Para penyelidik menerangkan proses isotop radioaktif memasuki air yang menyertai pengekstrakan minyak dan gas serpih. Penemuan saintis dijelaskan dalam dua artikel ilmiah yang diterbitkan dalam jurnal Chemical Geology oleh kumpulan yang diketuai oleh Joshua Landis dari Dartmouth College di Amerika Syarikat.
Ingatlah bahawa pengeluaran hidrokarbon serpih telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir. Berkat teknologi ini, Amerika Syarikat telah menjadi pengeksport gas asli bersih dan merancang untuk mencapai status yang sama dengan minyak pada tahun-tahun mendatang. Ini berlaku walaupun negara dengan KDNK pertama di dunia dan penduduk ketiga terbesar di dunia menggunakan banyak bahan bakar fosil.
Secara umum, prosesnya kelihatan seperti ini. Campuran reagen air, pasir dan kimia dipam ke dalam sumur dengan pam yang kuat. Apabila tekanan bendalir menjadi terlalu besar, formasi geologi pecah dan runtuh. Secara kiasan, bahan bakar keluar dari batu yang cacat seperti air dari kain lap yang dimampatkan.
Walau bagaimanapun, teknologi ini menimbulkan ancaman persekitaran. Reagen terpakai sebahagiannya berakhir dalam air minuman dan boleh menyebabkan masalah kesihatan. Di samping itu, air "habis" diperkaya dengan unsur radioaktif radium.
Dari mana asalnya? Inilah yang diketahui oleh penyelidik dalam karya pertama. Mereka meletakkan sampel serpih di dalam air yang diperkaya dengan garam kalsium. Mari kita jelaskan bahawa cecair yang dipam ke dalam tanah, melalui banyak celah, pasti menyerap bahan-bahan ini.
Seperti yang diketahui oleh para penyelidik, penyelesaian seperti itu juga mengeluarkan radium dari serpihan di sekitarnya. Pada masa yang sama, terdapat dua sumber unsur berbahaya, dan mereka mempunyai nisbah kepekatan radium-226 dan radium-228 yang berbeza. Isotop pertama agak stabil, dengan jangka hayat melebihi seribu tahun. Yang kedua sangat aktif: baginya tempoh yang sama kurang dari enam tahun. Apabila radium membusuk, radiasi dipancarkan, dan unsur radioaktif lain, radon, dilepaskan.
Sumber pertama logam berbahaya adalah bahagian mineral anorganik dari serpih. Ia mengandungi satu atom radium-228 untuk hanya 250 atom radium-226. Ini adalah kepekatan yang cukup tinggi untuk isotop pertama. Sumber kedua adalah bahagian organik baka. Di dalamnya, nisbah radium-228 ke radium-226 adalah 1 dalam 10,000.
Eksperimen telah menunjukkan bahawa hanya dalam beberapa jam lebih daripada 14% unsur radioaktif yang terkandung dalam serpih menjadi larutan. Sebagai perbandingan: air tulen (tidak diperkaya dengan garam kalsium) keluar hanya kurang dari 0.5%.
Video promosi:
Artikel kedua menerangkan model pemindahan ini untuk kepekatan garam yang berbeza dalam larutan dan jumlah air yang berlainan yang membasahi serpih. Di sini penulis menggunakan eksperimen, pemodelan matematik dan pengukuran langsung jumlah radium dalam air bawah tanah di lokasi pengeluaran hidrokarbon serpih.
Sebelum kajian ini, para pakar tidak pasti sama ada serpihan itu sendiri adalah sumber logam radioaktif. Terdapat hipotesis bahawa perkara tersebut terdapat dalam pengumpulan radium semula jadi di dalam air bawah tanah, yang kadang-kadang dijumpai.
Anatoly Glyantsev
