Объединенный институт ядерных исследований
13.07.2023

К 110-летию со дня рождения Бруно Понтекорво. "Нейтронный каротаж"

«В 1940 г., после поражения Франции, я поступил на работу в частную американскую фирму и поехал в Оклахому (США), где в течение двух лет занимался реализацией геофизического метода зондирования нефтяных скважин, так называемого метода нейтронного каротажа, который до сих пор продолжает играть заметную роль в экономике нефтяных полей во всем мире. Кстати, нейтронный каротаж, мной изобретенный и реализованный на практике, занимает первое место в хронологии важных практических применений нейтрона (1941 г.)» (Б. Понтекорво, Una Nota Autobiografica).

«Отец очень гордился своим изобретением нейтронного каротажа — метода раз­ведки нефти, потому что поиск неф­ти с помощью нейтронов оказался первым применением замедления нейтронов, открытого группой Энри­ко Ферми, и именно в мирных целях», – вспоминает Джиль Понтекорво.

До приезда Понтекорво компания Well Surveys Inc. использовала для геологоразведки метод гамма-каротажа: исследование горных пород, через которые проходит скважина, с помощью регистрации гамма-излучения естественных радиоактивных элементов в этих породах. В скважину опускают детектор гамма-излучения, который преобразует попавшие в него гамма-кванты в электрический сигнал. Чем выше гамма-радиоактивность пород, тем сильнее сигнал.

Понтекорво предложил опускать в геологическую скважину источник нейтронов и детектор. Источник облучал породы, окружающие скважину, детектор регистрировал ответное излучение. В лаборатории ученый сконструировал искусственную скважину, моделируя таким образом реальные полевые исследования. В рамках разработанного Понтекорво метода использовались два разных способа работы с источниками нейтронов: нейтронный гамма-каротаж и нейтрон-нейтронный каротаж. Первые результаты работы были опубликованы в 1941 году в журнале Oil and Gas Journal, в статье "Neutron well logging.  A new geological method based on nuclear physics" («Нейтронный каротаж. Новый геологический метод на основе ядерной физики»). 

В 1942 году Бруно Понтекорво встретился со своим учителем Энрико Ферми и рассказал ему о своем опыте использования нейтронов в геологии. В это время Ферми в условиях строжайшей секретности руководил строительством первого в мире ядерного реактора, запущенного в декабре 1942 года в Чикаго. Понятна гордость, с которой впоследствии Понтекорво писал о том, что метод нейтронного каротажа стал первым практическим применением открытия замедления нейтронов. Ядерный реактор Ферми в этой хронологии стал только вторым.

Всего по итогам работы в компании Well Surveys Inc. Понтекорво написал около сорока отчетов, две научные статьи и четыре заявки на патенты.

«Денег, однако, я заработал очень мало, поскольку, как раз когда посыпались выгодные предложения частных фирм, я решил принять предложение занять место исследователя в англо-франко-канадском атомном проекте "Tube Alloys"» (Б. Понтекорво, Una Nota Autobiografica).