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.