Using the intensity of absorbed gamma radiation to control the content of iron in ore

Autor: Azaryan, Albert, Gritsenko, Andrey, Trachuk, Annait, Serebrenikov, Vadim, Shvets, Dmitriy
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 3, № 5 (99) (2019): Applied physics; 29-35
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 3, № 5 (99) (2019): Прикладная физика; 29-35
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 3, № 5 (99) (2019): Прикладна фізика; 29-35
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The paper reports results of mathematical modeling of the intensity of absorbed gamma radiation for determining the iron content in IOR. It was shown that to enhance the accuracy of rapid control of the iron content in IOR, it is advisable to use absorbed gamma radiation. This approach is the improvement of the nuclear-physical method for determining the iron content in IOR. Reflected gamma radiation is used in the existing nuclear-physical methods for determining the iron content in IOR. The gamma-gamma method, the feature of which is the use of "soft" gamma radiation, is used in this method. This leads to the fact that the irradiated surface reflects only a small part of the original flux of gamma radiation. As a result, measuring the intensity of the scattered gamma radiation is characterized by substantial relative errors and, consequently, low-precision of rapid control of iron content in IOR. The use of absorbed gamma radiation as the main part of gamma radiation, makes it possible to significantly reduce the relative error of measurement of the intensity of gamma radiation, that is, to enhance the accuracy of rapid control of the iron content in IOR.The work considered the method of "central geometry" for measuring the intensity of gamma radiation as the most common. This method makes it possible to take into consideration in the mathematical model the dependence of the intensity of absorbed gamma radiation not only on the properties of irradiated surface of rock mass, but also on the geometric parameters in measurement. The main feature of the model is the use of albedo parameter, which allows linking the scattered and absorbed gamma radiation. Representation of the synthesized model in the dimensionless form enabled both simplification of calculations, and generalization of the results of mathematical modeling of the intensity of absorbed gamma radiation. In order to compare the values of intensities of reflected and absorbed gamma-radiation in terms of central geometry, the appropriate numerical calculations were performed. The results of the conducted calculations proved the effectiveness of using absorbed gamma radiation to determine the iron content in IOR. Thus, in the range of 50‒60 percent of the iron content, the sensitivity of absorbed gamma-radiation is considerably higher (by two times) than sensitivity of scattered gamma radiation.
Викладено результати математичного моделювання інтенсивності поглиненого гамма-випромінювання для визначення вмісту заліза в ЗРС. Показано, що для підвищення точності оперативного контролю вмісту заліза в ЗРС доцільно використовувати поглинене гамма-випромінювання. Такий підхід є удосконаленням ядерно-фізичного методу визначення вмісту заліза в ЗРС. При існуючих ядерно-фізичних методах визначення вмісту заліза в ЗРС використовується відбите гамма-випромінювання. У досліджуваному методі застосовується гамма-гамма метод, особливістю якого є використання «м'якого» гамма-випромінювання. Це призводить до того, що від опромінюваної поверхні відбивається тільки незначна частина початкового потоку гамма-випромінювання. В результаті вимірювання інтенсивності розсіяного гамма-випромінювання характеризується значними відносними помилками і, як наслідок, низькою точністю оперативного контролю вмісту заліза в ЗРС. Використання поглиненого гамма-випромінювання, як основної частини потоку гамма-випромінювання, дозволяє значно зменшити відносну помилку вимірювання інтенсивності гамма-випромінювання, тобто підвищити точність оперативного контролю вмісту заліза в ЗРС.В роботі розглянуто, як найбільш поширений, метод «центральної геометрії» вимірювання інтенсивності гамма-випромінювання. Цей метод дозволяє в математичній моделі враховувати залежність інтенсивності поглиненого гамма-випромінювання не тільки від властивостей опромінюваної поверхні гірської маси, а й від геометричних параметрів при реалізації вимірювань. Основною особливістю моделі є використання параметра альбедо, який дозволяє зв'язати розсіяне і поглинене гамма-випромінювання. Подання синтезованої моделі в безрозмірному вигляді дало можливість як спростити розрахунки, так і узагальнити результати математичного моделювання інтенсивності поглиненого гамма-випромінювання. З метою порівняння величин інтенсивностей відбитого і поглиненого гамма-випромінювань в умовах центральної геометрії були проведені відповідні чисельні розрахунки. Результати проведених розрахунків підтвердили ефективність використання поглиненого гамма-випромінювання для визначення вмісту заліза в ЗРС. Так, в діапазоні 50–60 відсотків вмісту заліза чутливість поглиненого гамма-випромінювання значно вище (в 2 рази), ніж чутливість розсіяного гамма-випромінювання
Изложены результаты математического моделирования интенсивности поглощенного гамма-излучения для определения содержания железа в ЖРС. Показано, что для повышения точности оперативного контроля содержания железа в ЖРС целесообразно использовать поглощенное гамма-излучение. Такой подход является усовершенствованием ядерно-физического метода определения содержания железа в ЖРС. При существующих ядерно-физических методах определения содержания железа в ЖРС используются отраженное гамма-излучение. В исследуемом методе применяется гамма-гамма метод, особенностью которого является использование «мягкого» гамма-излучения. Это приводит к тому, что от облучаемой поверхности отражается только незначительная часть начального потока гамма-излучения. В результате измерение интенсивности рассеянного гамма-излучения характеризуется значительными относительными ошибками и, как следствие, низкой точностью оперативного контроля содержания железа в ЖРС. Использование поглощенного гамма-излучения, как основной части потока гамма-излучения, позволяет значительно уменьшить относительную ошибку измерения интенсивности гамма-излучения, то есть повысить точность оперативного контроля содержания железа в ЖРС.В работе рассмотрен, как наиболее распространенный, метод «центральной геометрии» измерения интенсивности гамма-излучения. Этот метод позволяет в математической модели учитывать зависимость интенсивности поглощенного гамма-излучения не только от свойств облучаемой поверхности ЖРС, но и от геометрических параметров при реализации измерений. Основной особенностью модели является использование параметра альбедо, который позволяет связать рассеянное и поглощенное гамма-излучения. Представление синтезированной модели в безразмерном виде дало возможность как упростить расчеты, так и обобщить результаты математического моделирования интенсивности поглощенного гамма-излучения. С целью сравнения величин интенсивностей отраженного и поглощенного гамма-излучений в условиях центральной геометрии были проведены соответствующие численные расчеты. Результаты проведенных расчетов подтвердили эффективность использования поглощенного гамма-излучения для определения содержания железа в ЖРС. Так, в диапазоне 50–60 процентов содержания железа чувствительность поглощенного гамма-излучения значительно выше (в 2 раза), чем чувствительность рассеянного гамма-излучения
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: