據(jù)悉，世界上有專家研究表明：海洋底巖芯活化分析的早期報導(dǎo)始于1962年,1969年以后報導(dǎo)頻增，成為有關(guān)國際學(xué)術(shù)會議的重要內(nèi)容。就方法來講這些研究工作涉及中子活化分析（NAA）、中子俘獲γ輻射能譜測量（n，γ）、中子非彈性散射γ射線能譜分析（n,n′）、X射線螢光分析（XRF）、自然放射性γ能譜測量，海底伽瑪密度測定等。除后兩種方法外，其他方法均處于研究階段。對于海洋資源勘探的日益重視，顯然是由于陸地資源的迅速消耗，迫使人們設(shè)法尋找更長期的原料儲備，從海底能夠提取的重要金屬，據(jù)估算，認為海洋礦床的金屬儲量夠用1000年以上。

從1970年前后起，美國、西德、蘇聯(lián)等國從事了許多研究工作，僅美國就有至少三個機構(gòu)（美國地質(zhì)調(diào)查所、Georgia大學(xué)、太平洋西北研究室）從事了數(shù)年專題研究，而參與試驗的機構(gòu)就更多了。這些是國際上爭奪海洋資源值得重視的情況。

據(jù)1975年報導(dǎo)，蘇聯(lián)在南海濱進行陸棚區(qū)地質(zhì)研究時，應(yīng)用了海洋放射性測量^[6];1974年多道γ能譜儀在波羅的海對海底沉積進行了U、Th、K填圖，配合了巖石學(xué)的研究^[7]；此外蘇聯(lián)還用伽瑪伽瑪法測定了海底沉積的密度[^8]。在1976年召開的第二十五屆國際地質(zhì)年會上Symons等報告了用拖引式γ能譜儀在水深小于200米的陸棚區(qū)的測量工作^[9]，航行速度小于每小時7浬（1浬＝1.85千米），用衛(wèi)星無線電定位，探頭為76×76mm的 NaI（T1）晶體，能譜儀為四道：總道（100Kev～3Mev）、K道（1.31～t.61 Mev）、U道（1.62～1.94Mev）,Th道（2.475～2.97Mev），自穩(wěn)用的參考源為²⁴¹Am（59.5Kev）。

西德Karlsruhe核子研究中心在1972年9月于美國核子協(xié)會國家專題會議上提交了兩篇報告，一為“關(guān)于在陸棚區(qū)應(yīng)用252Cf勘探海洋礦物資源的核子方法的可行性研究”，另一為“用于在海底借助²⁵²Cf中子激活γ射線分析勘探錳結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計”。文獻^[5]中對比了XRF、NAA及（n，γ）分析，由于XRF法的代表性差而不宜采用，見表3。表中的體積是指對探測儀做出90%峰計數(shù)貢獻的物質(zhì)球形體積。認為無論就地分析或是取樣分析NAA及（n，γ）是適用的，也是等效的。中子源應(yīng)選用1mg的²⁵²Cf，它相當(dāng)于1150Ci的²⁴¹Am—Be源；中子管由于需用外電源、體積大、不穩(wěn)定而不適合。預(yù)計NAA、（n，γ）對Ti效果好，而對Zr是有困難的（計數(shù)率太低），Th則依靠自然放射性測量。認為在水深小于10米條件下取樣有優(yōu)越性，此時可對樣品進行船上分析；更深區(qū)采用海底就地分析，為此設(shè)計了專門的探頭，探頭中安裝有致冷機，以供給Ge（Li）所需的低溫；為了研究地層而采的巖芯可在船上進行精密中子分析。

文獻中設(shè)計了一個在深海底就地分析錳結(jié)核的系統(tǒng)，它可以在深達6000米的海底測量Ni、Cu、Co的含量（濃度），此裝置預(yù)計在1973年完成加工。迄今已使用的是海底電視及采樣，并在船上或陸地做分析；海底就地分析的研究就是為了改進分析工作以適應(yīng)日益增長的海洋勘探的需要。由于船行速度必須保持2浬/小時即1 m/S的速度；還由于錳結(jié)核在海底的分布低于每平方米數(shù)十公斤的密度，這是對（n，γ）分析不利的；而且測量又需一定時間；故此設(shè)計中將樣品采集到一個罐里，再進行分析。當(dāng)Ni、Cu、Co的含量接近1%，而且錳結(jié)核密度約達5kg/m²時，就有經(jīng)濟價值。這就要求，測定金屬品位的同時應(yīng)測量結(jié)核在罐中的體密度及其在海底的分布密度，相對誤差要求為10%。深海泥土及粒度小于1cm的其他沉積物在采樣時被除去。兩個相鄰取樣分析點之間的距離為1km，每一個分析周期約為15分鐘，每次出海任務(wù)延續(xù)時間至少為數(shù)大。具體做法是，將海底表面沉積用吸引系統(tǒng)搜集并傳送到一個罐里，罐中心裝有一個²⁵²Cf源，罐外裝有Ge（Li）深測儀，測量中子俘獲γ輻射，測量時間約為10分鐘；罐的上部裝有Co⁶⁰，對側(cè)裝有NaI（T1）,測出體密度，裝罐的時間連同系統(tǒng)的動作速度可粗略地指示錳結(jié)核在海底的分布密度值。這些測量信息，連同探測器的溫度，垂直位置顯示等一并傳送到船上計算機進行自動處理，算出Ni、Cu、Co元素含量，體密度、海底分布密度等數(shù)據(jù)。裝置的設(shè)計可承受600個大氣壓，有一氦壓縮機做為80°K制冷系統(tǒng)的一部分，為了防止振動Ge（Li）探測器用彈簧系統(tǒng)懸掛起來。整個裝置用船拖在海底。

美國太平洋西北研究室研究了中子活化分析方法，在方法的選擇上認為記錄瞬發(fā)γ射線（n，γ）雖可以測定Fe和Si，但對礦物中的許多元素來講靈敏度低，而實驗證明激活放射性核分析對于多數(shù)元素的靈敏度都可以達到有經(jīng)濟意義含量以下，故選用中子活化分析方法，源選用²⁵²Cf。在初期實驗室研究中用260μg²⁵²Cf對20多種礦物進行了實驗，照射及測量時間共為2～5分，證明了實驗室礦物分析的現(xiàn)實性；為了證明野外現(xiàn)場就地分析及海底分析的可行性用210μg²⁵²Cf做了模型試驗；然后又在海邊進行了模擬試驗，用200磅已知成份礦樣，裝在截斷的55加倫汽油桶內(nèi)（高10＂、直徑約為22＂），在潮退時埋在海邊，當(dāng)漲潮時被4～5呎海水所淹沒，用210ug²⁵²Cf對準(zhǔn)樣品照射2′，用10＂高6＂直徑的石臘塊做為慢化器，冷卻30～40′，測量200＂,Ge（Li）體積為50cm³，此試驗中測出的元素有Mn（0.1%）、Ag（0.05%）、Mg,Al、V，并認為Na²⁴和Cl³⁸干擾不嚴重，試驗結(jié)果表明最佳源強為5mg，但考慮到對Ge（Li）的損傷及防護條件，選用1mg是可以的。并提出研制中子倍增器的想法，該研究室所裝中子倍增器為次臨界型，可使中子增長30～40倍；該研究室在室內(nèi)海底模型裝置上詳細研究了礦物樣品中不同元索的靈敏度，用了約為2mg的²⁵²Cf，慢化層為12＂厚的石臘，可獲1.7×10⁷n/cm²s的熱中子流，可測元素30～40個，其中16個元素的靈敏度列入表4中，探測器同上，照射時間2′，冷卻30～60＂，測量時間2′，實驗室結(jié)果表明，如果能知道物質(zhì)的實際密度，則準(zhǔn)確度可達到±10%；這些試驗結(jié)果給出了就地分析及測井的可能性，并為開展海底中子活化分析設(shè)計了一個可下到數(shù)百尺海底的裝置，每個點的分析周期自動控制為約5分鐘，將用海底電視做水下觀察；未來在采用中子次臨界型倍增器條件下，²⁵²Cf可減至50μg；對于陸棚區(qū)及淡水湖中此方法具有很大的優(yōu)越性，對于測井和陸地分析以及行星礦物分析都可采用。美國太平洋西北研究室還研究了海洋X螢光能譜分析法，由于未能找到所需文獻，不能對它進行評述。

美國Georgia大學(xué)進行了海底及船上分析研究工作。為了進行海底就地中子活化分析，設(shè)計了三種操作方式：（1）用于深海（＞60呎）的潛水艇、（2）適用于中深海（50～150呎）的水下撬、（3）適用于淺水區(qū)（＜60呎，一般為10～50呎）的可容兩個人的潛水器；此項試驗用了100、200、400和512道四臺多道能譜議。使用200μg²⁵²Gf可獲10⁶n/cm²s的熱中子通量，探測器選用3＂×3＂的NaI（T1）晶體，照射4′冷卻30＂，測量4＂，用水下電視監(jiān)視。認為對Mn、Cr、Mo、V、W、Co、Cu、Pb、Sn、Al、Ag、Hg、Ti、Mg十四個元素的靈敏度可達有經(jīng)濟價值含量以下。用潛水艇的實驗是在加里福尼亞海岸外的太平洋上進行的，裝有電視機的潛水器及水下撬是在墨西哥灣及美國東南部陸棚區(qū)實驗的，所有方面包括健康物理學(xué)均得到肯定。在1972年初用一個1mg 252Cf及更為完善的分析系統(tǒng)在太平洋做了大范圍船上巡回中子活化分析，所分析的樣品包括用取芯器和抓樣采樣的海底沉積、深海結(jié)核、空氣污染樣品、不同深度的水樣中的痕量元素，以及生物樣品如飛魚等；分析系統(tǒng)包括有兩個Gc（Li）（65cm³和55cm³）、4096道分析器、PDP118K存儲容量的計算機、NIM系列電子線路及盒式磁帶存儲器、紙帶穿孔機及電傳打印機，船上還裝有X螢光分析系統(tǒng)；水樣分析經(jīng)過離子交換處理；中子源裝在一個特制容器中，有三個照射孔道，可獲1.4×10⁷n/cm²s的熱中子流；照射時間為數(shù)分至30分；認為此種工作對于海洋學(xué)及環(huán)境科學(xué)都是很有益的。

美國地質(zhì)調(diào)查所研究了中子俘獲γ輻射能譜法^[19-25]。在長伊斯蘭德海峽（15～30m深）進行了五個點的試驗。Ge（Li）探頭為45cm³,4096道譜儀及小型計算機，兩個²⁵²Cf源分別為0.7μg和8.2μ，源距相應(yīng)為52.1cm和62.2cm；用中子俘獲γ輻射能譜法可以定性地判斷Ni、Fe,Cu峰，定量尚有困難。試驗中遇到兩個技術(shù)問題：Cl的干擾及統(tǒng)計漲落大。Cl譜中如果將單雙逃逸峰都算在內(nèi)，則有400多個峰，近50個峰的全能強度大于0.5（對100次γ輻射），將儀器吊在6m水深處，測出了62個峰，其強度大于26，其中有48個與Cl峰距離在5Kev以內(nèi)，必須認為是Cl峰或Cl給出重要貢獻的峰，甚至在使用Ge（Li）的條件下，如此多的Cl峰，都將嚴重限制中子俘獲γ輻射法的使用；此外所測到的是熱中子，超熱中子及慢中子混合俘獲γ輻射，而有些元素對超熱中子俘獲有共振截面，這也將帶來分析誤差。對今后試驗做出了如下建議：（1）改變探頭裝置，將Ge（Li）置于中心，用十個²⁵²Cf圍成一圈，半徑為13～15cm，這樣沉積物密度變化對熱中子及超熱中子通量的影響會小些；（2）用樣品中公有的Fe元素譜線中的兩個峰的比值，可以對中子流能量分布進行指示，可建立譜線硬度指示；（3）改用脈沖式中子發(fā)生器，恰當(dāng)?shù)剡x擇測量窗的時間，以區(qū)分俘獲γ射線及某一共振譜線，用這種方法來提高對某一元素的選擇性。