Студентам предлагается определить твердость минералов любым из доступных способов: по характеру полированной поверхности, по рельефу светлой линии, по рельефу путем косого освещения, по абразивным штрихам, по металлическим иглам (при помощи стальной иглы, твердость которой 5, при помощи медной иглы, твердость которой 3).
Магнитность. Методы определения магнитности минералов: с помощью магнитной стрелки, намагниченной стальной иглой, магнитом.
2 этап. Диагностика рудных минералов с указанием размеров и процентного содержания минералов. По установленным диагностическим свойствам определяется минеральный состав данного студенту аншлифа по определительным таблицам С.А. Юшко (1976, 1978). Например, минерал с отражательной способностью выше галенита, желтовато-белого цвета, изотропный, без внутренних рефлексов, высокой твердости, немагнитный. По определительной таблице С.А. Юшко находим название минерала – пирит. Также производится диагностическое травление и качественный микрохимический анализ. В тех случаях, когда минеральные выделения вызывают затруднения в диагностике, необходимо использовать другие методы исследования. Измерение минеральных зерен под микроскопом проводится с помощью объект-микрометра. Для этого необходимо определить цену деления окуляр-микрометра при различных объективах.
Цена деления определяется следующим образом: объект-микрометр устанавливается на столик микроскопа, а затем микрометренную линейку окуляр-микрометра совмещают с аналогичной объект-микрометра и подсчитывают, скольким делениям объект-микрометра соответствует одно деление микрометренного окуляра.
Пример: 20 делений микрометренного окуляра соответствует 26 делениям объект-микрометра, так как каждое деление объект-микрометра равняется 0,01, то одно деление микрометренного окуляра будет равно 0,26:20=0,013 мм.
Для подсчета процентного содержания минералов в аншлифах студентами осваивается сравнительный метод с помощью палеток. Необходимо также выполнить зарисовки или фотографирование изучаемых минералов.
3 этап. Изучение текстурно-структурных особенностей руды, анализ взаимоотношений выявленных минералов и их генераций. На третьем этапе проводится изучение текстурно-структурных особенностей руды с анализом взаимоотношений выявленных минералов и их генераций. Текстуры руд характеризуются минеральными агрегатами, а это способствует выделению стадий и ступений минералообразования. Для структур руд характерны минеральные индивиды, которые и определяют последовательность в выделении минералов в каждой стадии. Вопрос о стадийности минералообразования довольно сложен и требует детальной проработки. В приложении 3 изложенны материалы которые помогут как в решении конкретной задачи, так и в дальнейшей деятельности.
При изучении текстурно-структурных особенностей руд необходимо делать зарисовки или фотографии установленных взаимоотношений минеральных агрегатов и отдельных минералов.
4 этап. Составление схемы последовательности минералообразования.
На четвертом этапе проводится самостоятельное составление схемы последовательности минералообразования табл. 3 где:
1. Указываются эпохи минералообразования – эндогенная (гипогенная); экзогенная (гипергенная) (если минералы этих эпох присутствуют).
2. Выделяются этапы минералообразования (гидротермальный, магматический, скарновый, пегматитовый, выветривания, окисления и др.).
3. Намечаются стадии – дорудная, рудная, пострудная или выделяются по минеральным ассоциациям.
4. Если есть надёжные признаки, то можно в стадии выделить ступени минералообразования.