Környezetföldtani alkalmazás
222Rn
A radon környezetföldtani vizsgálatainak jelentősége
Számos kutatás alapján (Schubert et al, 2002, De Simone et al., 2015) a talajgáz radon tartalmának mérése alkalmas az NAPL típusú (vízben nem oldható folyékony pl.: benzin, olajok, stb.) szénhidrogén alapú szennyeződések kimutatására.
A radon gáz jól oldódik a szénhidrogén alapú szennyeződésben, ezáltal a szennyezett terület felett negatív anomália látható. Mivel a mért értékeket jelentősen módosíthatják lokális tényezők, ezért az értelmezéshez térbeli trend analízist érdemes alkalmazni.
A radon gáz mérésével gyorsan, a fúrási munkálatok előtt, lehatárolható egy szennyező csóva vagy gócpont. Fúrási adatokkal kiegészülve a pontos lehatárolást segíti.
Olcsó és gyors módszer a szénhidrogén szennyeződések lehatárolására, környezetvédelmi állapotvizsgálatok és-, tényfeltárások során.
A szénhidrogén szennyeződések lehatárolásához többféle kiegészítő módszert lehet alkalmazni, pontosítva a talajgáz mérések eredményeit:
- Permebilitás mérése a talajban
- Felszín alatti víz radon tartalmának mérése
- Laboratóriumi vizsgálatok, korrelációs kapcsolatok megállapítása
Szénhidrogén kutatás
222Rn
A radiológiai vizsgálatok használhatóságát a szénhidrogén (CH) ipari kutatásokban évtizedek óta tanulmányozzák (pl.: Saunders et al. 1993, Paschoa 1997, Sikka and Shives 2001, Tedesco 2012), mivel több esetben is figyeltek meg a CH telepek felett felszíni radiogén anomáliát. Különösen a radon áll a kutatások fókuszában, hiszen nemesgáz jellege révén relatíve nagy mobilitással rendelkezik, nem reagál más elemekkel, továbbá alfa bomló, mely könnyen detektálhatóvá teszi. A radonmérések alapvetően a 222Rn izotópra (radon, T1/2=3,8 nap) irányulnak miután a másik két természetes izotópnak 219Rn (aktinon, T1/2=4 s), 220Rn (toron, T1/2=56 s) nagyon rövid felezési ideje. Ugyanakkor ma egyre elterjedtebb a toron mérése is miután a radon/toron arány többlet információt nyújthat (Cvetkovi´c et al. 2021, Beaubien et al. 2023).
A módszer elvi háttere
A jelenlegi tanulmányok alapján a talajgáz radonkoncentráció mérése potenciális szénhidrogén indikátor lehet. Ezen megállapítás azon alapul, hogy a CH akkumuláció ún. „geokémiai cellát” generál a CH telep és a felszínközeli rétegek között. Ez a cella geokémiai változásokat idéz elő a felszínalatti vizek áramlási útvonala mentén, és a benne oldott radionuklidok —elsősorban az U és Ra melyek igen redox szenzitív elemek — szelektíven megkötődnek vagy éppen oldatba mennek a redox frontok mentén. Ez az egyszerűsített jelenség adja az elvi lehetőségét a radiometriai módszerek alkalmazásának a felszíni CH kutatásban.
CH-telepek fölött kialakuló radiációs anomália geokémiai modellvázlata
Módszer kihívásai és előnyei
A felvázolt módszertan legnagyobb kihívása, hogy számos egyéb talajtani és geológiai tényező okozhat radon anomáliát a felszínen, így a radon nem csak a CH jelenlétére utalhat. Sőt ekvivalencia probléma is felmerülhet, ahol ugyanazt a radon anomáliát különböző hatótényezők eredményeként is magyarázhatjuk. A radon anomáliát befolyásoló mélységi jelenségek például vetők, impermeábilis rétegek, vagy magas urántartalmú kőzetek jelenléte. Az impermeábilis rétegek felett negatív anomália lesz megfigyelhető, azonban ahol ez a réteg kiékelődik, ott egy kumulált magasabb érték lesz megfigyelhető. Hasonló jelenséget okozhatnak a vetők, a vetősík felett egy negatív anomália várható, azonban a vető felszínre lépési pontjánál pozitív anomália lesz megfigyelhető. Azonban a CH indikáció kimutatásához minden egyéb zavaró tényezőt is figyelembe kell venni, és eliminálni kell a hatásukat.
A módszertan előnye, hogy radon mérések eredményei összevethetők a szeizmikus analízisek eredményeivel is, de olyan területen is olcsón és gyorsan alkalmazható, ahol nem áll megfelelő mennyiségű vagy minőségű szénhidrogén-földtani információ rendelkezésre. Továbbá, hogy a fente említett korrekciók szinte minden esetben jól elvégezhetők. Természetesen fontos megjegyezni, hogy a talajgáz radonmérés ugyanúgy, mint bármilyen más felszínen végzett geokémiai vizsgálat a szénhidrogéntelep pontos lehatárolására önmagában nem alkalmas, de a mélyben található telepnek kiváló indikációja lehet.
