Forskerne beskrev processen med radioaktive isotoper, der kommer ind i vandet, der ledsager ekstraktionen af skiferolie og gas. Forskernes fund er beskrevet i to videnskabelige artikler offentliggjort i tidsskriftet Chemical Geology af en gruppe ledet af Joshua Landis fra Dartmouth College i USA.
Husk, at produktionen af skifer-kulbrinter har udviklet sig hurtigt i de senere år. Takket være denne teknologi er De Forenede Stater allerede blevet en nettoeksportør af naturgas og planlægger at opnå den samme status med hensyn til olie i de kommende år. Dette til trods for, at staten med verdens første BNP og verdens tredjestørste befolkning forbruger en masse fossile brændstoffer.
Generelt ser processen sådan ud. En blanding af vand, sand og kemiske reagenser pumpes ind i brønden med kraftige pumper. Når væsketrykket bliver for stort, bryder den geologiske formation og kollapser. Figurativt udstråler brændstof ud af den deformerede klippe som vand fra en komprimeret vaskeklud.
Denne teknologi udgør imidlertid en miljømæssig trussel. Brugte reagenser havner delvist i drikkevand og kan forårsage sundhedsmæssige problemer. Derudover beriges det "brugte" vand med det radioaktive element radium.
Hvor kommer det fra? Dette er, hvad forskerne fandt ud af i det første arbejde. De placerede skiferprøver i vand beriget med calciumsalte. Lad os forklare, at væsken, der pumpes i jorden, og som rejser gennem adskillige revner, uundgåeligt absorberer disse stoffer.
Som forskerne fandt ud, ekstraherer en sådan løsning også radium fra den omgivende skifer. På samme tid er der to kilder til det farlige element, og de har et andet forhold mellem koncentrationer af radium-226 og radium-228. Den første isotop er relativt stabil med en halveringstid på mere end tusinde år. Den anden er meget aktiv: for ham er den samme periode mindre end seks år. Når radium nedbrydes, udsendes stråling, og et andet radioaktivt element, radon, frigives.
Den første kilde til det farlige metal var den uorganiske mineraldel af skiferen. Det indeholder et radium-228 atom for kun 250 radium-226 atomer. Dette er en forholdsvis høj koncentration for den første isotop. Den anden kilde er den organiske del af racen. I det er forholdet mellem radium-228 og radium-226 1 ud af 10.000.
Eksperimenter har vist, at mere end 14% af det radioaktive element indeholdt i skiferen på kun få timer overgår til opløsning. Til sammenligning: rent (ikke beriget med calciumsalte) vand udvaskes kun under 0,5%.
Salgsfremmende video:
Den anden artikel beskriver en model for denne overførsel til forskellige koncentrationer af salte i opløsning og forskellige mængder vand, der bader skiferen. Her brugte forfatterne eksperiment, matematisk modellering og direkte målinger af mængden af radium i grundvand på stedet for skifer-carbonhydridproduktion.
Før disse undersøgelser var eksperter ikke sikre på, om selve skiferen var kilden til det radioaktive metal. Der var en hypotese om, at sagen er i de naturlige ophobninger af radium i grundvand, som nogle gange findes.
Anatoly Glyantsev