скоррелированного с весовым процентным содержанием влаги в
материале.
Патент США 3 558 888: Сопособ нейтронного каротажа сква-
жин для измерения количества нефти в зоне скважин, пробурен-
ной в земной породе, с использованием радиоактиного излуче-
ния, согласно которому измеряется поперечное сечение захвата
тепловых нейтронов в буровом растворе; Величина этого сечения
определяется содержанием воды в этой геологической формации,
а количество нефти, содержащееся в зоне скважин измеряется
как функция макроскопического поперечного захвата тепловых
нейтронов в породе.
Патент США 3 562 523: Способ определениясодержания оста-
точных масел в формации после подачи воды или заводнения ней-
теносоного пласта состоит в измерении рапада тепловых нейтро-
нов сначала при наличии воды, содержащейся в данной формации,
а затем после замены этой воды водой, которая имеет сущест-
венно отличающееся сечение захвата и которая берется из зоны,
содержащей по крайней мере, в радиусе действия регистрирующе-
го инструмента.
18.5.1. При очень интенсивном облучении быстрыми нейтро-
нами различных веществ наблюдается так называемые явления
нейтронного раскупания - увеличение обьема вещества, что мо-
жет быть использовано, например, для правки массивных метал-
личеких деталей (А.с.395147) или в устройствах для измерения
деформации ядерного горючего (заявка Великобритании 1359759)
(см. 2,3).
18.6. Взаимодействие альфа-частиц с веществом.
Альфа-частицы (ядра гелия 4) состоят из двух протонов и
двух нейтронов. Посколько альфа-частицы заряжены, то их очнь
просто ускорять и облучать этим потоком различные вещества,
которые при этом сильно ионизируются. Ионизированные атомы
через какой-то промежуток времени захватывают свободные
электроны и превращаются в нейтральные, излучая при этом ха-
рактеристическое излучение, по которому можно судить о соста-
ве исследуемого вещества.
А.с. 223 948: Способ раздельного определения аллюминия и
кремния по облучению пробы протоком альфа-частиц и одновре-
менной регистрации возбужденного в ней суммарного характерис-
тического излучения аллюминия и кремния, отличающийся тем,
что с целью увеличения чувствительной и разрешающей способ-
ности, сразу после прекращения облучения пробы измеряют наве-
денную активность пробы и по соотношению измеряемых величин
суммарного характеристического излучения аллюминия и кремния
и наведенной активности судят о концентрации алююминия и
кремния в пробе.
18.6.1. Эффект увеличения коррзийной стойкости металлов.
Если металлическую пластину облучать в течении несколь-
ких минут альфа-частицами, то в силу короткого пробега части-
цу в веществе основная масса частиц останется в тонком по-
верхностном слое отдав при этом ему всю кинетическую энергию.
Эксперементально установлено, что если после такого облучения
пластину выдержать в атмосфере паров концентрированной соля-
ной и серной кислот, то поверхность металла сохраняет перво-
начальную структуру и блеск. Этот эффект можно обьяснить так
же, как и в случае сверхнизкого трения (см. раздел 1.3.1.)
перестройкой структуры поверхностного слоя и удалением паров
воды.
18.7. Радиотермолюминесценция.
Если какое-либо твердое вещество при низкой температуре
подвергнуть воздействию электронов рентгеновских или гам-
ма-лучей, то при нагреве, даже самом незначительном, вещество
начинает светиться. Причем, при плавном нагревании твердых
органических веществ температура, при которой наблюдается на-
ибольшее термолюминесцеция, совпадает с температурой струк-
турных переходов (плавления, размягчения и т.д.). Это явление
(открытие - 168) позволило создать новый эффективный метод
исследования вещества.
А.с. 381 983: Способ исследования структурных переходов
в органических веществах, основанный на регистрации радиотер-
молюминесценции образца, отличающийся тем, что с целью упро-
щения процесса облучают поверхностный слой образца пучком
электронов с энергией 5-30 Кэв.
В общих чертах метод радиотермолюминесценции или сокра-
щенно РТД, заключается в следующем: образец исследуемого ор-
ганического вещества облучают при низкой температуре (77-100
градусов К) в полной темноте. Пригодны любые источники иони-
зирующего излучения: нейтронные, гамма, бетта-источники, ус-
корители заряженных частиц рентгеновские установки. Мощность
дозы не играет существеной роли. Важно только, чтобы полная
так называемая экспозиционная доза достигала 0,1-2 Мрад. Та-
кие дозы, как правило не изменяют температуры структурного
перехода. Затем образец плавно нагревают 10-20 градусов С в
минуту. Свечение образца регистрируют с одновременной регист-
рацией температуры. Получают зависимость интенсивности РТЛ от
температуры - кривую высвечивания. Пики, изломы кривой, их
высота и ширина несут информацию об исследуемом веществе и
прежде всего, позволяют оценить температуру структурных пере-
ходов. Абсолютная точность определения достигает около 1 гра-
дуса (см. 15.6.)
18.8. Эффект Мессбауэра.
Суть эффекта состоит в упругом испускании или поглощении
гамма-квантов атомными ядрами связанными в твердом теле. При-
чина "упругости" процесса (при упругом процессе внутреняя
энергия тела не изменяется, т.е. атом остается в том же сос-
тоянии), в том, что если атом поглотитель (или излучатель
входит в состав кристаллической решетки, то перестает выпол-
няться однозначное соответствие между импульсом гамма-кванта
и энергии отдачи атома. При Мессбауэровском процессе отдача
атома вообще не имеет место (не происходит возбуждение фоно-
на), и импульс гамма-кванта воспринимается всей решеткой,
т.е. всем криссталлом. Благодаря этому ширина Мессбауэровских
линий поглощение и испускания очень мала (весьма острая резо-
нансная кривая); соответственно сдвиг линий очень чувствите-
лен к параметрам, как самого излучения, так и твердого тела.
В настоящее время на основе этого эффекта проведена масса
очень тонких физических экспериментов, весьма важных, в част-
ности, для физики и химии твердого тела. Малая ширина линий
поглощения и следовательно, почти фантастическая точность из-
мерений с помощью эффекта Мессбаэура позволило разработать
ряд методов для технического экспресс анализа веществ, содер-
жащих Мессбауэровские ядра.
А.с. 297 912: Способ фазового анализа руд, содержащих
Мессбауэровские элементы спектр которых частично перекрывают-
ся, основанные на резонансном гамма-поглощении, отличающийся
тем, что с целью повышения эффективности измерений при анали-
зе, последовательно определяют величину эффекта Мессбауэра на
исследуемой руде с разными источниками, число которых равно
числу соединений в ряде и мессбауэроские спектры коороых сов-
падают со спктрами соединений в руде, сопоставляют с резуль-
татами колибровки и по совокупности величин эффекта мессбауэ-
ра определяют содержание исследуемых соединений в руде.
А.с. 446 007: Способ фазового анализа вещества, включаю-
щий измерение эффекта Мессбауэра по линии спектра, соответс-
твующей исследуемой фазе и последующее определение содержания
фазы с помощью градуировочной зависимости, отличающийся тем,
что с целью повышения точности и чувствительности анализа,
измеряют эффект Мессбауэра на исследуемой линии в присутствии
фильтра полного резонансового поглощения со спектром, не пе-
рекрывающимся с линией определяемой фазы, и эффект Мессбауэра
на линии спектра упомянутого фильтра в присутствии исследуе-
мого образца и по отношению измереных эффектов определяют со-
держание исследуемой фазы.
Применение эффекта Мессбауэра для контроля железной руды
при ее магнином обогащении и использованием в качестве источ-
ника гамма-излучения кобальта-57 позволяет быстро и надежно
определять содержание железа в рудном порошке, что способс-
твует повышению качества железного концентрата.
18.9. Электронный парамагнитный резонанс (открытие-85).
"Установлено неизвестное ранее явление квантовых перехо-
дов между электронными энергетическими линиями парамагнитных
тел под влиянием переменного магнитного поля резонансной час-
тоты (явление электронного парамагнитного резонанса - ЭПР)"
Суть явления: постоянно в магнитном поле электронные
уровни энергии парамагнитных атомов расцепляются на несколько
подуровней; энергетическая разность подуровней определяется
величиной поля и свойствами вещества; соответствующие кванто-
вые переходы между этими подуровнями иницируются в переменном
(высокочастотном) магнитном поле.
Открытие ЭПР послужило толчком для развития резонансных
методов изучения вещества, в частности акустического парамаг-
нитного резонанса ферро и атиферромагнитного резонанса маг-
нитного резонанса.
При явлении акустического парамагнитного резонанса пере-
ходы между подуровнями иницируются наложением высокочастотных
звуковых колебаний; в результате возникает резонансное погло-
щение звука.
При ферромагнитном резонансе происходит избирательное
поглощение энергии электромагнитного поля: Эта энергия расхо-
дуется на возбуждение коллективных колебаний магнитоупорядо-
ченной структуре ферромагнетика (или антиферромагнетика) (см.
8.7.).
Применение метода ЭПР дало ценные данные о строении сте-
кол, кристаллов растворов; в химии этот метод позволил уста-
новить строение большого числа соединений изучить цепные ре-
акции и выяснить роль свободных радикалов (молекул),
обладающих свободной валентностью в протекании химических ре-
акций. Тщательное изучение радикалов привело к решению ряда
вопросов молекулярной и клеточной биологии.
Метод ЭПР - очень мощный, он практически не заменим при
изучении радиационных изменений в структурах, в том числе и в
биологических. Чувствительность метода очень высока и состав-
ляет 10 в 10-ой и 10 в 11-ой парамагнитных молекул. На приме-
нении ЭПР основан поиск и проверка новых веществ для кванто-
вых генераторов; явление ЭПР используется для генерации
сверхмощных субмиллиметровых волн.
А.с. 292 101: Способ текущего контроля условной вязкости
гудронов и жидких битумов, отличающийся тем, что с целью неп-
рерывности определения пропускают контролируемую струю по
трубопроводу через резонатор спектрометра ЭПР и регистрируют
условную вязкость по амплитуде линии спектра парамагнитного
поглощения.
А.с. 510 203: Способ определения поля у огурцов путем
исследования семян, отличающийся тем, что с целью повышения
производительности труда в селекционном процессе, измеряют
активный сигнал электронного парамагниного резонанса и опре-
деляют характер люминесценции семян по величине сигнала и ин-
тенсивности свечения судят о степени выраженности и принад-
лежности к полу: при величине активного сигнала электронного
парамагнитного резонанса 0,66-0,68 относительных единиц и
слабым свечением растения будут преимущественно мужского ти-
па, а при сигнале 0,48-0,56 относительных единиц и интенсив-
ном свечении - женского типа.
А.с. 516 643: Способ оценки стабильности пластичных сма-
зок путем сравнения свойств исходной и проработавшей в узле
трения смазки, отличающийся тем, что с целью сокращения вре-
мени проведения испытаний микроколичеств смазки, в исходную и
проработавшую смазки вводят стабильный радикал, снимают
спектр ЭПР, определяют частоты вращательной диффузии радикала
и по их отношению оценивают стабильность смазки.
18.10. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР).
Парамагнетизм вещества может быть обусловлен не только
строением электронных оболочек атомов, но и магнетизмом ядер.
