放射性勘探的应用
在自然界中广泛分布着放射性元素，虽其含量甚微，但在衰变过程中，会产生α、β、γ射线。因此，只要测量放射线的强度就能了解放射性含量大小。水体（地表水、海水、湖水等）的放射性含量一般说来是非常微弱的，而地下水的放射性含量，则主要取决于在形成过程中周围岩石的放射性元素溶解或转移程度。天然放射性法主要用于寻找基岩裂隙水，它是利用放射性探测仪器在地表（或空中）测量天然放射性的强度变化，从而发现与地下水有关的地质构造（如裂隙带、断层），所以这是一种间接的找水方法，下面介绍几种测量方法。
1.测量γ射线法
用携带式辐射仪（常用闪烁记录器）测量近地表岩石或覆盖层中放射性元素发出的γ射线。根据试验资料，在含水的构造带上所测到的γ射线强度通常高出正常值约0.3～1.0倍。其理由之一是岩石中放射性元素不断地向地下水转移（溶解），使水中的放射性含量增高。当地下水沿裂隙或断层上升时，随着水分的蒸发，放射性元素将不断析出，在地表上形成一定范围的放射性临晕，于是在含水裂隙带上就会测量到较强的放射性异常。理由之二是放射性元素在衰变过程中产生出放射性气体，如氡气或氡的同位素，尽管这些射气穿透能力很弱，一般不会直接到地表，但当遇到裂隙或断层时，则沿着裂隙上升、扩散到地表，并有一部分吸附在土体的孔隙之中，从而也能引起放射性的强异常。在这种情况下，如果测量射气的浓度，将会有明显的异常。
应该指出的是，在探查基岩裂隙水的工作中，由于地表覆盖，单用水文地质的方法，往往难以发现含水地带，而利用电法勘探的资料也因为裂隙带很窄或电性差异不明显而不能够很好地反映现实情况，在这种情况下利用放射性测量，可以取得较满意的结果。
例如，在四川某地一背斜构造北端的山前盆地中，分布着白垩系砂岩和页岩。岩层中有北东和北西两组交叉的裂隙。为了找水，沿近南北方向布置Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的三条γ测量剖面线，测量结果均有放射性异常显示。由此推断出裂隙带的位置和范围，如图9-16所示。1#钻孔经抽水试验，涌水量达到日产1000t以上。
2.α径迹测量
20世纪80年代α径迹测量开始用于探测地下水源，并取得较好的效果。当具有一定动能的质子、α粒子以及宇宙射线等带电粒子，射入某些绝缘固体物质中时，会留下微弱的痕迹（只有几十埃），被称为潜迹（要用电子显微镜才能觉察出来）。如把这种经过辐射损伤的材料浸泡在强酸或强碱溶液中，使潜迹扩大成微米数量级的小坑（蚀坑）。这样用一般的光学显微镜就能观测到粒子的径迹。这类能记录重带电粒子的材料，称为固体径迹探测器。用固体径迹探测器探测放射性的方法，称为径迹测量。
如果把盛有探测器的探杯，杯底朝上埋在地表小坑中（一般要20～30天），就可能记录到α粒。至于α粒子的来源，可以认为主要是氡气，这些氡通过扩散、对流以及地下水渗滤等复杂作用而趋向地表并进入探杯，于是氡及其后代相继衰变，它所放射的α粒子，就在探测器上留下了潜迹。
例如，无锡某地的上志留统砂岩和石英砂岩，产状为N70°W/∠50°，NE。区内裂隙发育，有两组密集带，以290°一组为主。为了寻找地下水，布置南北向α径迹测量剖面，α径迹曲线出现双峰异常（图9-17），推测主峰是含水裂隙密集带反映。将井位定在断裂构造上盘位置，井深130m，静止水位5.9m，降深50.8m时，每小时涌水量为30.71t。
图9-16 某地γ剖面平面图（剖面线单位：m）
图9-17 用α径迹找水实例
3.α卡法
与α径迹相比，α卡法在土层中测试的时间，可以缩短到数天甚至数小时，既提高了效率，又保证了不受人为的破坏。
α卡是采用对氡的衰变产物（女体）有强吸附能力的材料制成的卡片，将α卡置塑料杯中，并使杯底朝上埋于地下，经数小时到数天后取出，再用测量α射线的仪器测定卡片上所收集的氡及其后代相继衰变所产生的α射线，就叫作α卡法。此法虽然测试时间短，但灵敏度却相当高。它可以发现微弱的放射性异常。因此在探查地下水方面值得推广。
1982年，在四川隆昌某地寻找地下水时，在同一剖面上做α卡法测量和γ法测量，测试结果见图9-18，由图9-18可见，两种方法均有明显反应。而α卡法所显示的构造部位更加突出。打井后日涌水量大于800t。
图9-18 α卡法与γ法综合剖面图