Положение о форуме 2015 - Владимирский политехнический;pdf

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт геологии и нефтегазодобычи
Кафедра прикладной геофизики
УТВЕРЖДАЮ:
Председатель СПН
__________ Корнев В.А.
«_____» _________ 2012 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплина:
направление:
специализация:
РАДИОМЕТРИЯ И ЯДЕРНАЯ ГЕОФИЗИКА
130102.65 Технология геологической разведки
“Геофизические методы поисков и разведки
месторождений полезных ископаемых”
квалификация: специалист
форма обучения: очная
курс:
4
семестр:
7
Аудиторные занятия 54 ч., в т.ч.:
Лекции – 36 ч.
Лабораторные занятия – 18 ч.
Самостоятельная работа – 54 ч., в т.ч.:
Без преподавателя – 48,6 ч.
Преподаватель со студ. – 2,2 ч.
Преподаватель с гр. – 3, 2 ч.
Вид промежуточной аттестации:
Экзамен – 7 семестр
Общая трудоемкость 108 ч., 3.0 зет
Тюмень 2012
Рабочая программа разработана в соответствии требованиями Федерального
государственного образовательного стандарта по направлению 130102.65 «Технология
геологической разведки»
Рабочая программа рассмотрена на заседании кафедры «Прикладной геофизики»
Протокол № _5__
«__12_» __марта_ 2012 г.
Заведующий кафедрой ________________В.А. Корнев
Рабочую программу разработал:
Преподаватель,
профессор кафедры «Прикладная геофизика» ____________В.Г. Кузнецов
1.
Цели и задачи дисциплины: Целью преподавания дисциплины «Радиометрия и
ядерная геофизика» является изучение студентами радиометрических и ядернофизических методов поисков, разведки и вещественного анализа радиоактивных руд и
нерадиоактивных полезных ископаемых в полевых, скважинных и лабораторных
условиях.
Задачей преподавания дисциплины «Радиометрия и ядерная геофизика» является
формирование у студентов представлений о
естественной и искусственной
радиоактивности
круге решаемых с помощью этого геофизического метода
геологических задач, приобретение практических навыков в обосновании
целесообразности проведения полевых радиометрических работ, в обработке полученных
материалов и начальных навыков в интерпретации.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина «Радиометрия и ядерная геофизика» относится к профессиональному
циклу С.3.с.1/6.
Для ее изучения необходимы знания математического, естественнонаучного и
профессионального цикла и должны быть сформированы следующие компетенции: ОК-2,
ОК-3, ОК-4, ОК-7, ОК-9, ОК-10, ОК-11, ОК-12, ПК-2, ПК-5, ПК-24, ПК-25, ПК-26, ПСК 1.1., 1,2., 1.3., 1.4., 1.5., 1.6, 1.7, 1.8, 1.9.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-2, ОК-3, ОК-4, ОК-7, ОК-9, ОК-10, ОК-11, ОК-12, ПК-2, ПК-5, ПК-24, ПК-25, ПК-26,
ПСК - 1.1., 1,2., 1.3., 1.4., 1.5., 1.6, 1.7, 1.8, 1.9.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать современные представления об основном законе радиоактивного распада,
радиоактивном равновесии.
Общую характеристику ядерно-физических методов
исследования горных пород, их классификация и области применения. Трактовку термина
«ядерная геофизика». Тенденции развития.
Уметь на основе анализа имеющихся геолого-геофизических материалов, включая
сведения о радиоактивных свойствах пород по конкретному району, и с учетом
известного опыта применения различных геофизических методов при решении
геологических задач, обосновать целесообразность проведения ядерных методов разведки
определенного масштаба и требуемой точности, обосновать выбор аппаратуры и
основные положения методики работ, обеспечивающих проведение съемки с
предусматриваемой точностью. осуществить интерпретацию полученных материалов.
Владеть: общими навыками работы с аппаратурой, принципами обработки и
интерпретации результатов наблюдений.
4. Содержание дисциплины
4.1. Содержание разделов дисциплины
№ Наименование
п/п раздела дисциплины
1 Общие сведения о
радиоактивности.
Основные законы
радиоактивных
превращений
2
Характеристика
ионизирующих
излучений и их
взаимодействие с
веществом.
Основные
закономерности
гамма-поля.
3
Основные
закономерности
нейтронного поля
Нейтронноактивационный
метод
4
Радиометрия
в скважинах.
Содержание раздела
Радиоактивность естественная и искусственная.
Явление радиоактивности. Элементы, определяющие
естественную радиоактивность горных пород. Виды
радиоактивных превращений: альфа- и бета-распады, кзахват. Гамма-излучение. Закон распада и накопления
радиоактивных элементов. Параметры распада. Активность
препарата. Радиоактивные ряды: урановый, ториевый,
актиноурановый
Закон
радиоактивного
равновесия.
Коэффициент радиоактивного равновесия уранового ряда.
Альфа-, бета-частицы: ионизационные и радиационные
потери энергии. Проникающая способность частиц. Гаммаизлучение.
Понятие
сечения
взаимодействия:
микроскопического,
макроскопического.
Процессы
взаимодействия: фотоэффект, комптоновское рассеяние,
эффект
образования
электронно-позитронных
пар.
Зависимость сечений различных взаимодействий от энергии
гамма-квантов.
Закон
ослабления
гамма-излучения
веществом.
Энергетический
эквивалент
рентгена.
Классификация
нейтронов
по
энергиям.
Процессы
взаимодействия нейтронов с веществом. Неупругое рассеяние
быстрых нейтронов. Упругое рассеяние. Захват нейтронов.
Элементы с аномальным сечением захвата тепловых
нейтронов. Интенсивность излучения точечного источника.
Излучение 2π- пространства. Рассеянное гамма-излучение.
Зависимость потока рассеянного гамма-излучения от
расстояния до источника, энергии гамма-квантов, плотности
и
эффективного
порядкового
номера
породы.
Доинверсионная, заинверсионная зоны и зона инверсии.
Изменение анизотропии движения гамма-квантов в
зависимости от расстояния до источника и их начальной
энергии.
Нейтронные свойства горных пород. На этапе замедления
нейтронов: возраст нейтронов, длина замедления, время
замедления. На этапе диффузии нейтронов: коэффициент
диффузии, время жизни теплового нейтрона, длина
диффузии. Изотопные источники гамма-квантов и нейтронов.
Генераторы нейтронов. Газоразрядные, сцинтилляционные,
полупроводниковые счетчики. Эффективность счетчиков.
Назначение интегрирующей ячейки. Инерционность ядерногефизической аппаратуры. Амплитудный анализатор.
Конструктивные
особенности
счетчика
надтепловых
нейтронов.
Понятие насыщенного по гамма-излучению пласта. Форма
аномалии от пласта. Искажение каротажной диаграммы в
результате движения зонда. Зависимость искажения от
скорости зонда. Введение поправки за инерционность
аппаратуры. Определение границ пласта, мощности и
5
Методы рассеянного
гамма-излучения
6
Рентгенорадиометрический
метод
Нейтроннейтронный и
нейтронный-гамма
методы
7
Нейтронноактивационный
метод
Импульсные
нейтронные методы
содержаний в нем радиоактивных элементов. Связь
радиоактивности осадочных пород с их глинистостью.
Гамма-спектрометрический метод определения урана, тория
и калия.
Диаграмма зависимости сечений комптоновского рассеяния и
фотоэлектрического поглощения гамма-квантов, эффекта
образования электронно-позитронных пар от энергии гаммаквантов. Интервал энергий, при которых гамма-кванты
испытывают только комптоновское рассеяние. Электронная
плотность
вещества.
Плотностной
гамма-метод.
Доинверсионные и заинверсионные зонды. Глубинность
метода. Влияние промежуточной зоны. Однолучевой и
двулучевой зонды. Коллимированные зонды. Эталонирование
плотномеров. Задачи плотностного метода.
Эффективный порядковый номер горных пород (Zэф).
Зависимость сечения фотоэффекта от Zэф.
Селективный
гамма-метод. Инверсионный и двойной инверсионный зонд.
Задачи селективного метода.
Характеристическое
рентгеновское
излучение
при
фотоэффекте. Энергия края поглощения. Изменение ее
величины от порядкового номера элемента. Анализируемые
элементы. Энергия облучения. Глубинность метода.
Установка для измерений. Метод спектральных отношений
для разделения характеристического излучения и рассеянного
гамма-излучения. Регистрация тепловых и надтепловых
нейтронов
Изучение
водородосодержания
и
водонефтенасыщенности.
Наведенная активность. Сечение активации. Время
активации. Активация насыщения. Изменение интенсивности
наведенного гамма-излучения во времени. Анализируемые
элементы. Количественная интерпретация.
Импульсный нейтрон-нейтронный метод. Измерения при
импульсном варианте. Время импульса и задержки,
временное окно. Изменение плотности тепловых нейтронов
во времени и пространстве. Методики определения длины
замедления, коэффициента диффузии, времени жизни
теплового нейтрона. Определение пористости и характера
насыщения пласта. Глубинность метода.
Углеродно-кислороный метод. Спектры гамма-излучения от
неупругого рассеяния быстрых нейтронов (ГИРН) на ядрах
элементов и при радиационном захвате тепловых нейтронов
(ГИРЗ). Методика разделения ГИРН и ГИРЗ. Решаемые
задачи.
4.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
2
Наименование
обеспечиваемых
(последующих)
дисциплин
Интерпретация
гравитационных и
магнитных аномалий
Электроразведка
3
Сейсморазведка
4
Геофизические методы
исследования скважин
Комплексирование
геофизических методов
1
5
№ № разделов данной дисциплины, необходимых для
изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
4.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
Наименование раздела
дисциплины
Общие сведения о
радиоактивности.
Основные законы радиоактивных
превращений
Характеристика ионизирующих
излучений и их взаимодействие с
веществом. Основные
закономерности гамма-поля.
Основные
закономерности
нейтронного поля
Нейтронно-активационный метод
Радиометрия
в
скважинах
Методы рассеянного гаммаизлучения
Рентгено-радиометрический
метод . Нейтрон-нейтронный и
нейтронный-гамма методы
Нейтронно-активационный метод
Импульсные нейтронные методы
Лекции Прак. Лаб.
Зан. зан.
Семин.
СРС
Всего
час.
4
2
6
12
6
4
8
18
6
2
8
16
6
4
8
18
4
2
8
14
4
2
8
14
6
2
8
16
4.4 Перечень тем лекционных занятий
№
п/п
№
раздела
(модуля)
и темы
дисцип.
Наименование лекции
Трудоемкость
(часы)
1
2
3
4
1.
1.
2.
2.
3.
Введение.
История развития радиометрии и
ядерно-геофизических методов
Основные
законы
радиоактивных
превращений
Формируемые
компетенции
6
4
3
Методы
преподавания
7
лекция
ОК-2,
ОК-3,
ОК-4,
ОК-7,
ОК-9,
ОК-10,
ОК-11,
ОК-12,
ПК-2,
ПК-5,
ПК-24,
ПК-25,
ПК-26,
ПСК 1.1.,
1,2.,
1.3.,
1.4.,
1.5., 1.6,
1.7, 1.8,
1.9.
лекция
Альфа-, бета-частицы
Интенсивность излучения точечного
источника.
Нейтронные свойства горных пород
Изотопные источники гамма-квантов и
нейтронов
Содержание радиоактивных элементов в
магматических,
осадочных
и
метаморфических горных породах
3
Радиометрия в скважинах
2
Методы рассеянного гамма-излучения
1
10.
Рентгено-радиометрический метод
1
11.
Нейтронно-активационный метод
2
Импульсный нейтрон-нейтронный метод
2
Методика аэромагнитных съемок
Характеристика
ионизирующих
излучений и их взаимодействие с
веществом
2
2
лекция
Углеродно-кислороный метод.
4
лекция
4.
3.
5.
6.
4
7.
8.
9.
12.
5
6
13.
14.
7
15.
3
3
2
2
лекция
лекция
лекция
лекция
лекция
лекция
лекция
лекция
лекция
лекция
лекция
4.5 Перечень тем семинарских, практических занятий или лабораторных работ
№
п/п
№
раздела
(модуля)
и темы
дисцип.
Наименование семинаров, практических и
лабораторных работ
Трудоемкость
(часы)
Формируемые
компетенции
Методы
преподавания
1
2
3
4
5
6
1.
1.
2.
7
Основные
физические
величины,
используемые в магниторазведке, их
взаимосвязь и единицы измерения
Прохождение  - излучения через
вещество.
2
Лабораторная
работа
3
Лабораторная
работа
3.
4.
5.
7
Дозиметрия излучения.
4
7
Знакомство с радиометром СРП-95.
Измерение мощности экспозиционной
дозы.
4
Лабораторная
работа
Лабораторная
работа
7
Определение
плотности
и
эффективногопорядкового номера (Zэф)
горной породы гамма-гамма-методом.
5
Лабораторная
работа
4.6 Перечень тем самостоятельной работы
1
№
разде
ла
(моду
ля) и
темы
2
1
1-7
Основные закономерности гамма-поля;
2
1-7
Основные черты геохимии
естественных радиоактивных
элементов;
31,8
Письмен
ный
опрос
3
1-7
Нейтрон-нейтронный и нейтронныйгамма методы;
2,8
-
№
п/п
4
1-7
Наименование темы
Трудоемкость
(час.)
Виды
контрол
я
3
4
5
30
Опрос,
тест
Импульсные нейтронные методы.
Итого:
5. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Не предусмотрены
4,3
54
-
Формируемые
компетенции
6
ОК-3, ОК-4,
ОК-7, ОК-9
ПК-25, ПК-26,
ПСК - 1.1., 1,2.,
1.3.,
ОК-2, ОК-3,
ПК-2, ПК-5,
ПК-24, ПК-25,
ОК-2,
ОК-3,
ПК-25, ПК-26,
ПСК - 1.1., 1,2.,
1.3., 1.4., 1.5.,
1.6, 1.7, 1.8,
1.9.
ОК-9, ОК-10,
ОК-11, ОК-12,
ПК-2, ПК-5,
ПК-24, ПК-25,
ПК-26, ПСК 1.1., 1,2., 1.3.,
6. Рейтинговая оценка знаний студентов
Рейтинговая система оценки
по курсу «Радиометрия и ядерная геофизика»
для студентов 4 курса
специальности 130102.65 «__» специализации: 1____
на _7_семестр
Максимальное количество баллов
1 срок предоставления
результатов текущего
контроля
0-25
2 срок
3 срок
предоставления
предоставления
результатов текущего результатов текущего
контроля
контроля
0-35
0-40
№
Виды контрольных мероприятий
I аттестация
Лабораторная
работа
1
2 Тестирование
Итого
0-100
Баллы
№ недели
10
15
25
Итого за I аттестацию
II аттестация
3 Лабораторная работа
4 Тестирование
Итого за II аттестацию
20
15
35
III аттестация
5 Лабораторная работа
6 Тестирование
Итого за III аттестацию
20
20
40
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Перечень оборудования, необходимого для успешного освоения образовательной
программы
Наименование
Кол-во
Значение
ПК
15
МКС-01А «МультиралГео»
Набор стандартных
образцов содержания
естественных
радиоактивных элементов
горных породах (СОЕРЭ)
1
25
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
КАРТА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ УЧЕБНОЙ ЛИТЕРАТУРОЙ
по курсу «Магниторазведка» для студентов 4 курса
специальности 130102.65 «__» специализации: _1___
Количество студентов, изучающих дисциплину – 25
Автор
Наименование
учебников и
учебных пособий
Год
Колиздания во
Объем в экз.
п.л.
Вид занятий
Лек сем л.
+
Р
+
%
обеспече
нности
пз кур Срс
.пр +
В. А. Богословский [и др.] Геофизика: учебник для 2007 г
; под ред. В. К.
студентов вузов /; МГУ
Хмелевского
им. М. В. Ломоносова. М. : КДУ, 2007. - 320 с.
Гриф
Зисман, Г .А. О. М. Тодес Курс общей физики
2007г
изд., стер. - СПб. и др. :
Лань.
130
10
+
+
+
50
2007г.
10
+
+
+
50
2004
1
+
+
+
100
2003 г.
3
+
+
+
15
Зисман, О. М. Тодес
А.А.
Кауфман,
Левшин;
Пер.
Кирюшина
В.П. Филиппов
Оптика. Физика атомов
и
молекул.
Физика
атомного
ядра
и
микрочастиц / - 6-е изд.,
стер. - 2007. - 498 с.
А.Л. Введение в теорию
А.В. геофизических методов
[Электронный ресурс] :
пер. с англ. /. Электрон. текстовые
дан. - М. - М. : НедраБизнесцентр.
Применение
индикаторного метода
по радону для изучения
нефтенасыщенных
пористых сред [Текст] :
научное издание /. - М. :
ОАО "ВНИИОЭНГ",
2003. - 270 с.
100