⑴ 利用放射性方法可以進行哪些測量這種測量方法有哪些特點和優勢
低本底放射性檢測儀 用途及特點 低本底α/β放射性檢測儀是一種測量低水平α、β放射性強度的精密儀器。可用於水、土壤、建材、礦石、氣溶膠、食品等的總α、總β放射性測量; 適用於輻射防護等。LM-02 雙路低本底α/β放射性檢測儀為四路測量裝置。這種方法叫做：放射性同位素示蹤法。它主要用於在壓裂過程中，將不同能量的示蹤劑加入壓裂液中泵入地層，然後通過類似於自然伽瑪能譜測井儀的工具測量井眼周圍的伽瑪計數率，從而得到支撐劑的分布情況、估算裂縫導流能力、評價分段壓裂的效率。
⑵ 做實驗的鈾廢水對人體輻射到底多厲害
實際測量一下，這跟鈾的濃度、放射性同位素的含量有直接的關系
⑶ 放射性測量在城市污染調查中的應用
人類活動對地球介質的污染大體上可以分為四類：水體（包括地表水和地下水）污染、大氣污染、固體廢棄物的污染和放射性物質的污染。由於這些污染會使介質的物理、化學性質發生明顯的變化，因而可以在不同程度上利用物探、化探方法加以監測。對其中的某些污染而言，這些方法還可用以監測治理的過程和評價治理的效果或者為治理工程的設計提供依據。
1.放射性污染的來源
放射性污染的來源有以下幾個方面[]2。
核廢料和核泄漏事故核電站會產生大量的放射性廢料，核泄漏事故也時有發生。核武器試驗形成放射性散落物。放射性源在工業和醫療等許多方面有著廣泛的用途，但由於管理不善，常被當作一般的廢料而丟棄，例如，北美在20世紀80年代就發生過30多起這樣的事件。
某些礦產資源的大量開采鈾礦和一些有色、稀有、稀土、磷等礦產的開采和選冶，導致大面積的放射性污染。
某些燃燒產物和含放射性的物質煤及其燃燒產物、原油、建材、肥料等常常含有偏高的放射性元素含量，這些污染過去長期被人們忽視。
為了了解放射性污染的分布，原蘇聯曾開展過全國性的系統調查。原蘇聯「地質勘探」聯合體從1982年開始對莫斯科進行放射性污染調查，1986年開始在聖彼得堡、基輔、托木斯克和其他一些城市進行放射性污染檢查。1989年原蘇聯部長會議決定將這項工作納入國家計劃，並指定「地質勘探」聯合體作為專業化的放射生態調查部門。所發現的放射性污染地段經過詳細調查，確定出污染地段的范圍和性質。在必要的情況下，為了確定輻射體的性質和污染的程度，要取樣品做γ能譜測量和α及β測量。地段經詳查之後交給地方權力機關，以便在衛生檢疫部門、民防和堆放放射性廢料的企業參加下消除污染。在消除污染的過程中要進行追蹤測量，而消除之後還要通過監測加以核實。
我國在個別城市也作過系統的放射性污染調查，例如，核工業航測遙感中心在石家莊市開展過此類工作，在該市北郊電廠附近發現異常地段，鈾的含量大於8×10-6（最大值11.8×10-6），釷含量大於27×10-6（最大值34.5×10-6），為正常場的3～5倍，已構成放射性異常面積約1.5km2，經地面檢查後發現是由電廠的煤灰池及散落於其四周的煤灰污染造成的。在其他一些工廠和居民區也出現放射性偏高區，經檢查是由鍋爐房旁堆積的煤灰煤渣、生活用煤的煤灰垃圾或含放射性物質的建材引起的。
2.放射性污染的調查和監測方法
目前，放射性污染的調查和監測方法有航空、汽車γ能譜測量、步行γ測量和用於分析多種放射性核素的地面取樣等。
（1）核事故污染的監測
核事故往往造成的污染范圍很大，而且給人民生命和國民經濟帶來巨大的損失，原蘇聯切爾諾貝利核電站的事故就是一個典型的例子。
針對核事故的地球物理監測工作大體上可分為兩大部分：一是在核事故發生後應當立即開始大區域快速監測工作，及時了解逐日的污染擴散范圍和方向並採取相應的防範對策；二是對所有核設施進行長年監測工作，以便一旦發生事故時，能夠了解原有的放射性背景和追蹤事故後污染逐步消除的過程。
另一個監測核事故污染的實例是追蹤返回地面的核動力衛星。由於衛星在進入大氣層後解體成多個碎片，因此，監測工作要在預計降落軌道周圍廣闊的地區內進行，主要依靠航空γ能譜測量，待發現異常後再進行地面檢查。加拿大國防部和美國能源部合作，曾經於1978年初在加拿大西北地區追蹤返回地面的原蘇聯核動力衛星K ocmoc 954。經追蹤調查後，共回收約3500枚碎片，最遠的在衛星軌道以南480km。
（2）礦山探采和選冶污染的監測
除了鈾礦床外，許多有色金屬、貴金屬、稀有金屬、稀土元素和磷礦床等也都伴生有大量放射性元素，對這些礦床的勘探、開采、選礦和冶煉都會導致放射性污染。為了清除這些污染、了解清除的效果，都需要進行監測。
在地質勘探階段，礦床雖未交給工業部門開采，但在勘探過程中使用了水平巷道、豎井和淺井等工程，使礦區受到天然放射性元素的污染。在礦床開采過程中，礦石和廢石的堆放與運輸造成更大面積的污染，選冶過程中產生的尾礦和爐渣也是不可忽視的污染源。
（3）建築材料的放射性污染及其監測
目前，用土壤和岩石製成的建築材料、一些工業廢料、某種制磚原料、渣制水泥等都不同程度地含有天然放射性核素。
建築材料中放射性元素的含量與人的健康息息相關。由土壤和岩石製成的建築材料不同程度地含有天然放射性核素，而其中能以氣態從建材中擴散出來的同位素主要是222Rn。當建築材料的鐳質量活度高於正常值（約37Bq/kg）時，就會成為室內氡的重要來源之一。
有時一些工業廢料（含有較多的放射性元素）也被用作建材的原料，成為長期危害人體健康的污染源。我國多數地區用各種磚作建材，其中所含放射性元素以鉀的質量活度最高，為148～555Bq/kg，鐳次之，為37～185Bq/kg，釷為37～148Bq/kg。原料中含核素高的石灰、水泥製作的建築材料，其室內氡濃度可高於正常值的5～18倍，例如，我國一家渣制水泥廠，其原料來自白雲鄂博鐵礦的尾渣，用其水泥建成的房屋室內氡濃度高於正常值的4～6倍。
（4）採煤和燃煤的污染及其監測
許多重要的採煤區在採煤過程中形成大面積的放射性污染。例如，德國的魯爾礦區發現，由煤礦抽向地面的水中226Ra含量所導致的活度濃度達13kBq/m3，流入地下坑道中的水達63kBq/m3。魯爾區所有煤礦每年抽出的水含226Ra導致的總活度共37G Bq。
在地面上，放射性污染的分布在很大程度上與水的化學成分有關，共有兩類含鐳的水，A 類含硫酸鹽甚少或不含硫酸鹽，但含Ba2＋離子；B類水含大量硫酸鹽，但不含Ba2＋離子。在B類水中鐳不沉澱。而A 類水中的鐳，當其與硫酸鹽水混合後，鐳與鋇同時沉澱，形成放射性沉積物。很多煤礦已採煤百年以上，在礦山廢水流經之處形成很厚的沉積層，質量活度達150kBq/kg，並導致土壤和植物的污染，土壤質量活度介於0.2～31kBq/kg之間，在水道兩側的新鮮植物中含226Ra，其質量活度達1kBq/kg。
煤的燃燒過程實際上是放射性元素在燃燒產物中富集的過程。印度A ligarh M uslum大學利用裂變徑跡法對印度兩家熱電廠的煤、爐渣和飛灰中的鈾含量進行測定，發現他們所用的煤含鈾的質量分數為17.1×10-6，爐渣為25.7×10-6，而飛灰為29.1×10-6。
目前，世界上許多發展中國家都以煤作為主要能源，因此，粉煤灰成為一種量大面廣的放射性污染源。據聯合國原子輻射效應科學委員會（U NSCEAR）的統計，一個每天燒煤10 t的熱電廠，向大氣釋放的238U 放射性活度達1850 kBq，一個1000 MW的熱電廠每年排放粉煤灰5×105t，其中1.4×105t排入大氣。調查表明，在熱電廠周圍由於粉煤灰放射性引起的癌症死亡率比在核電站周圍高30倍。
用粉煤灰和煤渣製造建築材料曾被認為是廢物利用的好辦法，殊不知當煤的放射性元素含量偏高時，還會導致嚴重的後果。我國核工業總公司曾經對石煤渣磚所建房屋的室內吸收劑量率做過調查，其結果見表6-1-3。
表6-1-3 石煤渣磚所建房屋和對照房屋室內伽馬射線吸收劑量率
（據崔霖沛等，1997）
由此可見，石煤渣磚房屋的γ輻射吸收劑量率比對照組房屋高3～9倍。另據對福建西部幾家綜合渣制磚廠進行的放射性監測，發現一些石煤渣製品U、Ra、Th核素的含量比正常值高3～5倍。
圖6-1-5是雲南某鋼鐵廠上空航空伽馬能譜檢測鐵礦放射性污染的異常剖面圖，該剖面中鈾道計數率出現雙峰，峰形尖陡，強度較高，超出底數近3倍；總道峰形反映也十分明顯，較寬，顯示出一定規模；鉀道和釷道反映不明顯，屬鈾異常，並有磁異常存在。
圖6-1-5 雲南某地航空放射性測量異常剖面圖
（據李懷淵，2004）
該異常區位於雲南省某縣城內，呈北西向分布，長約600m，寬約400m，是某鋼鐵廠冶煉附近泥盆紀地層中鐵礦石後的廢渣及廢渣所制磚塊砌起的房屋引起的。該礦石放射性強度為2.0nC/（kg·h），略低於周圍第四系堆積物（3.2nC/（kg·h），但鈾含量偏高（12.2×10-6）。廢渣中的放射性核素進一步濃縮，爐渣中放射性強度較高，爐渣大量堆積，並製成磚坯構築圍牆及房屋，造成了大片的放射性污染區域[3]。
（5）石油開采及運輸中的放射性污染和監測
石油的放射性污染過去長期為人們所忽視，原蘇聯在其開展的全國性系統放射生態調查中才發現這一問題。1988年，КОЛЬЦОB地質企業發現巴庫和高加索地區石油管道的照射量率達200～2000μR/h，該企業近年來在斯塔夫羅波爾邊區的調查中發現，在採油時放射性鹽類沉澱在輸油管道、容器和其他設備的壁上，將採油廢水放入蒸發和過濾場也促使面積性放射性污染的形成，面積達幾十至幾百萬平方米，y射線的照射量率達100～1000μR/h。清洗、修理和更換管道、容器和設備也使地面被固體放射性廢料污染，照射量率可達2000～3000μR/h。
另外，每年還要發生數以千計的輸油管、水管的泄漏，泄漏量達數萬立方米。每年又有數百公里的過期污染管道報廢，其中相當一部分變賣給居民和單位，作為建築材料。
（6）磷肥的放射性污染及其監測
在天然環境中磷和鈾之間有著穩定的共生關系，磷肥的原料——磷礦石含有偏高的鈾，磷肥的副產品中則含有較多的鈾衰變產物，這些都會給磷肥廠周圍的環境造成放射性污染。
例如，在西班牙西南部奧迭爾河和廷托河匯合入海處附近有一個大型磷酸廠，用於製造磷酸鹽肥料，其原料為磷灰岩，含有大量鈾系放射性核素。因此，需要估算該廠每年排入周圍環境的核素數量，監測放射性核素的污染程度。
磷肥廠的環境放射性污染在我國亦有發現。核工業總公司在上海市郊進行航空γ能譜測量時，曾發現102×10-6的鈾異常，是背景值的45倍，經查是由化肥廠的磷礦粉引起的。
施加磷肥對農田的放射性污染程度如何也是人們普遍關心的問題。對此，西班牙的韋爾瓦大學已作了初步估算，他們測定了西班牙11種化肥的質量活度，非磷肥的鈾系元素含量都很低，而磷肥較高，如磷酸銨肥料（以P2O5計）中的鈾導致的質量活度為2500 Bq/kg、Ra的為50 Bq/kg、Po的為250 Bq/kg。為了估算磷肥對農田的影響，假定每年每10000m2最多上150 kg P2O5,1 kg P2O5所含鈾的活度為2500Bq，而鈾均勻分布在近地表10cm的土壤層中，土壤密度為1.5×103kg/m3，那麼每年每1kg土壤增加約0.25 Bq的鈾，它不超過未擾動土壤鈾正常含量的1%。所以，他們認為磷肥對農田的放射性污染可以忽略不計。
（7）城市放射性輻射調查
超劑量放射性輻射長期照射人體，會引起斑疹性皮炎、眼疼、毛發脫落等病症，甚至可引起惡性腫瘤、不育症及早亡等。可見，放射性輻射對人體的危害是不可忽視的。
按我國和國際輻射防護委員會推薦的輻射防護劑量標准，對於職業放射性工作人員，其最大容許劑量為5rem/a（雷姆/年） 1rem（雷姆）＝10-2S（v 希沃特），1Sv=1J/kg（焦耳/千克）（國際單位制）。 1γ（伽馬）＝71.767fA/kg（飛安每千克）（國際單位制）。
為查明城市及其周圍地區放射性輻射強度的情況，通常採用放射性伽馬測量，可獲得良好的效果。
圖6-1-6是深圳市某區放射性伽馬測量結果。測區為一低山丘陵地區，區內廣泛分布著中—粗粒斑狀黑雲母花崗岩，其中還發育有偉晶岩脈和斷裂破碎帶。若用我國推薦的輻射防護劑量標准0.5rem/a=60γ為尺度劃分測區的y強度異常區，則從圖可看出，測區大部為低於60γ的正常區，大於60γ的異常區有三個，即M1、M2、M3（M3異常位於M1異常以北）異常區。異常等值線均呈近東西向展布，這些異常與中—粗粒斑狀黑雲母花崗岩中富含的鈾、釷和斷裂構造有著密切的關系。
圖6-1-6 深圳市某區放射性伽馬強度等值線圖
（據李均燦，1986）
1—伽馬強度等值線及其強度；2—伽馬強度異常區及其編號；3—斷層
按前述的輻射防護劑量標准，在異常區內不宜建造房屋和居民點，所產的花崗岩石不宜作石材用。
深圳市放射性測量成果為該市城市規劃和環保工作提供了重要資料 李均燦等，1986。深圳地區環境放射性γ測量簡介（廣東省地礦局）。
⑷ 放射性污染的監測方法
9.3.2.1 核事故污染的監測
核事故往往造成的污染范圍很大，而且給人民生命和國民經濟帶來巨大的損失，引起全世界的關注。針對核事故的地球物理監測工作大體上可分為兩大部分:一是在核事故發生後開始的大區域快速監測工作，及時了解逐日的污染擴散范圍和方向並採取相應的防範對策;二是對所有核設施的長年監測工作，以便一旦發生事故時，能夠了解原有的放射性背景以及追蹤事故後污染逐步消除的過程。
(1)切爾諾貝利核事故監測
早在核電站建成之前，蘇聯的烏克蘭科學院從20世紀60年代初期就通過在基輔的監測站對基輔周圍地區(包括切爾諾貝利地區)進行長期放射性環境監測。監測的參數包括γ輻射背景值(用輻射儀測量)、散落物的放射性活度測量(用面積40cm×40cm的平底盤採集，盤底鋪一張浸泡過甘油的濾紙，採集持續兩周，採集的樣品放在瓷坩堝內在電熱爐中加溫到500℃灰化，然後測定其β輻射強度)、土壤放射性污染檢測(在地表下5cm深處用正方形取樣器10cm×10cm取樣，樣品風干、磨碎、過篩後，測定其β輻射強度)。
事故發生前，γ輻射劑量率為10～12μR/h(背景值)，1986年4月26日發生事故後，4月30日升高到5mR/h，比背景值高約500倍。在隨後幾天內γ輻射值變化強烈，與放射性物質的繼續泄漏和天氣變化有關。5月9日在反應堆再次爆炸後，γ輻射也再次出現高峰。1986年底，γ輻射降低到50μR/h，1992年(監測經過公布前)再次降低為16～18μR/h，接近事故前的背景值。
土壤中的β放射性活度(按土壤質量計)在事故前為550～740Bq/kg，事故後升高到29600Bq/kg。事故前放射性90Sr的質量活度為3.7～22.2Bq/kg，事故後升高了10倍。
為了了解污染的區域分布，瑞典地質調查所動用了兩架地球物理專用飛機，在150m的高度上進行了航空γ能譜測量，1986年5月1～6日的測量結果如圖9.12所示。在Gavle附近發現明顯的高值。後幾天的調查重點移向瑞典南部，以了解是否可以允許奶牛吃該地春天新生的牧草。5月5～8日在瑞典其他地區用100km線距的東西向測線覆蓋，發現污染區不斷向瑞典－挪威邊界的方向擴大。從5月9日～6月9日整個瑞典用50km線距的航空測量覆蓋，在一些異常區測線加密到2km。蘇聯在1986年4月28日以後，在國內面積為527400km的區域內進行過比例尺為1∶10萬、1∶20萬、1∶50萬的航空γ能譜測量，以監測放射性污染彌散的區域。
圖9.12瑞典航空γ射線照射量率等值線圖 (照射量率單位為μR/h)
(2)追蹤核動力衛星
由於衛星在進入大氣層後解體成多個碎片，因此監測工作要在降落軌道周圍廣闊地區內進行，主要依靠航空γ能譜測量，發現異常後再進行地面檢查。
蘇聯的用核反應堆作動力的宇宙－954衛星1977年底～1978年初在加拿大西北部隕落。1978年初加拿大國防部和美國能源部合作，追蹤衛星隕落的碎片在加拿大的散落位置。首先根據計算機預測的衛星隕落軌道，劃出一條長800km、寬50km隕落區域，由大奴湖東端至哈德遜灣附近的貝克爾湖，並將其分為14段。用4架C－130Heracles(大力神)飛機，以1.853km的線距、500m的離地高度作了航空γ能譜測量。加拿大地質調查所的能譜系統首先在大奴湖東端冰上的一號地段探測到放射源，到1月31日對全區作了普查，發現所有放射性碎片落在一個10km寬的帶內，在該帶內又以500m線距和250m離地高度作了詳查。鑒於大力神飛機的飛行高度不可能再進一步降低，還採用了一套直升機探測系統，在9號地段的冰上發現許多弱的放射源，它們都是在大力神的飛行高度上所不能發現的，後來對這些小片的分析表明它們是反應堆芯的一部分。此後，直升機系統又在沿大奴湖南岸一帶發現了更多的放射性碎片(圖9.13)，這些碎片隨北風飄向預訂軌道的南側。到3月底又在大奴湖的冰上作了一次系統的直升機γ能譜測量，數據分析進一步證明反應堆芯在進入大氣層後已全部解體。同年夏天，加拿大原子能監控管理局做了進一步的監測和清理工作，以保證清除所有的有害物質，共回收約3500枚碎片，最遠的在衛星軌道以南480km。
9.3.2.2礦山探采和選冶污染的監測
除了鈾礦床外，許多有色金屬、貴金屬、稀有金屬、稀土元素和磷礦床等也都伴生有大量放射性元素，對這些礦床的勘探、開采、選礦和冶煉都會導致放射性污染。為了清除這些污染，了解清除的效果，都需要進行監測。
(1)尾礦場地的污染與監測
在地質勘探階段，礦床雖未交給工業部門開采，但是在勘探過程中使用了水平巷道、豎井和淺井等工程，使礦區受到天然放射性元素的污染。在礦床開采過程中，礦石和廢石的堆放與運輸造成更大面積的污染，選冶過程中產生的尾礦和爐渣也是不可忽視的污染源。
圖9.13大奴湖地區由宇宙－954衛星放射性碎片引起的γ射線總計數的分布
1979～1980年美國能源部在鹽湖谷作了航空放射性測量，以便劃定尾礦場地范圍，並指導地面調查。測量系統安裝在直升機上，探測器由20個NaI晶體組成，每個體積645.7cm3，航高46m，線距76m。根據測量數據繪出了照射量率等值線圖，如圖9.14(a)所示和高於背景值的226Ra含量分布范圍圖，如圖9.14(b)所示。背景照射量率變化於430～645fA/kg(1μR/h=71.667fA/kg)之間。尾礦堆的照射量率最高超過1×105fA/kg。在尾礦堆以北有兩個照射量率偏高的突出部分，西面的一個據認為是由尾礦受風吹動造成的，東面的一個沿鐵路分布，可能由測量時正在運輸的放射性物質或由沿鐵路運輸散落的礦石或尾礦引起。沿鐵路的其他輻射異常據推測也是由散落物引起的。
利用此次航空放射性測量數據，鹽湖城衛生局和猶他州衛生廳劃定出14個此前未知的放射性異常區，地面檢查發現9個地點屬於鈾選礦廠的尾礦、1個是鈾礦石、3個是放射性爐渣，還有1個是儲存的選礦設備。在20世紀80年代初查出的這些污染地段都得到了清理。
(2)採煤和燃煤的污染及監測
許多重要的採煤區在採煤過程中形成大面積的放射性污染。例如，德國的魯爾礦區發現，由煤礦抽向地面的水中226Ra含量所導致的活度濃度達13kBq/m3，流入地下坑道中的水達63kBq/m3。魯爾區所有煤礦每年抽出的水含226Ra導致的總活度共37GBq。在地面上放射性污染的分布在很大程度上與水的化學成分有關，共有兩類含鐳的水，A類含硫酸鹽甚少或不含硫酸鹽，但含Ba2+離子;B類水含大量硫酸鹽，但不含Ba2+離子。在B類水中鐳不沉澱，而A類水中的鐳，當其與硫酸鹽混合後，鐳與鋇同時沉澱，形成放射性沉積物。很多煤礦已採煤百年以上，在礦山廢水流經之處形成很厚的沉積層，質量活度達150kBq/kg，並導致土壤和植物的污染，土壤質量活度由0.2～31kBq/kg，在水道兩側的新鮮植物中含226Ra，其質量活度達1kBq/kg。
目前世界上許多發展中國家都以煤作為主要能源，因此粉煤灰成為一種量大面積的放射性污染源。據聯合國原子輻射效應科學委員會(UNSCEAR)的統計，一個每天燒煤10t的熱電廠，向大氣釋放的238U放射性活度達1850kBq，一個1000MW的熱電廠每年排放粉煤灰5×105t，其中1.4×105t排入大氣。調查表明，在熱電廠周圍由於粉煤灰放射性引起的癌症死亡率比在核電站周圍高30倍。
圖9.14鹽湖谷航空放射性測量
(3)石油開采及運輸中的放射性污染和監測
石油開發過程中的放射性污染主要來自放射性測井。在測井中使用的放射性物質主要有中子源、同位素等，如鎇鈹(241Am－Be)中子源，137Cs，226Ra，131Ba，131I，113Sn，113In伽馬源等。測井過程中的放射性污染主要是因操作不當造成的，如:由於操作不慎，配置的活化液濺入外環境;在開瓶分裝、稀釋及攪拌過程中，有131I氣溶膠逸出，造成空氣污染;在向注水井注入131I活化液時，由於操作不當，造成井場周圍的表面污染;測井過程中玷污井管和井下工具等。
在石油化工生產中，承壓設備(如鍋爐爐管、液化氣球罐、液化氣槽車、承壓容器、管線等)的探傷、液位控制、液位測量、密度測定、物料劑量、化學成分分析及醫療中的透視、拍片、疾病治療等，廣泛地採用了放射技術。在料位、液面、密度、物料劑量、化學成分分析方面的放射性同位素源的劑量、活度一般是幾個毫居里(mCi)，很少超過1000mCi。不過，在正常工作情況下，不論是從事工業探傷的人員還是同位素儀表操作人員，身體健康均不會受到放射性損傷。
油田上放射性污染面積大的地方，甚至可以在1∶50萬的航空γ能譜測量中反映出來，污染物以鐳及其衰變產物為主，鈾、釷含量不超過土壤的背景值。該企業用路線汽車能譜測量在斯塔夫羅波爾邊區測過的40個油氣田，其地表全被放射性廢料污染，發現300多個污染地段，γ射線照射量率為60～3000μR/h，其中大部分在100～1000μR/h范圍內。
(4)磷肥的放射性污染及監測
在天然環境中磷和鈾之間有著穩定的共生關系，磷肥的原料———磷礦石含有偏高的鈾，磷肥的副產品中則含有較多的鈾衰變產物，這些都會給磷肥廠周圍的環境造成放射性污染。
在西班牙西南部奧迭爾河和廷托河匯合入海處附近有一個大型磷酸廠，用於製造磷酸鹽肥料，其原料為磷灰岩，含有大量鈾系放射性核素。在西班牙生產磷酸的方法是用硫酸來處理原岩，在此過程中形成硫酸鈣沉澱(CaSO4·2H2O)，稱為磷石膏，這種副產物或者直接排入奧迭爾河，或者堆在廠房周圍。因此，需要估算該廠每年排入周圍環境的核素數量。此外，還測定了西班牙西南部幾種商品肥料的放射性元素含量，以估計其對農田的放射生態影響。
所有的調查工作均基於測定固體和液體樣的U同位素、226Ra和210Po及40K的含量。知道每年產出的磷石膏量及其中U，226Ra，210Po的質量活度平均值，得出工廠附近每年排出的U同位素總活度約0.6TBq，210Po總活度為1.8TBq，226Ra總活度為1.8TBq，各種放射性核素總量的80%存留在磷石膏堆中，其他直接排入奧迭爾河，存放的磷石膏也逐漸被水溶解流入河中。到達廷托河的水238U活度濃度為40Bq/L，226Ra為0.9Bq/L，210Po為9Bq/L。為研究河流的污染，還取了水系沉積物樣，樣品濕重數千克，烘乾、磨碎、混合後在高純鍺探測器上測量，探測器覆蓋10cm厚的鉛屏，內有2mm的銅襯，以便測得較低的質量活度。
磷肥廠的環境放射性污染在我國亦有發現。核工業總公司在上海市郊進行航空γ能譜測量時，曾發現10×10－6的鈾異常，是背景值的45倍，經查是由化肥廠的磷礦粉引起的。
9.3.2.3建築材料的放射性污染及監測
除了房屋地基的岩石、土壤會逸出氡外，建築材料中也可能含有某些放射性元素，因此也可能成為放射性污染源。當建築材料中鐳的質量活度高於37Bq/kg時，會成為室內空氣中氡的重要來源。有些地方用工業廢料作為製造建築材料的原料，可能將工業廢料中的放射性污染物帶入室內。例如利用粉煤灰或煤渣製造建築材料曾被認為是廢物利用的好辦法，但是當煤的放射性元素含量偏高時，會導致嚴重的後果。我國核工業總公司曾經對石煤渣所建房屋的室內吸收劑量率做過調查，發現石煤渣磚房屋的γ輻射吸收劑量率比對照組的房屋高出3～9倍。我國用白雲鄂博尾礦、礦渣做原料製造水泥的工廠，用其生產的水泥建造的房屋時室內氡的濃度比對照組高出4～6倍。而美國對常用建築材料放射性的調查結果表明，木材輻射出的氡最少，混凝土最多。
我國居民住宅多用磚作建築材料，其中放射性40K質量活度最高為148Bq/kg，Ra為37～185Bq/kg，釷為37～185Bq/kg。對於天然建築材料，建材行業標准(JC518－93)將其分三類，見表9.4。
表9.4我國天然建築材料核輻射分級標准
俄羅斯勘探地球物理研究所提出用以下參數對建築材料的輻射室內居民輻射劑量進行監測。
9.3.2.4 核廢料處理場地的選址和勘察
各國根據自己的條件來選擇適於儲存核廢料的地質體，但迄今研究得最多的是兩種:鹽體和深成結晶岩體。鹽體被認為是儲存核廢料得最好地質介質，其優點是未經破壞的鹽層乾燥，鹽體中產生的裂隙易於癒合，鹽比其他岩石更易吸收核廢料釋放的熱，鹽屏蔽射線的能力強，鹽的抗壓強度大，而且一般位於地震活動少的地區。而另外一些國家，因為各自的地質條件，主要研究利用深成結晶岩儲存核廢料。如加拿大和瑞典等國家，大部分領土屬於前寒武紀地質，它們研究的對象包括片麻岩、花崗岩、輝長岩等。這些岩體能否儲存核廢料主要取決於其中地下水的活動情況。由於結晶岩中地下水的唯一通道是裂隙，所以圈定裂隙帶並研究其含水性是重要的任務。在具體選擇儲存場地時考慮以下幾個條件:地勢平坦、因而水力梯度小，主要裂隙帶不要穿過場地，小裂隙帶應盡可能少，要避開可能有礦的地點。
其他研究的地質體還有粘土、玄武岩、凝灰岩、頁岩、砂岩、石膏，碳酸鹽也是可以考慮的目標。一般來說，碳酸鹽岩是不適合的，但由不透水岩石包圍的碳酸鹽岩透鏡體是值得研究的。除了陸地上的地質體外，對海底岩石的研究也已經開始。
(1)鹽體選址勘察中的地球物理工作
A.鹽體普查
為了儲存核廢料，首先要了解鹽層的深度、厚度和構造，圈出適合儲存的鹽體，一般傾向於把核廢料儲存在鹽丘里。
重力測量。重力法對鹽丘能進行有效的勘察。鹽的密度穩定，為2.1×103kg/m3，往往低於圍岩(2.2×103～2.4×103kg/m3)，在鹽丘上可測到n×10～n×100g.u.的重力低。當鹽丘上部有厚層石膏時，由於石膏密度大，結果形成弱重力低背景上的重力高。當鹽丘為緻密火成岩環繞(火成岩在鹽丘形成過程中侵入)時，則在重力低的邊緣出現環狀重力高。鹽丘表面起伏可用高精度重力和地震測量綜合研究。當鹽丘地區的重力場非常復雜時(重力場為鹽上、鹽下層位、鹽層和基底的綜合反映)，採用最小化法進行解釋:首先根據地質－地球物理資料提出模型，然後自動選擇與觀測重力異常最吻合的模型曲線，使兩者偏差的平方和等於最小值。
電法測量。鹽比圍岩電阻率高，是電性基準層，以往鹽層構造用直流電測深研究，近年來則愈來愈多地採用大地電流法和磁大地電流法。採用大地電流法確定鹽體埋藏深度時，利用大地電流平均場強與鹽層深度之間的統計關系，因此要掌握少量鑽探和地震資料。平均場強的高值區對應於鹽丘和鹽垣，這樣圈出的局部構造很多已被地震或鑽探所證實。
地震測量。在構造比較簡單的沉積岩區地震反射和折射法探測鹽層起伏是很有效的。例如丹麥為儲存核廢料選擇的莫爾斯鹽丘，其位置和形態就是根據反射面的分布確定的。在某些情況下地面地震法只能確定鹽丘頂部平緩部分的位置。而側壁的形態和位置難以確定，這可以採用井中地震。
總之，在選址時，為了研究鹽層構造，一般先利用重力和電法，兩者結合起來能更詳細地確定鹽層構造在平面上的大小和形態。根據重力和電法結果布置地震測網，通過地震法可准確確定鹽體深度，而利用井中地震則可准確確定鹽體側壁的位置和形態。
B.研究鹽體的內部結構
為了確定鹽體是否適應於儲存核廢料，必須研究鹽體內部結構，即其所含雜質(夾層)數量、含水性和裂隙發育程度。
確定雜質(夾層)的數量。鹽的相對純度是影響其能否儲存核廢料的一個重要因素，雜質的出現會使鹽層的抗壓強度減小，屏蔽射線的能力降低。鹽體所含雜質包括泥質組分、石膏等，泥質組分有的形成單獨的夾層，有的與鹽混在一起，形成泥鹽。美國得克薩斯州的帕洛杜羅盆地用天然γ測井和密度γ－γ測井評價了中上二疊系鹽層的純度。γ射線強度與泥質含量有關，因為泥質組分中的釷量較高。γ－γ測井求得的密度則與石膏的百分含量之間存在著線性相關關系。計算了每個鑽孔每個鹽層的γ強度平均值。不到30ft的夾層，其γ強度與鹽層一起平均，當夾層厚於30ft時，就把鹽層作為兩個單獨的層處理，據此編制了不同旋迴的γ射線強度的等值線圖，它實質上就是泥質含量分布圖，從中可以選擇泥質含量最低的地區作為儲存核廢料的地點。
在美國鹽谷地區還曾利用垂直地震剖面法，根據波速的不同劃分鹽中的夾層。而在丹麥的莫爾斯鹽丘則用井中重力研究了鹽內的夾層。
研究含水性。鹽體含水對建立核廢料是一個潛在的危險，它使部分鹽溶解成為鹵水，減小鹽的機械強度並腐蝕廢料容器。測量鹽體的含水量可以採用中子測井，以255Cf為中子源。試驗表明，在釋放的γ射線譜線上氫本身的峰很弱，不能用作評價含水量的尺度，但可利用快中子與Na和Cl原子核的相互作用，以下列參數衡量含水量:Na中子非彈性散射峰與Cl中子俘獲峰的比值。非彈性散射是指Na的原子核吸收一個中子並放出一個中子和γ射線，γ射線峰的位置在138keV;中子俘獲是指Cl的原子核俘獲一個中子並放出γ射線，其峰的位置在789keV。上述比值與水的含量呈正比。美國曾利用瞬變電磁法來確定鹵水的位置，在實際探測時發現，鹵水的位置與瞬變電磁法一維反演的低阻層位置相當吻合。
了解裂隙發育程度。為了保證核廢料庫的安全，必須了解鹽層的裂隙發育程度。主要方法為井中電法(特別是無線電波法)和聲波測井。鹽的電阻率高，電磁波傳播的損耗小，無線電波法的探測距離大，夾層或裂隙的電阻率或介電常數與鹽不同，這些都是應用無線電波法的有利條件。無線電波法包括透視和反射法，透視法測孔間信號的衰減，而反射法的發射和接收天線位於同一孔內，測電磁脈沖的走時和反射層的特徵。均勻的鹽不會產生明顯反射，裂隙增多則反射亦增多。無裂隙的鹽電阻率高、衰減小，多裂隙的鹽則電阻率低、衰減大。因此，衰減小、反射少的鹽體更適於儲存核廢料。
用聲波測井確定裂隙帶的位置時可以利用不同的參數，如反射波幅度、聲波速度和區間時間。
(2)深成結晶岩體選址和勘察中的地球物理工作
核廢料擬儲存於花崗岩深成結晶岩體500～1000m深度上類似於礦山的處理洞穴中。在深成結晶岩體的選址和勘察過程中，地球物理工作分為三個階段，即場地篩選、場地評價和洞穴開挖過程中的勘察。
A.場地篩選
首先開展區域普查來篩選幾個地區，作為候選的處理場地，每個地區的面積可達上千平方千米。在篩選過程中，了解深成岩體的形態和深度、周圍地質環境、主要不連續面的位置和走向，蓋層的特徵、岩石的完整性等都是很重要的。由於場地篩選是區域性調查，涉及面積很大，所以要選用快速普查性的地球物理方法，尤其是航空地球物理方法。航空磁測曾被用來確定深成岩體的邊界以及岩體中的岩石與構造界面，一般與航空磁測同時開展的航空γ能譜測量也可用於劃分花崗岩體的邊界，花崗岩體鈾的含量可達8×10－6，而圍岩往往低於2×10－6。航空電磁法用來填繪裂隙帶在近地表的投影以及覆蓋層的特徵。湖區的裂隙帶則可採用船載聲吶設備圈定。岩石的完整性可以通過測量岩石的整體電阻率來評價，採用的方法有大地電磁法(MT)、音頻大地電磁法(AMT)、瞬變電磁法(TEM)和直流電阻率法等。
地面重力法曾被用來確定深成岩體的形態和深度及其地質環境。圖9.15顯示一條南北向跨過岩基的39km長的重力剖面，圖上包括實測和模型重力曲線以及根據當地常見岩石單元作出的解釋剖面。與岩基有關的100g.u.的重力低非常明顯，疊加在重力低上的局部重力高很可能是由高密度的包裹體引起。
B.場地評價
場地評價是在經過篩選的較小區域內進行更詳細的調查，每個區域的面積可達100km2，總的目標是圈定主要裂隙帶，確定其幾何形態，進行岩性填圖並了解覆蓋層的特徵。
應用高解析度地震反射法了解裂隙帶的深部情況以及發現深埋的裂隙帶。可以探測到寬於地震波主波長1/8的目標，例如在P波速度約5500m/s的花崗岩中，若採用150Hz左右的工作頻率，就可以探測到5m寬的裂隙帶。但是要求探測離地表1000m以內的反射體意味著有用的反射包含在地震記錄的第1s內，然而對高解析度地震常用的炮檢距來說，在這一時間段內也有地滾波到達，為了減小地滾波的影響，需要採用頻率濾波、f－k濾波、減小炸葯量以保留信號的高頻成分，並且選擇適當的檢波器距使地滾波在疊加時盡量減小。
目前還提出了三種應用地球物理方法估算裂隙的水壓滲透性的途徑:一是利用裂隙空間的電導率;二是利用裂隙內聲波能量的損耗;三是利用地震波通過時鑽孔對裂隙壓縮的響應。
對於准備開挖的場地來說，層析方法的作用更大，因為在這樣的地點鑽孔的數目要控制在最低限度，以防在岩體中形成新的地下水通道。
C.開挖階段的勘察工作
開挖儲存核廢料洞穴的工作開始以後，需要了解洞穴周圍岩體的水文地質條件和地質力學條件。由於本階段研究的目標減小，所以要採用高解析度，因而是高頻的地球物理方法。雷達、超聲波和聲輻射方法都曾得到有效的應用。
圖9.15跨過岩基的一條南北向重力剖面圖和二維重力模型(右側為北)
利用超聲波可以確定開挖破壞帶的厚度。利用聲輻射測量可以監測開挖的安全性，聲輻射參數的變化可以用來預測可能產生的岩爆並確定其位置。此外，聲輻射測量還用於追蹤向裂隙帶內灌漿的進程，這時在裂隙帶附近的一系列鑽孔內放置加速度計，在灌漿過程中記錄的聲輻射強度是同灌漿的進展相關的。
總之，在深成結晶岩地區核廢料處理場地選址和勘察工作中，地球物理方法既能快速而經濟地做到對大片區域的地質構造進行全面的了解，又能對候選場地進行詳細評價和勘察。表9.5將各個階段的地球物理工作加以總結。但在各個階段的工作中，除地球物理方法外，還應綜合應用其他方法，尤其是水文地質、地球化學、地質和岩石力學方法等。由於地球物理方法在解釋上的多解性，還應通過鑽探來驗證。
表9.5深成結晶岩區核廢料地質處理中的地球物理工作
⑸ 放射性測量
20世紀70年代初，我國開始用天然放射性測量尋找地下水源，至今已取得了良好的效果和進展。該方法的優點為設備輕便、操作簡單、探測速度快、成果反映直觀，是尋找地下水源的一種簡單、經濟和有效的方法。
利用放射性測量主要是尋找與斷裂、裂隙有關的基岩地下水。在斷裂帶、破碎帶和裂隙發育帶中，地下水的遷移、搬運不斷地對周圍岩石中的放射性元素進行沖刷、析出、沉澱、運移等，使作為水通道的斷層破碎帶與周圍岩石之間存在著放射性元素含量的相對富集或相對貧化的差異，從而產生了放射性強度的差異。因此，在與斷裂、裂隙構造部位相應的地表處，通常存在放射性異常。當放射性元素正向遷移作用（即氧化、溶解、擴散、射氣等使各種放射性元素從岩石進入水中的作用）大於反向遷移作用（即在地下水運動過程中，由於構造環境、地球物理和地球化學條件的改變，造成天然放射性元素自水中析出、沉澱，被粘土、有機質等顆粒所吸附的作用）時，斷裂破碎帶上的放射性強度低於圍岩，即所謂放射性元素相對貧化，此時則出現天然放射性強度的「負異常」，反之，當反向遷移作用大於正向遷移作用時，斷裂破碎帶上的放射性強度高於圍岩，即放射性元素相對富集，則出現天然放射性強度的「正異常」。無論「正」或「負」異常都是判斷是否有含地下水構造存在的標志[10,11],。
利用天然射線測量法找水，目前國內採用的方法有γ測量、靜電α卡法、α徑跡測量、210Po測量等。不同方法可探測不同的核素異常。一般說來，α放射性測量比y放射性測量更為靈敏，探測深度更大。尤其是α徑跡測量和210Po測量，其干擾因素少，有利於克服地形、地物和氣候變化等影響。210Po測量比α徑跡測量顯示的異常范圍大、異常邊界不很清晰，但其工作周期短、取樣分析比較方便。所以，在利用天然放射性尋找地下水源時，若覆蓋層較薄、工作范圍較大，則使用快速的y測量，若覆蓋層厚度大、工作范圍小，則採用α徑跡測量或210Po測量。
1.y測量
γ測量是直接測定遷移至地表的放射性元素（包括Rn的衰變物）所發出的γ射線。一般用高精度輻射儀如FD-71、FD-31、T FS-1和T FS·2型輻射儀，徒步沿剖面測量。
γ測量是一種簡便的找水方法，具有儀器輕便、工作方法簡單、效率高、成本低和直觀的優點。但由於含水構造引起的放射性異常強度一般只是正常場的1.1～1.4倍，要可靠地確定異常性質，測量時要求輻射儀的靈敏度應大於3×10-6eU（[當量鈾e（U）含量]） 1×10-6eU=0.619γ 1γ＝71.767×10-15A/kg=71.767 fA/kg（飛安每千克）。
圖3-1-33 山東平陰γ曲線圖
（據朱煥祖，1986）
1—表土；2—頁岩；3—石灰岩
γ測量探測深度小，一般只有幾十厘米至幾米，最深不超過15m。當測區的地下水較豐富、埋藏較深、流速較大、表層又缺少土時，不利於放射性元素富集，在其上不易發現放射性異常。在開展工作時，要注意γ測量的方法有效性，不可盲目使用。
圖3-1-33是山東平陰一條剖面上γ測量的結果。地表為厚度約10m的粘性土，基岩為頁岩和灰岩。兩台輻射儀觀測的γ曲線上均有明顯的低值異常，極小值比正常值低25%左右。經鑽探驗證，在50號點附近石灰岩破碎、裂隙發育，鑽孔內靜水位為8m，抽水試驗時地下水位降14m，涌水量達1900～2400t/d。低值γ異常為含水構造裂隙的反映[11]。
2.α徑跡測量
所謂徑跡是指裂變碎片在絕緣固體物質中產生的輻射損傷。當利用塑料膠片在土壤層淺孔中接收Rn、Th及其子體所產生的α線輻射時，a粒子就會在膠片上產生輻射損傷。因肉眼看不到，故又稱為潛伏徑跡，經化學方法腐蝕後，蝕刻出來的輻射損傷叫做徑跡。在普通光學顯微鏡下，徑跡呈圓錐形的坑洞，稱為蝕坑。蝕坑在鏡下透視平面上表現為圓形或橢圓形帶黑邊的亮點。根據膠片上出現的徑跡（亮點）密度，可估計輻射到膠片上的α射線的強度。
α徑跡測量是利用徑跡現象來找水的一種方法，是利用塑料膠片在土壤層淺孔中接收Rn、Th及其子體產生的α射線的輻射，然後用一定倍數的顯微鏡觀測經化學腐蝕方法處理的塑料膠片上的徑跡密度。在富水裂隙帶上部的土壤層中可形成高於背景值的徑跡密度異常，根據徑跡密度異常可確定富水裂隙帶，從而達到尋找基岩裂隙水的目的。
α徑跡測量簡單易行，比γ測量有更高的靈敏度。由於Rn的半衰期為3.825天，能擴散百米之外，所以，它通常可探測幾十米。
α徑跡測量所需設備如下：
1）探測裝置：為塑料膠片和探杯。塑料膠片可選用醋酸纖維膠片或硝酸纖維膠片，探杯用直徑8cm、高9cm的陶瓷茶杯或塑料探杯。
2）蝕刻裝置：包括恆溫水浴鍋、溫度計、台杯、燒杯、量杯、化學蝕刻架、化學試劑（KO H、NaOH、KMnO4和HCl）等。
3）觀測裝置：為普通生物顯微鏡，並附有統計徑跡密度用的刻度尺。
野外工作時，首先將塑料膠片剪成1.5cm×3.5cm的長方形，並在兩端用針尖刻記編號，編號要統一刻在膠片的同一面。然後用透明膠帶粘住膠片兩端，將其粘著固定在探杯內離杯口4cm的深處，使膠片平懸於探杯中央（圖3-1-34）。
圖3-1-34 探測器安裝過程示意圖
（據南京大學地質系基岩裂隙水探測方法研究小組，1983）
（a）膠片兩端刻記編號（；b）用透明膠帶紙粘住膠片兩端；（c）膠帶紙的另一端粘著於杯壁使膠片平懸於探杯中央；（d）膠片離杯口距離4cm
1—膠片；2—透明膠帶紙；3—探杯
然後，在選擇的剖面上，按一定的點距，一般為3～5m，挖35～45cm深的淺孔，淺孔要避開人工填土、溝邊、陡坎邊。將編好號的探杯口朝下放入淺孔，蓋上塑料布，再壓土封好。
由於Rn的半衰期為3.825天，在埋探杯後一個月左右，Rn及其子體可達到平衡，因此，埋杯時間一般為15～30天。為了保證測量條件的一致，在同一測區必須用同一埋杯時間。
α徑跡測量結果以α徑跡密度曲線剖面表示（圖3-1-35）。徑跡密度單位可用膠片上每0.26mm2內的徑跡數目（j）或每平方毫米內的徑跡數目（j/mm2）表示。一般認為，徑跡密度異常值高於背景值四倍以上時，反映構造斷裂的效果較好。
圖3-1-35 α徑跡密度曲線剖面
（據南京大學地質系基岩裂隙水探測方法研究小組，1983）
依斷裂規模、性質的不同，在α徑跡密度曲線上呈現不同的異常特徵。異常類型可有下述幾種（圖3-1-36）。
1）單峰狀異常：以一點或相鄰兩點形成的異常為特徵，常反映單一的直立的斷裂帶，其兩側次級斷裂、裂隙、破碎不發育（圖3-1-36（a）。
圖3-1-36 常見的幾種徑跡密度曲線異常類型示意圖
（據南京大學地質系基岩裂隙水探測方法研究小組，1983）
（a）單峰狀異常；（b）雙峰狀異常；（c）多峰狀異常；（d）對稱異常
2）雙峰狀異常：其特徵是以一點或相鄰兩點形成主峰異常，在其一側出現強度上次於主峰異常的次峰異常（，圖3-1-36（b）。主峰異常為主斷裂帶的反映，次峰異常為主斷裂上盤一側的次級裂隙或破碎的反映。
3）多峰狀異常：其特徵是曲線呈鋸齒狀，異常有一定寬度，反映了寬度較大的斷裂帶或較寬的節理密集破碎帶（圖3-1-36（c）。
4）對稱異常：其特徵是在低緩異常背景上疊加了單峰狀異常，主峰異常反映了直立的主斷裂，兩側低緩異常反映了次級斷裂帶或破碎帶（圖3-1-36（d）。
除上述類型外，還常見以下一些不規則形態的曲線（圖3-1-37）。
圖3-1-37 幾種不規則的曲線形態
（據南京大學地質系基岩裂隙水探測方法研究小組，1983）
（a）風化裂隙所反映的曲線形態；（b）不同岩層界面兩側反映的曲線形態；（c）岩溶、裂隙、洞穴上的曲線形態
3.210Po測量
210Po測量是通過取土壤樣品，用化學處理的辦法將樣品中放射性元素210Po置換到銅、鎳等金屬片上，再用α輻射儀測量析沉在金屬片上的210Po所輻射的a射線強度。
由於新構造斷裂上方的土壤層中210Po的含量明顯地比周圍的含量高，因此，用210Po測量測得的α射線強度異常可推斷新構造斷裂的位置，從而達到找水的目的。
210Po測量的野外工作主要是采樣。采樣點距為3～5m，采樣深度35～45cm，樣品重量20～30g。210Po測量可與α徑跡測量配合，在α徑跡測量的土壤層淺孔底取樣。
210Po測量的室內工作包括樣品的化學處理和金屬片上的α射線強度測定。其步驟如下。
1）稱量8～10g樣品放入100mL的燒杯中；
2）注入2.5N的H Cl 130mL，浸泡數小時；
3）將直徑為19cm的銅片放入溶液中，振盪3～4小時；
4）取出銅片，用清水沖洗干凈，晾乾；
5）用低本底α輻射儀（如EJ-13、FD-3005型等）測量銅片上210Po的a射線強度，其單位以計數率（脈沖/小時）表示 計數率是一種相對讀數記錄單位，隨儀器不同而不同，需經過標准源進行標定後，才能換算成放射性活度單位。
210Po測量結果以剖面曲線圖表示。曲線上高於背景值2～3倍以上的α射線強度定為異常。
圖3-1-38是無錫某地用210Po測量尋找新構造裂隙水的例子。測區內出露地層為上志留統茅山組砂岩、石英砂岩。區內裂隙、節理發育，斷裂構造有N W 290°和N E10°兩組。在預計布井的范圍內，經地質觀測認為，N E10°一組裂隙為更新的一組含水構造。為此，布置了近東西向的α徑跡測量剖面。測量結果見圖3-1-38b。由圖可看出，在3號點和12號點處出現明顯的異常，經12號點處的鑽探驗證，異常為含水新構造裂隙帶引起的。
圖3-1-38 無錫某地地質、物探綜合剖面
（據石玉春，1982）
（a）α射線強度曲線（；b）α徑跡密度曲線1—砂岩；2—構造裂隙
為了驗證210Po測量探測新構造裂隙水的效果，在α徑跡剖面上採集土壤樣品，測定210Po的α射線強度（圖3-1-38）。結果表明，在α徑跡密度異常位置上同樣出現a射線強度異常，而且比α徑跡密度異常更明顯[13]。
⑹ 放射性測量方法
放射性測量方法按放射源不同可分為兩大類:一類是天然放射性方法，主要有γ測量法、α測量法等;另一類是人工放射性方法，主要有X射線熒光法、中子法等。表7.1給出了幾種放射性測量方法的簡單對比。
7.1.2.1 γ測量
γ測量法是利用輻射儀或能譜儀測量地表岩石或覆蓋層中放射性核素產生的γ射線，根據射線能量的不同判別不同的放射性元素，而根據活度的不同確定元素的含量。γ測量可分為航空γ測量、汽車γ測量、地面(步行)γ測量和γ測井，其物理基礎都是相同的。
根據所記錄的γ射線能量范圍的不同，γ測量可分為γ總量測量和γ能譜測量。
(1)γ總量測量
γ總量測量簡稱γ測量，它探測的是超過某一能量閾值的鈾、釷、鉀等的γ射線的總活度。γ總量測量常用的儀器是γ閃爍輻射儀，它的主要部分是閃爍計數器。閃爍體被入射的γ射線照射時會產生光子，光子經光電倍增管轉換後，成為電信號輸出，由此可記錄γ射線的活度。γ輻射儀測到的γ射線是測點附近岩石、土壤的γ輻射、宇宙射線的貢獻以及儀器本身的輻射及其他因素的貢獻三項之和，其中後兩項為γ輻射儀自然底數(或稱本底)。要定期測定儀器的自然底數，以便求出與岩石、土壤有關的γ輻射。岩石中正常含量的放射性核素所產生的γ射線活度稱為正常底數或背景值，各種岩石有不同的正常底數，可以按統計方法求取，作為正常場值。
表7.1 幾種放射性法的簡單對比
續表
(2)γ能譜測量
γ能譜測量記錄的是特徵譜段的γ射線，可區分出鈾、釷、鉀等天然放射性元素和銫－137、銫－134、鈷－60等人工放射性同位素的γ輻射。其基本原理是不同放射性核素輻射出的γ射線能量是不同的，鈾系、釷系、鉀－40和人工放射性同位素的γ射線能譜存在著一定的差異，利用這種差異選擇幾個合適的譜段作能譜測量，能推算出介質中的鈾、釷、鉀和其他放射性同位素的含量。
為了推算出岩石中鈾、釷、鉀的含量，通常選擇三個能譜段，即第一道:1.3～1.6MeV;第二道:1.6～2.0MeV;第三道:2.0～2.9MeV。每一測量道的譜段范圍稱為道寬。由於第一道對應40K的γ射線能譜，第二道、第三道則分別主要反映鈾系中的214Bi和釷系中的208Tl的貢獻，故常把第一、二、三道分別稱為鉀道、鈾道和釷道。但是，鉀道既記錄了40K的貢獻，又包含有鈾、釷的貢獻。同樣，鈾道中也包含釷的貢獻。當進行環境測量時往往增設137Cs，134Cs，60Co等道。
γ能譜測量可以得到γ射線的總計數，鈾、釷、鉀含量和它們的比值(U/Th，U/K，Th/K)等數據，是一種多參數、高效率的放射性測量方法。
7.1.2.2 射氣測量
射氣測量是用射氣儀測量土壤中放射性氣體濃度的一種瞬時測氡的放射性方法。目的是發現浮土覆蓋下的鈾、釷礦體，圈定構造帶或破碎帶，劃分岩層的接觸界限。
射氣測量的對象是222Rn，220Rn，219Rn。氡放出的α射線穿透能力雖然很弱(一張紙即可擋住)，但它的運移能力卻很強。氡所到之處能有α輻射，用α輻射儀可方便測定。222Rn，220Rn的半衰期分別為3.8d和56s，前者衰變較後者慢得多，以此可加以區分。
工作時，先在測點位置打取氣孔，深約0.5～1m，再將取氣器埋入孔中，用氣筒把土壤中的氡吸入到儀器里，進行測量。測量完畢，應將儀器中的氣體排掉，以免氡氣污染儀器。
7.1.2.3 Po－210測量
Po－210法，也寫作210Po法或釙法，它是一種累積法測氡技術。210Po法是在野外採取土樣或岩樣。用電化學處理的方法把樣品中的放射性核素210Po置換到銅、銀、鎳等金屬片上，再用α輻射儀測量置換在金屬片上的210Po放出來的α射線，確定210Po的異常，用來發現深部鈾礦，尋找構造破碎帶，或解決環境與工程地質問題。
直接測氡，易受種種因素的影響，結果變化較大。測量210Pb能較好地反映當地222Rn的平均情況。210Po是一弱輻射體，不易測量，但其後210Bi(半衰期5d)的子體210Po卻有輻射較強的α輻射，半衰期長(138.4d)。因此，測210Po即可了解210Pb的情況，並較好地反映222Rn的分布規律。210Po是222Rn的子體，沿有釷的貢獻。這是和γ測量、射氣測量、α徑跡測量的不同之處。只測量210Po的α射線，而測不到Po的其他同位素放出的α射線，是因為它們的半衰期不同的緣故。
7.1.2.4 活性炭測量
活性炭法也是一種累積法測氡技術，靈敏度高，效率亦高，而技術簡單且成本低，能區分222Rn和220Rn，適用於覆蓋較厚，氣候乾旱，貯氣條件差的荒漠地區。探測深部鈾礦或解決其他有關地質問題。
活性炭測量的原理是在靜態條件下，乾燥的活性炭對氡有極強的吸附能力，並在一定情況下保持正比關系。因此，把裝有活性炭的取樣器埋在土壤里，活性炭中豐富的孔隙便能強烈地吸附土壤中的氡。一定時間後取出活性炭，測定其放射性，便可以了解該測點氡的情況，以此發現異常。
埋置活性炭之前，先在室內把活性炭裝在取樣器里，並稍加密封，以免吸附大氣中的氡。活性炭顆粒直徑約為0.4～3mm。每個取樣器里的活性炭重約數克至數十克，理置時間約為數小時至數十小時，一般為5d。時間可由實驗確定最佳值，埋置時間短，類似射氣測量;埋置時間長，類似徑跡測量，但徑跡測量除有氡的作用外，其他α輻射體也會有貢獻。活性炭測量只有氡的效果。也有把活性炭放在地面上來吸附氡的測量方法。
為了測量活性炭吸附的氡，可採取不同方法:①測量氡子體放出的γ射線;②測量氡及其子體放出的α射線。
7.1.2.5 熱釋光法
工作時，把熱釋光探測器埋在地下，使其接受α，β，γ射線的照射，熱釋光探測器將吸收它們的能量。一定時間後，取出探測器，送到實驗室，用專門的熱釋光測量儀器加熱熱釋光探測器，記錄下相應的溫度和光強。探測器所受輻射越多，其發光強度愈強。測定有關結果即可了解測點的輻射水平及放射性元素的分布情況，進而解決不同的地質問題。
自然界的礦物3/4以上有熱釋光現象。常溫條件下，礦物接受輻射獲得的能量，是能長期積累並保存下來的。只有當礦物受熱到一定程度，貯存的能量才能以光的形式釋放出來。根據礦物樣品的發光曲線，可以推算該礦物過去接受輻射的情況、溫度的情況等。
7.1.2.6 α測量法
α測量法是指通過測量氡及其衰變子體產生的α粒子的數量來尋找放射性目標體，以解決環境與工程問題的一類放射性測量方法。氡同位素及其衰變產物的α輻射是氡氣測量的主要物理基礎。
工程和環境調查中用得較多有α徑跡測量和α卡測量方法。
(1)α徑跡測量法
當α粒子射入絕緣體時，在其路徑上因輻射損傷會產生細微的痕跡，稱為潛跡(僅幾納米)。潛跡只有用電子顯微鏡才能看到。若把這種受過輻射損傷的材料浸泡在強酸或強鹼里，潛跡便會蝕刻擴大，當其直徑為微米量級時，用一般光學顯微鏡即可觀察到輻射粒子的徑跡。能產生徑跡的絕緣固體材料稱為固體徑跡探測器。α徑跡測量就是利用固體徑跡探測器探測徑跡的氡氣測量方法。
在工作地區取得大量α徑跡數據後，可利用統計方法確定該地區的徑跡底數，並據此劃分出正常場、偏高場、高場和異常場。徑跡密度大於底數加一倍均方差者為偏高場，加二倍均方差者為高場、加三倍均方差者為異常場。
(2)α卡法
α卡法是一種短期累積測氡的方法。α卡是用對氡的衰變子體(21884Po和21484Po等)具有強吸附力的材料(聚酯鍍鋁薄膜或自身帶靜電的過氯乙烯細纖維)製成的卡片，埋於土壤中，使其聚集氡子體的沉澱物，一定時間後取出卡片，立即用α輻射儀測量卡片上的α輻射，藉此測定氡的濃度。由於測量的是卡片上收集的放射性核素輻射出的α射線，所以把卡片稱作α卡，有關的方法就稱為α卡法。如果把卡片做成杯狀，則稱為α杯法，其工作原理與α卡法相同。
7.1.2.7 γ－γ法
γ－γ法是一種人工放射性法，它是利用γ射線與物質作用產生的一些效應來解決有關地質問題，常用來測定岩石、土壤的密度或岩性。
γ－γ法測定密度的原理是當γ射線通過介質時會發生康普頓效應、光電效應等過程。若γ射線的照射量率I0;γ射線穿過物質後，探測器接受到的數值為I，則I和I0之間有一復雜的關系。即I=I0·f(ρ，d，Z，E0)，其中ρ為介質的密度，d為γ源與探測器間的距離，Z為介質的原子序數，E0為入射γ射線能量。
在已知條件下做好量板，給出I/I0與ρ，d的關系曲線。在野外測出I/I0後，即可根據量板查出相應的密度值ρ。
7.1.2.8 X熒光測量
X射線熒光測量，也稱X熒光測量，是一種人工放射性方法，用來測定介質所含元素的種類和含量。其工作原理是利用人工放射性同位素放出的X射線去激活岩石礦物或土壤中的待測元素，使之產生特徵X射線(熒光)。測量這些特徵X射線的能量便可以確定樣品中元素的種類，根據特徵X射線的照射量率可測定該元素之含量。由於不同原子序數的元素放出的特徵X射線能量不同，因而可以根據其能量峰來區分不同的元素，根據其強度來確定元素含量，且可實現一次多元素測量。
根據激發源的不同，X熒光測量可分為電子激發X熒光分析、帶電粒子激發X熒光分析、電磁輻射激發X熒光分析。
X熒光測量可在現場測量，具有快速、工效高、成本低的特點。
7.1.2.9活化法
活化分析是指用中子、帶電粒子、γ射線等與樣品中所含核素發生核反應，使後者成為放射性核素(即將樣品活化)，然後測量此放射性核素的衰變特性(半衰期、射線能量、射線的強弱等)，用以確定待測樣品所含核素的種類及含量的分析技術。
若被分析樣品中某元素的一種穩定同位素X射線作用後轉化成放射性核素Y，則稱X核素被活化。活化分析就是通過測量標識射線能量、核素衰變常數、標識射線的放射性活度等數據來判斷X的存在並確定其含量。
能否進行活化分析以確定X核素存在與否，並作定量測量，關鍵在於:①X核素經某種射線照射後能否被活化，並具有足夠的放射性活度;②生成的Y核素是否具有適於測量的衰變特性，以利精確的放射性測量。
活化分析可分為中子活化分析、帶電粒子活化分析、光子活化分析等。
(1)中子活化分析
根據能量不同，中於可分為熱中子、快中子等。熱中子同原子核相互作用主要是俘獲反應，反應截面比快中子大幾個量級。反應堆的熱中子注量率一般比快中子的大幾個量級，因此熱中子活化分析更適應於痕量元素的分析。
(2)帶電粒子活化分析
常用的帶電粒子有質子、α粒子、氘核、氚核等，也有重粒子。
帶電粒子活化分析常用於輕元素，如硅、鍺、硼、碳、氮、氧等的分析。
(3)光子活化分析
常用電子直線加速器產生的高能軔致輻射來活化樣品。
⑺ 放射性測量方法及應用實例
利用天然射線測量法找水，目前國內採用的方法有γ測量、靜電α卡法、α徑跡測量及210po測量等，不同方法可探測不同的核素異常。一般來說，α放射性測量比γ放射性測量更為靈敏，探測深度更大。尤其是α徑跡測量和210Po測量，其干擾因素少，有利於克服地形、地物和氣候變化等影響。210Po測量比α徑跡測量顯示的異常范圍大，異常邊界不很清晰，但其工作周期短，取樣分析比較方便。所以，在利用天然放射性尋找地下水源時，若覆蓋層較薄，工作范圍較大，則使用快捷的γ測量；若覆蓋層厚度大，工作范圍小，則採用α徑跡測量或210Po測量。
（一）γ測量
γ測量是直接測定遷移至地表的放射性元素（包括氡的衰變物）所發出的γ射線。一般高精度輻射儀如FD－71、FD－31、TFS－1和TFS－2型輻射儀，徒步沿剖面測量。
γ測量是一種簡便的找水方法，具有儀器輕便、工作方法簡單、效率高、成本低和結果直觀的優點。但由於含水構造引起的放射性異常強度一般只有正常場的1.1～1.4倍，要可靠地確定異常性質，測量時要求：輻射儀的靈敏度應大於3ppmeU（等效鈾含量）；觀測讀數的相對標准偏差小於3％；測量探頭應有較低的本底讀數。
γ測量探測深度小，一般只有幾十厘米至幾米，最深不超過15m。當測區的地下水較豐富、埋藏較深、流速較大、表層又缺少土時，不利於放射性元素富集，在其上不易發現放射性異常。在開展工作時，要注意γ測量的方法有效性，不可盲目使用。
圖5－4－1是山東平陽一條剖面上γ測量的結果。地表為厚度約10m的黏性土、基岩為頁岩和灰岩。兩台輻射儀觀測的γ曲線上均有明顯的低值異常，極小值比正常值低25％左右。經鑽探驗證，在50號點附近石灰岩破碎、裂隙發育，鑽孔內靜水位8m，抽水試驗時地下水位降14m，涌水量達1900～2400m3/d。低值γ異常為含水構造裂隙的反映。
（二）α徑跡測量
所謂徑跡是指裂變碎片在絕緣固體物質中產生的輻射損傷。當利用塑料膠片在土壤層淺孔中接收氡、釷及其子體所產生的α線輻射時，α粒子就在膠片上輻射損傷，因肉眼看不到，故又稱為潛伏徑跡，經化學方法腐蝕後蝕刻出來的輻射損傷叫做徑跡。在普通光學顯微鏡下，徑跡呈圓錐形的坑洞，稱為蝕坑。蝕坑在鏡下透視平面表現為圓形或橢圓形帶黑邊的亮點。根據膠片上出現的徑跡（亮點）密度，可估計輻射到膠片上的α射線強度。
圖5－4－1 山東平陽γ曲線圖
α徑跡測量是利用徑跡現象來找水的一種新方法，是利用塑料膠片在土壤層淺孔中接收氡、釷及其子體產生的α射線的輻射，然後用一定倍數的顯微鏡觀測經化學腐蝕方法處理的塑料膠片上的徑跡密度。在富水裂隙帶上部的土壤層中可形成高於背景值的徑跡密度異常，根據徑跡密度異常可確定裂隙帶，從而達到尋找基岩裂隙水的目的。α徑跡測量簡單易行，比γ測量有更高的靈敏度。由於氡的半衰期為3.825天，能擴散百米之外。所以，它通常可探測埋深幾十米的地下水。
α徑跡測量設備包括：
1）探測裝置：為塑料膠片和探杯。塑料膠片可選用醋酸纖維膠片或硝酸纖維膠片，探杯用直徑8cm、高9cm的陶瓷茶杯或塑料探杯。
2）蝕刻裝置：包括恆溫水浴鍋、溫度計、台杯、燒杯、量杯、化學蝕刻架、化學試劑（KOH、NaOH、KMnO4、和HCl）等。
3）觀測裝置：為普通生物顯微鏡，並附有統計徑跡密度使用的刻度尺。
野外工作時，首先將塑料膠片剪成1.5cm×3.5cm的長方形，並在兩端用針尖刻記編號，編號要統一刻在膠片的同一面。然後用透明膠帶粘住膠片兩端，將其粘著固定在探杯內離杯口4cm的深處，使膠片平懸於探杯中央，見圖5－4－2。然後，在選擇的剖面上，按一定的點距（一般為3～5m），挖35～45cm深的淺孔，淺孔要避開人工填土、溝邊、陡坎邊。將編好號的探杯口朝下放入淺孔，蓋上塑料布再壓土封好。由於氡的半衰期為3.825天，在埋杯後一個月左右，氡及其子體可達到平衡。因此，埋杯時間一般為15～30天。為了保證測量條件的一致，在同一測區，必須統一埋杯時間。
圖5－4－2 探測器安裝過程示意圖
α徑跡測量測量結果以α徑跡密度曲線剖面圖表示，見圖5－4－3。
圖5－4－3 α徑跡密度曲線剖面圖
徑跡密度單位可用膠片上每0.26mm2內徑跡數目（j）或每平方毫米內徑跡數目（j/mm2）表示。一般認為，徑跡密度異常值高於背景值4倍以上時，反映構造斷裂的效果較好。
依斷裂規模、性質的不同，在α徑跡密2度曲線上呈現不同的異常特徵。可有如下異常類型（圖5－4－4）。
圖5－4－4 常見的幾種α徑跡密度曲線異常類型示意圖
1）單峰狀異常：以一點或相鄰兩點形成的異常為特徵，常反映單一的直立的斷裂帶，其兩側次級斷裂、裂隙、破碎不發育，如圖5－4－4（a）。
2）雙峰狀異常：其特徵是以一點或相鄰兩點形成主峰異常，在其一側出現強度上次於主峰異常的次峰異常，如圖5－4－4（b）。主峰異常為主斷裂帶的反映，次峰異常為主斷裂上盤一側的次級裂隙或破碎的反映。
3）多峰狀異常：其特徵是曲線呈鋸齒狀，異常有一定寬度，反映寬度較大的斷裂帶或較寬的節理密集破碎帶，如圖5－4－4（c）。
4）對稱異常：其特徵是在低緩異常背景上疊加了單峰狀異常，主峰異常反映了直立的主斷裂，兩側低緩異常反映了次級斷裂帶或破碎帶（圖5－4－4（d））。
除上述類型外，還常見以下一些不規律形態的曲線，見圖5－4－5。
圖5－4－5 幾種不規則的曲線形態
（三）210Po測量
210Po測量是通過取土壤樣品，用化學處理的辦法將樣品中放射性元素210Po置換到銅、鎳等金屬片上，再用α輻射儀測量析沉在金屬片上的210Po所輻射的α射線強度。
由於新構造斷裂上方的土壤層中210Po的含量明顯地比周圍的含量高，因此，用210Po測量測得的α射線強度異常可推斷新構造斷裂的位置，從而達到找水的目的。
210Po測量的野外工作主要是采樣。采樣點距為3～5m，采樣深度35～45cm，樣品質量約20～30g。210Po測量可與α徑跡測量配合，在α徑跡測量的土壤層淺孔底取樣。
210Po測量的室內工作包括樣品的化學處理和金屬片上的α射線強度測定。其步驟有：
1）稱量8～10g樣品放入100mL的燒杯中；
2）注入2.5「N」的HCl130mL，浸泡數小時；
3）將直徑為19cm的銅片放入溶液中，振盪3～4小時；
4）取出銅片，用清水沖洗干凈，晾乾；
5）用低本底α輻射儀（如EJ－13、FD－3005型等）測量銅片上α射線強度，其單位以計數率（脈沖/h）表示。
210Po測量結果以剖面曲線圖表示。曲線高於背景值2～3倍以上的α射線強度定義為異常。
圖5－4－6是無錫某地用210Po測量尋找新構造裂隙水的例子。測區出露地層有上志留系茅山組砂岩、石英砂岩。區內裂隙、節理發育，斷裂構造有NW290°和NE10°兩組。在預計布井的范圍內，經地質觀測認為，NE10°一組裂隙為更新的一組含水構造。為此，布置了近東西向α徑跡測量剖面。測量結果見圖5－4－6（b）。由圖可以看出，在3號點和12號點出現明顯的異常，經12號點處的鑽探驗證，表明異常為含水新構造裂隙帶引起。
圖5－4－6 無錫某地地質、物探綜合剖面圖
為了驗證210Po測量探測新構造裂隙水的效果，在α徑跡剖面上採集土壤樣品，測量210Po的α徑跡密度異常位置上同樣出現α射線強度異常，而且比α徑跡密度異常更明顯。
⑻ 放射性伽馬測量技術 為什麼被禁止
在現在為止，放射性伽馬測量技術並沒有被禁止。
⑼ 放射性測量的發展歷史
鈾是1789年發現的。1895年倫琴發現了X射線。1896年法國物理學家貝克勒爾發現了放射性現象。1898年居里(Curie)夫婦發現了釙和鐳。1899年盧瑟福發現了放射性元素釷和放射性輻射中的兩種射線α、β射線，並通過磁場區分出α、β和γ射線。1900年正式命名了氡元素。1931年，玻特等人利用α粒子轟擊鋰、鈹等輕元素時，發現放出一種貫穿力較強的輻射，它能穿過很厚的鉛板。1932年，恰德維克稱這種不帶電，質量同質子的相近的新粒子為中子。
由於原子核物理的發展，核粒子的測量技術提高，核技術用於野外地質勘探也成了現實。1904年加拿大開始出現了收集和探測土壤和河水中氡的裝置和方法，在這個時期有一批很出色的俄國科學家，如索柯洛夫、鮑爾格曼、維爾拉斯基等，從事放射性元素的地球化學研究。從1913年起，俄國開始進行鈾礦普查。1923年，蘇聯Л.Н.鮑戈亞夫連斯基著《放射性測量》，論述了在地質學中利用放射性進行測量與勘探的原理和方法。1932年加拿大W.沃格特第一次採用裝有蓋革計數器的野外輻射儀，進行地質勘探工作。1949年美國R.W.普林格爾和K.I.魯洛頓試製成功閃爍計數器式的野外輻射儀。1944年航空放射性γ測量開始作實驗性飛行。1962年美國研製了高靈敏度航空γ能譜儀，並用於地質勘探。1962年蘇聯Е.М.菲利鮑夫著《實用核地球物理學》。60年代後期，美國、英國、加拿大、日本、蘇聯等國開始採用汽車γ能譜測量。1977年美國J.G.莫爾斯著《礦產勘探與開采中的核法》，對放射性勘探的各種方法做了較為系統的論述。
隨著石油工業的發展，出現了中子-γ方法等人工放射性勘探，用以評價岩石的孔隙度及劃分油水界面。它宣告了人工放射性方法的誕生，繼而出現了γ-γ方法、X熒光方法及各類中子方法等。
20世紀50年代以來，γ能譜測量有較大的發展和廣泛的應用，由實驗室中測定岩石的鈾、釷、鉀含量，到野外用於鈾礦普查，同時航空γ測量也用於鈾礦普查和詳查。60年代以後γ能譜測量得到廣泛應用，航空γ能譜測量也迅速發展。70年代以來，出現了各種積分氡法測量，並廣泛地應用於鈾礦勘查。氡法過去不被歐美各國所重視，但這期間也開始大量應用，並取得了較好的效果。80年代以來區域性的物化探工作得到了發展，特別是用於國土的礦產預測和環境研究，所以這一時期航空γ能譜測量及其他航測和遙感技術得到了重視。
我國的放射性勘探工作的發展是從20世紀50年代中期開始的，主要用來勘查鈾礦床。此後放射性勘探的應用領域不斷擴大，除用於尋找鈾礦外，還用於非放射性礦床的找礦，用於測井、岩石和礦物的成分分析等；同時出版了有關的學術著作。中國科學院院士秦馨菱教授在1955年首次為原北京地質學院的大學本科生開設了放射性測量的課程。前蘇聯原列寧格勒礦業學院教授格弗諾維柯夫，在1956年為原北京地質學院的研究生開設了放射性勘探課程。1957年我國研製了首台γ輻射儀，1963年開始批量生產各種型號γ輻射儀，進入了地面核地球物理勘探儀器國產化的新階段。70年代初，我國又研製生產了單道γ能譜儀，1975年開始生產各種型號的四道γ能譜儀。進入90年代，我國又研製生產了256道和1024道的多道γ能譜儀。60年代人工放射性方法發展剛剛開始，X射線熒光測量剛開始進行研究。70年代，隨著石油工業和煤田勘查中，各種井下人工放射性方法發展較快，如中子法得到了飛速發展，同時鈾礦的攻深找盲也進行了系列的研究。70～80年代，先後研製了多種地面和井下及取樣的γ射線測量儀、氡氣測量儀，以及X射線熒光儀。1975年我國研製成功並很快推廣使用的α徑跡法(又稱「徑跡蝕刻法」)，除用於鈾礦勘查外，還廣泛應用於油氣、地下水等勘查領域。20世紀80年代我國首創了簡便易行而成本低廉的靜電α卡法，這一實用、有效、便於推廣的累積氡子體測量技術迅速在全國不同勘探領域得到廣泛應用。80年代開始，航空γ能譜測量及鈾礦γ測井分層解釋法，以及中子俘獲測井(碳氧比)方法等有了較大的發展，人們對放射性勘探有了較系統的認識和總結，不僅用於鈾礦勘查，而且在油氣的勘查、金礦的勘查、地下水資源的勘查、地基穩定性的監測、環境的監測和評價，以及地震的預報等方面都被廣泛應用。目前，放射性勘查方法應用的領域越來越廣泛，在國民經濟中發揮著它的作用。