Vědci popsali proces vstupu radioaktivních izotopů do vody, který doprovází těžbu břidlicové ropy a plynu. Nálezy vědců jsou popsány ve dvou vědeckých článcích publikovaných v časopise Chemical Geology skupinou vedenou Joshua Landisem z Dartmouth College ve Spojených státech.
Připomeňme, že výroba uhlovodíkových břidlic se v posledních letech rychle rozvíjí. Díky této technologii se Spojené státy již staly čistým vývozcem zemního plynu a plánují v následujících letech dosáhnout stejného stavu, pokud jde o ropu. A to i přesto, že stát s prvním HDP na světě a třetí největší populací na světě spotřebovává hodně fosilních paliv.
Obecně to vypadá takto. Směs vody, písku a chemických činidel se čerpá do studny pomocí výkonných čerpadel. Když je tlak tekutiny příliš velký, geologická formace se zlomí a zhroutí. Obrazně řečeno, palivo vyteče z deformované horniny jako voda ze stlačené žínky.
Tato technologie však představuje ekologickou hrozbu. Použitá činidla částečně končí v pitné vodě a mohou způsobit zdravotní problémy. Kromě toho je „spotřebovaná“voda obohacena radioaktivním prvkem radia.
Odkud to pochází? To je to, co vědci zjistili v první práci. Vzorky břidlic umístili do vody obohacené vápenatými solemi. Vysvětlíme, že kapalina čerpaná do země, která prochází četnými trhlinami, nevyhnutelně tyto látky absorbuje.
Jak vědci zjistili, takové řešení také extrahuje radium z okolní břidlice. Současně existují dva zdroje nebezpečného prvku a mají rozdílný poměr koncentrací radia-226 a radia-228. První izotop je relativně stabilní a poločas rozpadu přesahuje tisíc let. Druhý je velmi aktivní: pro něj je stejné období méně než šest let. Když se radium rozpadá, vyzařuje se záření a uvolňuje se další radioaktivní prvek, radon.
Prvním zdrojem nebezpečného kovu byla anorganická minerální část břidlice. Obsahuje jeden atom radia 228 pro pouhých 250 atomů radia 226. Toto je poměrně vysoká koncentrace pro první izotop. Druhým zdrojem je organická část plemene. V něm je poměr radium-228 k radium-226 1 z 10 000.
Pokusy ukázaly, že během několika hodin přechází do roztoku více než 14% radioaktivního prvku obsaženého v břidlici. Pro srovnání: čistá (ne obohacená vápenatými solemi) voda vyluhuje pouze méně než 0,5%.
Propagační video:
Druhý článek popisuje model tohoto přenosu pro různé koncentrace solí v roztoku a různá množství vody, která břidlicovou vodu koupe. Zde autoři použili experiment, matematické modelování a přímé měření množství radia v podzemních vodách v místě těžby uhlovodíkových břidlic.
Před těmito studiemi si odborníci nebyli jistí, zda břidlice samotná byla zdrojem radioaktivního kovu. Existovala hypotéza, že jde o přirozené akumulace radia v podzemních vodách, které se někdy vyskytují.
Anatolij Glyantsev