石油，是现代社会不可缺少的战略资源。国际新闻里关于中东地区的战争与冲突的报道背后，隐藏着与石油都有着千丝万缕的关系。

地球母亲在地下深埋了这两种宝物，想要找到他们可不容易，为了人类的生存及发展，科学家们再一次使用了绝招一一核技术。

第一节找水的“好助手”

对于人类来说，水是生命之源，我们人体中有60-80%为水，所以《红楼梦》中贾宝玉说的那句经典名言“女儿都是水做的”其实还是有些道理的。不过，告诉大家一个事实，其实呀，男生体内含的水分要比女生多一点哦。男生不再是“泥做的”了，我们大家都是“水灵灵”的!

如此重要的生命之源，其实它的储量没有看上去那么多。从宇宙中俯瞰“蓝色星球”一一地球，那动人的蓝色代表着丰沛的海水资源，但海水是不可以直接饮用的。地球上可供人类使用的淡水是地球总水量的2.5%，其中固体冰川约占淡水总储量的68.7%6，主要分布在两级地区，在目前的技术水平下，人类还难以加以利用。人类比较容易获得的淡水资源是河流水、淡水湖泊和浅层地下水，储量仅占淡水总储量的0.3%。绝大部分可获得的淡水主要隐藏在地売中，常常难以获取。随着人口増长和经济迅猛发展，人类对水资源的需求量日益增加，水资源短缺及水环境恶化已成为影啊人类生存和发展的全球性问题。

不同类型的水体化学成分会有很大差异，但同位素组成却相对稳定，因此，水的同位素组成可视作水的“指纹"”或“DNA”。通过跟踪水中稳定性和放射性核素在水循环中移动的规律，可以找到地下水的源泉，了解地下水是如何补给的，并对地下水进行测龄。让我们将视线转到南美洲西北部的厄瓜多尔，厄瓜多尔南部中央海岸圣埃伦娜半岛曼哥拉拉托社区口渴的居民们因找到了新的水源而欢欣雀跃。国际原子能机构组织人员利用同位素，在该地区完成了一顶找水项目，成功找寻了水源，使得这一地区的可利用水量突然增加，解決了多年来的水资源短缺问题，化解了用水危机。在南美洲上演了“吃水不忘挖井人”的温情故事。如果没有核技术的支持，那么“挖井人”要在水资源贫將的地区要找水的话，难度堪比中彩票头奖。

氟、碳和氮这三种核素可用于弄清地下水年龄。因为这些同位素随时间而衰变，所以它们的浓度随着岁月流逝而降低。较高的浓度意味着水“较年轻”，而较低的浓度意味着水“较老”。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较老。就年龄测定而言，氘可用于不到50年的地下水測定，“碳可用于“年龄”高达数万年的地下水测定，氮可用于100万年的地下水测定。了解水的年龄，可以使科学家很好地认识新水如何迅速地进入蓄水层，了解一个水源是否得到补给，补给的速度如何，这些将有助于水资源规划与利用。

第二节航道疏浚的“侦察兵”

长江三峡水库蓄水发电后，引航道的泥沙淤积又影响到三峡工程的通航功能，不得不经常进行疏浚(图7-1)，为了解泥沙淤积的原因，寻找清除淤积的方法或途径，需要知道泥沙淤积的规律。为研究泥沙的运行规律，工作人员用“钪同位素或铱同位素吸附在近似于天然泥沙大小的离子交换树脂上，将其投入河口附近的水域中，然后用放射性探测仪器监视跟踪，便可研究泥沙在河道中的淤积规律。投入到水域中的离子交换树脂好比是打入敌营的“特工”、侦察兵”，潜伏在敌营之中，为我们的科学家们提供了有关长江口深水航道的治理与全天候深水航道建设的重要技术数据支撑，采用此项技术治理后，十万吨货轮可通过长江口直抵上海宝山钢厂码头。

图7-1航道疏浚

第三节射线能测井

究竟什么是射线测井?

石油是许多化工产品的重要原料，是目前世界上最重要的能源之一。除了能提炼出燃油和汽油以外，我们身边的无数生活用品都和石油有着密切的关系。无处不在的塑料制品、马路上的沥青、衣服中的涤纶、腈纶，还有女孩子最爱的化妆品…如此重要的石油其实是一种不可再生的一次能源，许多人担心石油用尽会对人类带来的后果，世界各国也争相探寻开采深埋在地层中的石油。

又到了核技术大显神威的时候了，这次我们用到了放射性测井技术。放射性测井是利用γ射线和中子与钻井周围岩石和井内介质发生作用，研究钻井剖面的特性，寻找有用矿藏及研究油井工程质量的一种矿场地球物理方法。在地质勘探中，特别在右油的地质勘探中得到广泛应用。

放射性测井技术根据使用射线的不同可分为y射线测井和中子测井。下面我们简单介绍中子测井的基本原理和方法当中子源放出的快中子与物质作用时，发生弹性散射而损失能量变成慢中子和热中子。由于中子与轻核(如氢核)作用的弹性散射截面大，所以中子损失的能量多。这样，中子在含有大量氢的含水岩层和含油若层里就容易减速，能量降低的热中子容易被若石中的原子核俘获，发生反应，同时发射γ射线。所以，从测量到的Y射线的强弱，就可以了解到岩石中的含氢量，进而用它来划分多孔岩层，测定孔隙度，鉴定岩性等。这种测量由中子与岩层作用产生的γ射线的测井方法，称为中子Y测井法(图7-2)。此外，还有中子-中子测井法、中子寿命测井、能谱测井、缓发中子测井等。

能源是社会发展和品质生活的保障，能源之于人类，好比是阳光之于植物。聪慧的人类运用放射性测井法与其他方法相结合，不仅可以找石油，还可以用来找寻天然气，煤矿等重要资源。射线测井在天然气和煤田勘探作业同样得到了广泛应用。

射线测井的步骤是先打井，后沿井壁下降放射源，然后在地面探测、记录和分析测量结果。见图7-3-图7-5所示。

图7-2 射线测井原理图