Лаборатория геодинамики

    Лаборатория геодинамики или лаборатория радиоактивных методов разведки, ядерной геофизики (первоначальные названия) является одной из первых четырех лабораторий Института геофизики и ведет свой отсчет времени, как и Институт, от 10.01.1958г. В течение почти тридцати лет (1958-1986гг) заведующим лабораторией был член-корреспондент РАН Ю.П.Булашевич, один из основателей индустрии ядерных методов разведочной геофизики. Влияние работ Ю.П.Булашевича, выполненных в предыдущие (1948-1958) годы было так велико, что в постановлении Президиума АН СССР об организации Института геофизики ( № 2, от 10.01.1958г.) было указано, что институт определяется ведущим в системе Академии наук СССР по ядерно-геофизическим методам.

   Первоначально кадровый состав лаборатории включал в себя как бывших сотрудников Геофизического отдела: Г.М.Воскобойников, И.Н.Сенько-Булатный, Н.П.Карташов, Р.К.Хайретдинов, Л.Л.Деев, так и «пятидесятников»: В.Ф.Захарченко, В.И.Уткин, Ю.Б.Бурдин, А.В.Цирульский, Р.Л.Харус.

  Ядерно-геофизическое направление исследований началось в лаборатории еще когда она была в составе геофизического отдела Горно-геологического института в 40-х годах с разработки методики поисков редкоземельного сырья, содержащего, как правило, радиоактивные элементы. Эти работы легли в основу целого направления исследований. В начале этих работ интенсивно развивалась теория эманационного метода разведки, основанная на регистрации газообразных продуктов распада естественных радиоактивных элементов. Эта теория получила общее признание и ее основные выводы используются до сих пор. Развитие этих исследований со временем привело к новому научному направлению: изучение радиогенных газов с целью исследования внутреннего строения Земли. Практически все результаты, полученные в лаборатории по этому направлению, были пионерскими. В настоящее время развитие данного направления привело к созданию не только новых методов реконструкции земной коры, но и к решению принципиально новых задач геоэкологии, а именно прогнозу катастрофических сейсмических событий (горных ударов в глубоких шахтах и тектонических землетрясений) и устойчивости водозащитной толщи соляных рудников.

   Другим научным направлением, возникшим в 50-е годы и развивающимся до сих пор, является исследование температурного поля. Как ни странно, инициатор этого направления Ю.П.Булашевич очень долго не мог найти исполнителя: все были увлечены разработкой методов разведки полезных ископаемых, и несколько молодых людей, которым он предлагал эту тематику, отказывались от нее. Как всегда, помог случай. Исследование процессов нагрева-охлаждения образцов серпентинита с прожилками асбеста показало, что тепловое поле можно так же эффективно использовать, как и другие геофизические поля. Развитие работ по тепловой конвекции в мантии, по распределению теплового поля на Урале, изучению теплопроводности пород, теории интерпретации температурных измерений в скважинах, реконструкции палеотемператур привели в настоящее время к развитию оригинального научного направления, признанного научной общественностью.

   Наибольший объем работ, выполненных в лаборатории, связан несомненно с разработкой и развитием ядерно-геофизических методов разведки полезных ископаемых. Это связано со становлением и развитием в нашей стране ядерных технологий. Первые работы были связаны с методами поисков радиоактивного сырья. В начале 50-х годов господствовал полуэмпирический подход к оценке данных гамма-каротажа. В лаборатории был разработан простой и эффективный метод расчета спектров рассеянного излучения в зависимости от излучающе-поглощающих свойств среды. Предложенная методика оценки содержания урана по данным гамма-каротажа до сих пор иногда называется «теоремой о площади Булашевича-Воскобойникова». Дальнейшее развитие ядерно-геофизических методов было связано с использованием искусственных источников излучения. Были разработаны оригинальные методы нейтронного активационного каротажа с использованием спектрометрической регистрации наведенного гамма излучения. Разработаны основные принципы расчета нейтронных параметров среды. Методика была настолько надежна, что уточнение нейтронных параметров методами Монте-Карло в 70-х годах привело к появлению только третьей значащей цифры. Основательная теоретическая база позволила предложить новую модификацию нейтронного каротажа на основе обобщенных нейтронных параметров горных пород. Эта модификация в настоящее время также получила признание у специалистов.

    Исследование спектра рассеянного излучения привело к созданию принципиально нового метода исследования – селективного гамма-гамма каротажа, который с успехом сегодня применяется на месторождениях руд тяжелых металлов и при исследовании угольных пла-тов. Этот метод уже давно вышел на промышленный уровень практически во всем мире, однако, интересно вспомнить, что в начале 60-х годов в центральных институтах даже создавались теории о невозможности изучения спектрального распределения гамма-квантов in situ. Приятно вспомнить, что первые скважинные гамма-спектрометры с цифровой передачей данных были сделаны в лаборатории ядерной геофизики, и первые спектры высокого разрешения в скважине были получены также у нас. Беда состояла в том, что для реализации всех аппаратурных идей не было в то время необходимой элементной базы.

    Методы ядерной геофизики с успехом применялись также для оценки содержания полезных компонентов и в шахтах, и в промышленных потоках. Итогом этих работ было создание оригинальной теории оптимизации обогащения рудного сырья на основе ядерно-физических методов.

     За эти годы в лаборатории защищено 6 докторских и 20 кандидатских диссертаций, опубликовано около 800 научных работ, получено более 100 патентов и авторских свидетельств.

                                                                        
Член-корреспондент РАН,         
доктор технических наук,         
профессор, советник РАН         
В.И.Уткин