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放射性物質は地層パラメータの記録に使用されます。放射性トレーサーは、水圧破砕液中の他の物質とともに、水圧破砕によって生じた亀裂の注入プロファイルと位置を決定するために使用されることがあります。[1]
伐採のための放射性物質の使用
密封放射性線源は、水圧破砕井と非破砕井の両方の地層評価に日常的に使用されています。線源は坑井検層ツールの一部として掘削孔に降ろされ、水圧破砕が行われる前に掘削孔から取り除かれます。地層密度の測定は、密封されたセシウム 137線源を使用して行われます。これは、地層に高エネルギーのガンマ線を照射します。これらのガンマ線の減衰により、地層密度の正確な測定値が得られます。これは、1965 年以来の標準的な油田ツールとなっています。もう 1 つの線源は、地層の多孔性の評価に使用されるアメリシウム ベリリウム (Am-Be) 中性子線源で、1950 年から使用されています。掘削のコンテキストでは、これらの線源は訓練を受けた人員によって使用され、それらの人員の放射線被ばくが監視されます。使用は、国際原子力機関 (IAEA) のガイドライン、SU または欧州連合のプロトコル、および英国の環境庁のライセンスによってカバーされています。放射性物質のアクセス、輸送、使用にはライセンスが必要です。これらの物質は非常に大きく、「汚い爆弾」に使用される可能性があるため、セキュリティの問題が重要視されています。通常の使用では、一般の人々や水源に危険はありません。放射性物質は遮蔽されたコンテナで井戸の現場に輸送されるため、一般の人々への被曝は非常に少なく、 1 日のバックグラウンド放射線量よりもはるかに低いです。
放射性トレーサーとマーカー
石油・ガス産業では、一般的に、密封されていない放射性固体（粉末および粒状）、液体、ガスを使用して、物質の動きを調査または追跡します。これらの放射性トレーサーの最も一般的な用途は、さまざまな目的での流量測定のために油井のヘッドでの使用です。1995年の調査では、刺激された油井およびガス井の15％以上で放射性トレーサーが使用されていたことが判明しました。[2]
これらの放射性トレーサーの使用は厳しく管理されています。放射性トレーサーは、放射線が容易に検出でき、適切な化学的性質を持ち、初期汚染と残留汚染を最小限に抑える半減期と毒性レベルを持つものを選択することが推奨されています。[3] オペレーターは、認可された物質が、一般市民が 1 年間に 1 mSv (100 mrem) を超える放射線を浴びないように、また制限のないエリアでの線量が 1 時間あたり 0.02 mSv (2 mrem) を超えないように使用、輸送、保管、処分されることを保証しなければなりません。オペレーターは、保管されている認可された物質が権限のない人によってアクセス、移動、または使用されないように保護し、使用中および保管されていないときに認可された物質を管理し、常に監視する必要があります。[4]連邦および州の原子力規制機関は、使用された放射性核種の記録を保管しています。[4]
2003年現在、石油・ガス産業では、アンチモン124、アルゴン41、コバルト60、 ヨウ素131、イリジウム192、ランタン140、マンガン56、スカンジウム46、ナトリウム24、銀110m、テクネチウム99m、キセノン133の同位体が、識別と測定が容易なため、最も一般的に使用されている。[3] [5] 臭素82、 炭素14、水素3、ヨウ素125も使用されている。[3] [4]
使用される金額の例は以下のとおりです。[4]
水圧破砕では、破砕プロセスが採掘可能層の岩石を貫通したかどうかを評価する必要がある場合、銀110mでコーティングされたプラスチックペレットまたはイリジウム192で標識された砂をプロパントに加えることがあります。[4] 注入プロファイルと亀裂の位置を決定するためのテスト中に、いくらかの放射能が坑井ヘッドの表面に持ち込まれることがあります。通常、これには非常に小さな（50 kBq）コバルト60源が使用され、希釈係数は上部プラントと機器での放射能濃度が非常に低くなるように調整されています。[3]
米国における規制
NRCと認可された州政府機関は、米国における水圧破砕における注入放射性核種の使用を規制している。[4]
米国環境保護庁は飲料水の放射能基準を設定している。[6]連邦および州の規制当局は、ガス井廃水を受け入れる下水処理場に放射能検査を義務付けていない。2008年に水圧破砕掘削ブームが始まったペンシルベニア州では、それらの下水処理場の下流にあるほとんどの飲料水取水場は、2006年以前から放射能検査を行っていない。 [7] EPAは、ペンシルベニア州環境保護局に、特定の場所のコミュニティ給水システムと集中型廃水処理施設に放射性核種の検査を実施するよう義務付けるよう要請した。[7] [8] [9]
参照
参考文献
- ^ Reis, John C. (1976).石油工学における環境制御。Gulf Professional Publishers。
- ^ K. Fisher 他、「放射性トレーサーを用いた刺激手順の分析と経済的利点に関する包括的研究」、石油技術者協会、論文 30794-MS、1995 年 10 月。
- ^ abcd 石油・ガス産業における放射線防護と放射性廃棄物の管理(PDF) (報告書)。国際原子力機関。2003 年。38 ～ 40 ページ。2012年5 月 20 日閲覧。
3
H や
14
Cなどのベータ線放射体は、サンプリング技術を使用して放射性トレーサーの存在を検出することが可能な場合、または放射能濃度の変化をシステム内の対象特性の指標として使用できる場合に使用できます。46 Sc、140 La、56 Mn、24 Na、124 Sb、192 Ir、99 Tc m、131 I、110 Ag m、41 Ar、133 Xe などのガンマ線放射体は、識別と測定が容易なため、広く使用されています。 ...「ソフト」ベータ線放射体の溶液が漏れた場合の検出を容易にするために、 82 Brなどの半減期の短いガンマ線放射体が混入されることがあります...
- ^ abcdef Jack E. Whitten、Steven R. Courtemanche、Andrea R. Jones、Richard E. Penrod、および David B. Fogl (産業および医療用核安全部門、核物質安全および保障措置局) (2000 年 6 月)。「物質ライセンスに関する統合ガイダンス: 坑井検層、トレーサー、およびフィールド浸水調査ライセンスに関するプログラム固有のガイダンス (NUREG-1556、第 14 巻)」。米国原子力規制委員会。2012年4 月 19 日閲覧。Frac
Sand のラベル...Sc-46、Br-82、Ag-110m、Sb-124、Ir-192
{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Dina Murphy & Larry Huskins (2006 年 9 月 8 日)。「カリフォルニア州ニューブランズウィックの環境局に提出された書簡」(PDF)。カリフォルニア州ペノブスクイス政府: 3。2012年7 月 29 日閲覧。
この放射性物質を扱って生計を立てているエンジニアが被ばくする放射線量は、1 日にタバコ 1.5 箱を吸う人よりも少ない。"
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ 米国環境保護庁、「EPA の飲料水規制は放射性核種に関するものですか? EPA の飲料水規制は放射性核種に関するものですか?」、2013 年 9 月 15 日にアクセス。
- ^ ab Urbina, Ian (2011年2月26日). 「ガス井戸の汚染水が川に流れ込む中、規制は緩む」ニューヨーク・タイムズ。 2012年2月22日閲覧。
廃水中の放射能レベルは、飲料水に対する連邦基準で許容される最大値の数百倍、あるいは数千倍に達することもある。
- ^ Shawn M. Garvin (2011 年 3 月 7 日)。「PADEP への書簡:Marcellus Shale 030711 について」(PDF)。EPA。2012年5 月 11 日閲覧。 … PADEP
が要求する報告書を含む複数のデータ ソースによると、ガス掘削作業 (水圧破砕からの逆流やガス生産井から生成されるその他の流体を含む) から生じる廃水には、放射性核種など、人間の健康や水生環境に脅威を与える可能性のある物質がさまざまな濃度で含まれており、高濃度の場合もあります。…これらの物質の多くは廃水処理施設で完全に除去されず、その排出によって下流のユーザーの飲料水の水質が悪化したり、悪化の一因になったり、水生生物に害を及ぼしたりする可能性があります。…同時に、放射性核種を含むこれらの物質が廃水処理水中に残留するかどうか、また受水域に潜在的に存在するかどうかを調べることも同様に重要です。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ イアン・アービナ（2011年3月7日）「EPA、ペンシルバニア川の汚染監視を強化」ニューヨーク・タイムズ。 2012年2月23日閲覧。