Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13589-5:2022 về Điều tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản - Địa vật lý lỗ khoan - Phần 5: Phương pháp nơtron được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố năm 2022, quy định các yêu cầu kỹ thuật, quy trình thực hiện và công tác an toàn đối với phương pháp nơtron trong địa vật lý lỗ khoan phục vụ công tác điều tra cơ bản địa chất về khoáng sản, đánh giá và thăm dò khoáng sản.

Phạm vi áp dụng và đối tượng thực hiện

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các cơ quan quản lý nhà nước, tổ chức, cá nhân thực hiện nhiệm vụ điều tra cơ bản địa chất về khoáng sản, đánh giá và thăm dò khoáng sản có sử dụng phương pháp nơtron trong địa vật lý lỗ khoan trên lãnh thổ Việt Nam. Tiêu chuẩn quy định chi tiết từ công tác chuẩn bị, đo đạc thực địa, xử lý số liệu đến kiểm tra chất lượng và lập báo cáo kết quả.

Quy định chung và tài liệu viện dẫn (Điều 1 và Điều 2)

• Phạm vi điều chỉnh: Tiêu chuẩn tập trung vào các biến thể chính của phương pháp nơtron bao gồm: nơtron - nơtron nhiệt (NNT), nơtron - nơtron trên nhiệt (NNTr) và nơtron - gamma (NG).
• Tài liệu viện dẫn: Tiêu chuẩn này được áp dụng kết hợp và đồng bộ với TCVN 13589-1 (Phần 1: Quy định chung) cùng các văn bản quy phạm pháp luật hiện hành về an toàn bức xạ và hạt nhân.

Thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi (Điều 3)

• Phương pháp nơtron (Neutron logging): Là phương pháp đo địa vật lý lỗ khoan dựa trên việc nghiên cứu trường nơtron hoặc bức xạ gamma thứ cấp phát sinh do sự tương tác của các nơtron từ nguồn phát với môi trường đất đá xung quanh lỗ khoan.
• Phương pháp nơtron - nơtron (NN): Phương pháp ghi nhận mật độ nơtron (nhiệt hoặc trên nhiệt) dọc theo thành lỗ khoan để xác định độ chứa hydro (độ rỗng, độ ẩm) của đất đá.
• Phương pháp nơtron - gamma (NG): Phương pháp ghi nhận cường độ bức xạ gamma thứ cấp sinh ra do phản ứng bắt nơtron nhiệt của hạt nhân các nguyên tố trong đất đá nhằm xác định thành phần vật chất và ranh giới địa tầng.

Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị và nguồn phóng xạ (Điều 4)

• Yêu cầu về nguồn nơtron: Sử dụng các nguồn nơtron đồng vị phổ biến như Am-Be (Americium-Beryllium) hoặc Cf-252 (Californium-252). Hoạt độ phóng xạ của nguồn phải phù hợp với thiết kế kỹ thuật của đầu đo và phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn bức xạ.
• Yêu cầu về đầu đo (máy thu): Đầu đo phải có vỏ bọc chịu áp lực, chống thấm nước, tích hợp các detector nhạy với nơtron nhiệt, nơtron trên nhiệt hoặc tia gamma tùy theo phương pháp đo cụ thể.
• Kiểm chuẩn thiết bị (Calibration): Thiết bị đo phải được kiểm định, hiệu chuẩn định kỳ tại các cơ sở tiêu chuẩn hoặc giếng khoan chuẩn để thiết lập mối quan hệ giữa số liệu đo (xung/phút) và các thông số địa chất vật lý thực tế như độ rỗng nơtron hoặc hàm lượng nguyên tố.

Quy trình công nghệ và an toàn bức xạ

• Chuẩn bị trước khi đo: Kiểm tra tình trạng lỗ khoan (đường kính, chiều sâu, dung dịch khoan), kiểm tra hoạt động của hệ thống máy đo, chuẩn bị container bảo vệ và vận chuyển nguồn phóng xạ an toàn.
• Kỹ thuật đo đạc: Tốc độ kéo đầu đo phải ổn định và phù hợp với yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo thống kê số hạt ghi nhận. Thực hiện đo lặp (đo kiểm tra) tối thiểu từ 3% đến 5% tổng khối lượng đo để đánh giá sai số hệ thống.
• An toàn bức xạ: Người vận hành phải có chứng chỉ an toàn bức xạ, sử dụng liều kế cá nhân, tuân thủ khoảng cách an toàn và thời gian thao tác tối thiểu khi nạp hoặc rút nguồn phóng xạ vào đầu đo.

Xử lý số liệu và báo cáo kết quả

• Hiệu chỉnh số liệu: Số liệu đo thô phải được hiệu chỉnh các yếu tố ảnh hưởng của lỗ khoan như đường kính lỗ khoan, mật độ và thành phần dung dịch khoan, sự hiện diện của ống chống.
• Giải thích địa chất: Kết hợp tài liệu phương pháp nơtron với các phương pháp địa vật lý lỗ khoan khác (như đo gamma tự nhiên, điện trở suất) để phân chia ranh giới địa tầng, xác định các đới chứa nước, chứa dầu khí, than hoặc các thân quặng liên quan.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13589-5:2022 có hiệu lực kể từ ngày được công bố. Các đề án, dự án điều tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản sử dụng ngân sách nhà nước hoặc các nguồn vốn khác khi thực hiện phương pháp nơtron trong địa vật lý lỗ khoan phải tuân thủ các quy định kỹ thuật nêu tại tiêu chuẩn này.