I materiali radioattivi e altra monnezza usata nei pozzi di petrolio e di gas

Antimony-124,
Argon-41,
Cobalt-60,
Iodine-131,
Iridium-193
Iridium-192,
Lanthanum-140,
Manganese-56,
Scandium-46,
Sodium-24,
Silver-110m,
Technetium-99m,
Xenon-133
 Bromine-82,
 Carbon-14,
Hydrogen-3,
Iodine-125

Cosa sono? Sorgenti radiattive usate nelle miscele trivellanti petrolifere. Non sempre, non tutte allo stesso momento, ma tutte queste sostanze, in modi e in tempi e in pozzi diversi, sono usati dai signori delle trivelle.

Cosa ci fanno?

Beh, i petrolieri li usano per misurare tutto cio' che e' collegato alle caratteristiche fisiche del petrolio, dalla densita' dei fluidi, alla loro mobilita'.  In un certo senso aiutano a "visualizzare" il petrolio grazie al decadimento temporale della radioattivita' che e' collegato alle caratteristiche del petrolio.

Ad esempio le sorgenti di cesio 137 una volta iniettate rilasciano raggi gamma ad alta energia. La loro attenuazione dipende dalla densita' del materiale in cui sono rilasciati, e quindi il modo in cui questi segnali radioattivi si smorzano nel petrolio da una idea di quanto denso sia il petrolio stesso.

Siccome la densita' del petrolio e' collegata alla sua qualita', ecco che i materiali radioattivi diventano utili per capire se il petrolio e buono o fa schifo.

Il cesio 137 e' usato nell industria del petrolio e del gas dal 1965, cioe' non da ieri. 

Miscele di americio-berillio invece sono usate dal 1950 per valutare la porosita' della roccia. E poi ci sono materiali in polvere e in forma granulare che servono per tracciare il movimento delle masse petrolifere. Lasciano delle scie mentre si muovono.

Circa il 15% delle miscele petrolifere usate negli USA per stimolare pozzi vecchi contiene materiale radioattivo.

In teoria per usare queste sostanze ci vuole personale specializzato e tutta una serie di permessi per il trasporto e l'accesso a queste miscele radioattive perche' sono pericolose. Ovviamente l'idea e' che se usate correttamente -- e cioe' sigillati durante il trasporto e rilasciati a dosi minime solo durante le fasi di ricerca e di estrazione di petrolio, a centinaia o migliaia di metri sotto la crosta terrestre --  non dovrebbero esserci rischi per la popolazione o per i giacimenti di acqua sotterranei.

Se usate correttamente.

Oltre a queste sostanze usate dall'uomo e iniettate sottoterra, ci sono i materiali radioattivi naturalmente presenti sottoterra e che vengono riportati in superficie. Fra questi: l'uranio, il thorio, il radio, alcuni isotopi di potassio e di piombo e i loro sottoprodotti di decadimento.

Non lo dice la D'Orsogna. Lo dice l'Ente di Protezione Ambientale degli USA, l'EPA.

Questo materiale radioattivo che la natura ha cosi ben pensato di tenere sottoterra, e' spesso disciolto nell'acqua di scarto -- l'acqua di produzione --  che naturalmente e' presente nei giacimenti di petrolio.  E quindi, uno tira su il petrolio e nolente o volente tira su anche acqua di produzione e la radioattivita' naturalmente disciolta. A volte ce n'e' di piu', a volte di meno.

Anzi, siccome il processo estrattivo concentra la radioattivita' naturale sottoterra e li riporta in superficie questa monnezza ha un suo nome proprio: Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Material -- TENORM.

Negli USA uno studio del 2000 mostrava che i petrolieri avevano prodotto 150mila metri cubi l'anno di monnezza da attivita' convenzionale - di cui il 30% circa contaminato dalla radioattivita'. In generale per ogni barile di petorlio prodotto in modo convenzionale ce ne sono dieci di monnezza per i pozzi convenzionali.

Per quanto riguarda la monnezza da trivelle non-convenzionali -- il fracking, quando occore "idraulicamente" fratturare la roccia, la monnezza prodotta e' di 2 miliardi di metri cubi l'anno. 
Queste sono cifre dei petrolieri stessi, visto che le fornisce l' American Petroleum Institute. 
Qui la maggior parte della radioattivita' arriva dal radio fra cui il radio-226 e il radio-228. 

La radioattivita', e le altre componenti radioattive variano da stato a stato, perche' le geologie possono essere diverse. Ad esempio, in Mississippi il 90% dei pozzi ha radioattivita' instrinseca. In Colorado quasi nessuno. Alte le concentrazioni in Texas e Louisiana. Basse in Calfiornia e Kansas.

E dove finisce questa radioattivita'?

Buona domanda.

Negli USA gli impianti di depurazione non sono obbligati a fare test di radioattivita'.

Il New York Times nel 2011 misuro' livelli di radio oltre mille volte il limite consentito nell'acqua vicino ai pozzi di gas. 

"Overview of Exploration and Production: Waste Volumes and Waste Management Practices in the United States" prepared for The American Petroleum Institute by ICF Consulting, May 2000.

Le renne radioattive di Norvegia

La scorsa settimana il Norwegian Radiation Protection Authority ha reso pubblico il suo State of the Environment, un rapporto annuale sullo stato dell'ambiente. Il governo ha trovato alti livelli di cesio-137 nelle renne selvatiche che vivono nel Jotunheimen National Park del paese.
 
Il cesio-137 e' un isotopo che in buona parte deriva dalle reazioni che si usano nelle centrali nucleari.  Chernobyl in questo caso.

E infatti quasi trenta anni fa, l'esplosione della centrale nucleare sovietica rilascio' cesio-137 in atmosfera che in qualche modo arrivo' in Norvegia, fu assorbito nel sottosuolo ed eccoci qui, e' arrivato nel corpo delle renne.

Inger Margrethe H Eikelmann, una delle scienziate coinvolte nello studio ricorda che in realta' la Norvegia fu relativamente fortunata in quanto non fu molta la radioattivita' giunta nel paese a causa di Chenobyl. Ci sono pero' delle specie che sono piu' sensibili alla radioattivita', in particolare i funghi
della specie Cortinarius caperatus che concentrano il cesio-137 dal terreno al loro interno.

E infatti subito dopo il disastro nucleare il commercio e il consumo di questo tipo di funghi fu vietato fino al 2002.

Chi mangia questi funghi oltre all'uomo? Le renne di Norvegia. E ovviamente piu' funghi mangiano, maggiore e' la radioattivita', e quindi le concentrazioni di cesio-137 fluttuano con le annate e con l'abbondanza di funghi.

Nel 2014 ce ne sono stati tanti - una caratteristica delle estati umide e lunghe, come quella di quest'anno, quando la temperatura media per un po di tempo e' arrivata a 30 gradi anche in Norvegia.

L'unita' di misura della radioattivita' e' il becquerel.  A Settembre di quest'anno la media di cesio-137 nelle renne fu di  8,200 becquerel per chilogrammo, mentre due anni fa il tasso era 1,500 becquerel per chilogrammo.

Tutto questo non ha sorpreso i ricercatori perche' e' noto che le renne amano questo tipo di funghi. 

I livelli di radioattivita' sono “extremi” dice Lavrans Skuterud, un altro scienziato coinvolto nelle misure.  E non ci sono solo le renne, ma anche le pecore. Per loro il livello considerato sano di radioattivita' e' di 600 becquerel per chilogrammo. In quelle catturate nella stessa zona delle renne, il livello era di 4500 becquerel per chilogrammo.

Che fare?

Beh, una delle soluzioni e' di non portare renne al macello per il consumo di carne fino a Novembre, quando i livelli di radioattivita' scenderanno e nel frattempo fargli mangiare cibo senza radioattivita'.
Piu' di questo non sanno pensare, perche' cosa altro puoi fare? 

Non e' ben chiaro quali siano gli effetti alla salute delle renne radioattive, che in generale appaiono sane, ne su chi mangia quelle carni - in particolare la popolazione Sami della Norvegia settentrionale.

Il cesio-137 di Chernobyl arrivera' al suo "half-life" nel 2016, quando la radioattivita' sara' meta' di quella originale, ma per far scomparire il resto, ci vorra' molto, moltissimo tempo.

Nelle parole di Inger Eikelmann “It will never be zero.”

Questo per ricordare che come per il petrolio, come per il nucleare, basta un solo incidente a cambiare la nostre vite - e quelle delle renne -  per sempre, o comunque per molto tempo e in modi che non possiamo prevedere.