27.06.2013

Исследования, выполненные ООО "Нейтронные технологии" по заказу АК "АЛРОСА", продемонстрировали возможности метода меченых нейтронов по нахождению алмазов в кимберлите.

В настоящее время промышленная добыча алмазов сводится к дроблению и перемалыванию кимберлитовой породы до размера мелкого песка. После каждой стадии дробления руда облучается рентгеновскими лучами, под действием которых алмазы начинают люминесцировать, что позволяет найти их среди остальной породы.

Основным недостатком этого процесса является то, что при дроблении могут быть разрушены наиболее ценные крупные алмазы, массой от 5 карат и выше.

ООО "Нейтронные технологии", по заказу АК "АЛРОСА", разработало методику обнаружения крупных алмазов в кимберлитовой породе без ее разрушения, до стадии полной дезинтеграции.

Суть методики состоит в облучении объекта досмотра быстрыми нейтронами с энергией 14 МэВ. Такие нейтроны возбуждают ядра вещества, возбуждение снимается испусканием жестких гамма-квантов. В результате, под действием быстрых нейтронов объект досмотра начинает излучать гамма-кванты с энергиями 1-10 МэВ. Это «свечение» индивидуально для каждого элемента и именно по характеру спектра гамма-квантов можно определить элементный состав вещества, в частности, найти алмаз, состоящий из углерода, в куске породы. Важное преимущество метода меченых нейтронов (ММН) состоит в том, что можно определить трехмерное положение искомого вещества. То есть, не только сказать, что в куске породы есть крупный алмаз, но и определить, в каком месте он расположен. Это дает возможность осуществить селекцию кимберлитовой руды и определить куски породы, содержащие крупные алмазы до стадии дробления.

Был разработан метод автоматического определения алмаза в кимберлитовой породе, создан прототип установки по поиску алмазов на котором выполнены измерения крупности обнаруживаемого алмаза в разных экранирующих условиях. Для отработки методики АК "АЛРОСА" передала ООО "Нейтронные технологии" 33 образцов кимберлита общим весом 50 кг.

При обследовании образцов мечеными нейтронами, в одном из них было обнаружено существенное превышение углерода.

После возвращения образцов в г.Мирный был проведен анализ образца с превышением углерода. В нем обнаружили два неоднородных алмазных включения, диаметром до 7 мм, состоящих из мелких частиц размером от 1 до 2 мм.

Фотографии образца и алмазных включений приведены ниже.

Технология ММН была разработана учеными Объединенного института ядерных исследований в г.Дубне. На ее основе были созданы различные детекторов взрывчатых и наркотических веществ, серийное производство которых осуществляет ООО "Нейтронные технологии" - проектная компания ОАО "РОСНАНО". Основу детектора составляет уникальный нейтронный генератор, выпускаемый ФГУП ВНИИА им. Н.Л.Духова (Москва). В настоящее время 77 переносных детекторов взрывчатки на основе ММН поставлены на вокзалы Северо-Кавказской и Октябрьской железной дороги, а также на станции метрополитенов Москвы, Санкт-Петербурга, Казани и Новосибирска.

Полученные результаты открывают новые возможности по применению ММН для нахождения алмазов в кимберлите.