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自然伽马测井

岩石中含有天然的放射性核素,主要是铀系、

钍系和钾的放射形同位素，它们自然衰变时发射伽马射

线，使岩石有天然放射性。自然伽马侧井（natural

gamma-raylog）是用伽马射线探测器测量岩石总的自

然伽马射线强度，以研究井剖面地层性质的测井方法。

主要内容

1伽马测井核物理基础

2自然伽马测井原理

3自然伽马测井曲线应用

第一节伽马测井核物理基础

伽马测井主要利用伽马射线与介质的作用研究地层的放射

性特性的测井方法,主要有伽马测井,密度测井等.

一核衰变及其放射性

1几个基本概念

原子与原子结构:原子—原子是处于中心的带正电的原

子核和核外绕核运动的一个或若干个电子组成。

原子核——由质子和中子组成。

原子质量单位：原子质量的国际单位是以碳的同位素¹²

C的原子质量为标准确定。

一个原子质量单位u——定义为¹²C原子静止质量的1/12，

—26－

1u=mc×1/12=1.992678×10×1/12=1.660566×10

27Kg。

原子的标记形式：

X是该原子的化学元素符号；

A为质量数即以u为单位原子核质量四舍五入的整数.

Z质子数（即原子序数）；

N为中子数即；N=A-Z，在实际工作中往往只写出元素

符号和质量数，即写成：

核素—凡具有相同质子数Z和中

子数N的一类原子核素

同位素—凡质子数相同，中子数不同

的几

种核素；如：

三种核素都是氢的

同位素

同中子素—中子数相同，质子数不同

的几

3放射性核素

稳定核素(结构和能量不变化)

核素

不稳定核素(结构和能量发生变化并放

射出射线)

不稳定核素也叫放射性核素

4核衰

放射性核素的原子核自发释放出一种带电离子,

蜕变成为另外原子核同时放射出伽马射线的过程称为核

衰

基态—原子核可处于不同的能量状态，能量最低状态。

激发态—原子核处于比基态高的能量状态，即原子核被激发

了。

放射性—放射性核素都能自发的放出各种射线。

有的发射α射线，有的发射β射线，

有

的在发射α射线或β射线的同时还在

发

射γ射线，有的三种射线都有。原子

核

自发的放射出各种射线而自身发生变化

的现象称为放射性。

放射性核素有天然（自然）的：

等，和人工（生产）放射性核素：

4射线的性质

（1）α射线—由氦原子核组成

的粒子流。氦核又称α粒子，因而可以说是

α粒子流。α粒子—质量数为4，

带两个正电荷。对物质的电离作用很强，而

贯穿物质的本领很小。在空气中的射程

2.6cm—11.5cm，在岩石中的射程只有

10¯³cm，即10μm。

（2）β射线—高速运动的电子

流。V=2C/3（C为光速)，对物质的电离

作用较强，而贯穿物质的本领较小。在金属

中的射程约0.09cm.

（3）γ射线—由γ光子组成的粒子流。

γ光子是不带电的中性粒子，以光速运动。

γ射线又是一中波长很短的电磁波，具有

两重性，即波动性和粒子性。对物质的电离

作用很小，而贯穿本领很大。能穿过地层和

钢铁。

γ光子具有波动性，即γ光子在传输过程中

表现出有一定的频率和