石油，是現代社會不可缺少的戰略資源。國際新聞里關于中東地區的戰爭與沖突的報道背后，隱藏著與石油都有著千絲萬縷的關系。

地球母親在地下深埋了這兩種寶物，想要找到他們可不容易，為了人類的生存及發展，科學家們再一次使用了絕招一一核技術。

第一節找水的“好助手”

對于人類來說，水是生命之源，我們人體中有60-80%為水，所以《紅樓夢》中賈寶玉說的那句經典名言“女兒都是水做的”其實還是有些道理的。不過，告訴大家一個事實，其實呀，男生體內含的水分要比女生多一點哦。男生不再是“泥做的”了，我們大家都是“水靈靈”的!

如此重要的生命之源，其實它的儲量沒有看上去那么多。從宇宙中俯瞰“藍色星球”一一地球，那動人的藍色代表著豐沛的海水資源，但海水是不可以直接飲用的。地球上可供人類使用的淡水是地球總水量的2.5%，其中固體冰川約占淡水總儲量的68.7%6，主要分布在兩級地區，在目前的技術水平下，人類還難以加以利用。人類比較容易獲得的淡水資源是河流水、淡水湖泊和淺層地下水，儲量僅占淡水總儲量的0.3%。絕大部分可獲得的淡水主要隱藏在地売中，常常難以獲取。隨著人口増長和經濟迅猛發展，人類對水資源的需求量日益增加，水資源短缺及水環境惡化已成為影啊人類生存和發展的全球性問題。

不同類型的水體化學成分會有很大差異，但同位素組成卻相對穩定，因此，水的同位素組成可視作水的“指紋"”或“DNA”。通過跟蹤水中穩定性和放射性核素在水循環中移動的規律，可以找到地下水的源泉，了解地下水是如何補給的，并對地下水進行測齡。讓我們將視線轉到南美洲西北部的厄瓜多爾，厄瓜多爾南部中央海岸圣埃倫娜半島曼哥拉拉托社區口渴的居民們因找到了新的水源而歡欣雀躍。國際原子能機構組織人員利用同位素，在該地區完成了一頂找水項目，成功找尋了水源，使得這一地區的可利用水量突然增加，解決了多年來的水資源短缺問題，化解了用水危機。在南美洲上演了“吃水不忘挖井人”的溫情故事。如果沒有核技術的支持，那么“挖井人”要在水資源貧將的地區要找水的話，難度堪比中彩票頭獎。

氟、碳和氮這三種核素可用于弄清地下水年齡。因為這些同位素隨時間而衰變，所以它們的濃度隨著歲月流逝而降低。較高的濃度意味著水“較年輕”，而較低的濃度意味著水“較老”。例如，含有大量氘的地下水可能不到50年，而不含氘的地下水一定較老。就年齡測定而言，氘可用于不到50年的地下水測定，“碳可用于“年齡”高達數萬年的地下水測定，氮可用于100萬年的地下水測定。了解水的年齡，可以使科學家很好地認識新水如何迅速地進入蓄水層，了解一個水源是否得到補給，補給的速度如何，這些將有助于水資源規劃與利用。

第二節航道疏浚的“偵察兵”

長江三峽水庫蓄水發電后，引航道的泥沙淤積又影響到三峽工程的通航功能，不得不經常進行疏浚(圖7-1)，為了解泥沙淤積的原因，尋找清除淤積的方法或途徑，需要知道泥沙淤積的規律。為研究泥沙的運行規律，工作人員用“鈧同位素或銥同位素吸附在近似于天然泥沙大小的離子交換樹脂上，將其投入河口附近的水域中，然后用放射性探測儀器監視跟蹤，便可研究泥沙在河道中的淤積規律。投入到水域中的離子交換樹脂好比是打入敵營的“特工”、偵察兵”，潛伏在敵營之中，為我們的科學家們提供了有關長江口深水航道的治理與全天候深水航道建設的重要技術數據支撐，采用此項技術治理后，十萬噸貨輪可通過長江口直抵上海寶山鋼廠碼頭。

圖7-1航道疏浚

第三節射線能測井

究竟什么是射線測井?

石油是許多化工產品的重要原料，是目前世界上最重要的能源之一。除了能提煉出燃油和汽油以外，我們身邊的無數生活用品都和石油有著密切的關系。無處不在的塑料制品、馬路上的瀝青、衣服中的滌綸、腈綸，還有女孩子最愛的化妝品…如此重要的石油其實是一種不可再生的一次能源，許多人擔心石油用盡會對人類帶來的后果，世界各國也爭相探尋開采深埋在地層中的石油。

又到了核技術大顯神威的時候了，這次我們用到了放射性測井技術。放射性測井是利用γ射線和中子與鉆井周圍巖石和井內介質發生作用，研究鉆井剖面的特性，尋找有用礦藏及研究油井工程質量的一種礦場地球物理方法。在地質勘探中，特別在右油的地質勘探中得到廣泛應用。

放射性測井技術根據使用射線的不同可分為y射線測井和中子測井。下面我們簡單介紹中子測井的基本原理和方法當中子源放出的快中子與物質作用時，發生彈性散射而損失能量變成慢中子和熱中子。由于中子與輕核(如氫核)作用的彈性散射截面大，所以中子損失的能量多。這樣，中子在含有大量氫的含水巖層和含油若層里就容易減速，能量降低的熱中子容易被若石中的原子核俘獲，發生反應，同時發射γ射線。所以，從測量到的Y射線的強弱，就可以了解到巖石中的含氫量，進而用它來劃分多孔巖層，測定孔隙度，鑒定巖性等。這種測量由中子與巖層作用產生的γ射線的測井方法，稱為中子Y測井法(圖7-2)。此外，還有中子-中子測井法、中子壽命測井、能譜測井、緩發中子測井等。

能源是社會發展和品質生活的保障，能源之于人類，好比是陽光之于植物。聰慧的人類運用放射性測井法與其他方法相結合，不僅可以找石油，還可以用來找尋天然氣，煤礦等重要資源。射線測井在天然氣和煤田勘探作業同樣得到了廣泛應用。

射線測井的步驟是先打井，后沿井壁下降放射源，然后在地面探測、記錄和分析測量結果。見圖7-3-圖7-5所示。

圖7-2 射線測井原理圖