Phương phỏp Gamma Gamma là phương phỏp đo mật độ khối của thành hệ đất đỏ. Mật độ khối là mật độ tổng cộng của đất đỏ bao gồm khung đất đỏ và chất lưu chiếm chỗ trong cỏc lỗ rỗng.
Hỡnh 5.3: Quan hệ giữa thành phần thạch học và đường cong Density
2.1. Nguyờn lý:
Khi chiếu xạ vào mụi trường đất đỏ xung quanh giếng khoan bằng một chựm tia gamma cú năng lượng khỏc nhau và đo cỏc tia gamma tỏn xạ do kết quả tương tỏc của chỳng với mụi trường (Hỡnh 5.4) gọi là phương phỏp gamma tỏn xạ hoặc gamma - gamma, nghĩa là chiếu xạ bằng tia gamma và đo cỏc tia gamma sau khi đĩ mất bớt năng lượng bị tỏn xạ do tương tỏc với vật chất trong mụi trường nghiờn cứu.
Khi cỏc tia gamma tương tỏc với mụi trường đất đỏ chỳng sẽ gõy ba hiệu ứng chớnh (Xem hỡnh 5.5):
* Cặp điện tử pozitron: dưới tỏc động của γ lượng tử (kvant) cú năng lượng rất lớn (5- 10MeV) với hạt nhõn nguyờn tử, kết quả γ lượng tử mất đi và trong trường điện hạt nhõn cặp electron pozitron được tạo thành.
* Hiệu ứng quang điện: Diễn ra dưới sự hấp thụ γ lượng tử từ một trong những electron của hạt nhõn. Năng lượng γ lượng tử tạo thành ở năng lượng động electron, electron này quay quanh hạt nhõn. Thụng thường thỡ ảnh hưởng của hiệu ứng quanh điện đối với vật chất rất nhỏ.
* Hiệu ứng Compton: Khỏc với hiệu ứng quang điện γ lượng tử khụng mất đi mà chỉ mất một phần năng lượng cho một trong những electron của hạt nhõn và thay đổi hướng chuyển động (tỏn xạ). Tỏn xạ Compton chỉ phụ thuộc vào mật độ electron của thành hệ (hay số electron trờn một đơn vị thể tớch), mà gần như là liờn quan tới mật độ khối. Đõy là cơ sở của phộp đo mật độ chuẩn.
Hỡnh 5.5: Cỏc kiểu va chạm
Nếu gọi Ne là số lượng electron trong một đơn vị thể tớch của vật chất ta cú: