Possible applications of 14C measurements in investigations of CCT
Możliwości wykorzystania pomiarów 14C w badaniach nad czystymi technologiami węglowymi
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko
Rocznik 10
2011
Issue 2
Full text:
Abstract text:
Radiocarbon 14C his is a radioactive nuclide of carbon, with half-life equals to 5730 š 40 years. This nuclide is produced in the atmosphere as a result of the interaction of nitrogen with cosmic radiation and therefore is homogenously spread in the air. It is necessary to point out very important issue, related to radiocarbon presence. Fossil fuels contain no radiocarbon 14C, due to its age. Therefore after combustion of such fuels resulting carbon dioxide contains no radiocarbon as well. It means, that CO2 introduced into the strata during sequestration or produced during coal gasification will have no traces of 14C. On the contrary the soil gas contains carbon dioxide, produced during biological processes (like respiration, fermentation etc.) and therefore 14C is present there. Measuring radiocarbon content in the soil gas it is possible to estimate the origin of the gas (geological or biological). On the other hand, it is very important to know if there is any escape of CO2 from underground gas reservoirs, created as a result of sequestration. Such information is crucial to ensure the safety of the population in areas located above geological reservoirs. The described method enables measurements of 14C in gas samples. The technique is based on the liquid scintillation counting of samples, made out of carbon dioxide adsorbent, mixed with a dedicated cocktail and measured afterwards in the low background liquid scintillation spectrometer Quantulus.
Keywords (source: BazTech):
Polish abstract:
Radiowęgiel 14C, to promieniotwórczy izotop węgla, rozpadający się przez emisję promieniowania beta, a jego czas połowicznego rozpadu wynosi 5730 š 40 lat. Radiowęgiel 14C jest rozproszony równomiernie w atmosferze. Pod postacią dwutlenku węgla przedostaje się, w wyniku fotosyntezy, do organicznego obiegu węgla w przyrodzie. Tak długo jak żyje organizm, wymienia materię z materią z otoczenia. W związku z tym proporcje węgla radioaktywnego do stabilnego w materii żywej są podobne jak w atmosferze. Zawartość izotopu 14C w pozostałościach zawierających węgiel jest wykorzystywana do szacowania wieku przedmiotów metodą datowania radiowęglowego. Obecnie jego aktywność wynosi w przybliżeniu 0,225 Bq 14C/g węgla. Paliwa kopalne, ze względu na wiek, nie zawierają zupełnie radiowęgla 14C. Tym samym powstający podczas ich spalania dwutlenek węgla także nie zawiera tego izotopu. Tak więc zarówno gaz, jaki ma być składowany w utworach geologicznych, jak i gaz powstający w czasie podziemnego zgazowania, nie będą również zawierać 14C. Gaz glebowy, w którym dwutlenek węgla jest efektem procesów biologicznych (oddychanie organizmów żywych czy procesy rozkładu, czy fermentacji), będzie jednak zawierał ten izotop. W przypadku zarówno sekwestracji dwutlenku węgla w utworach geologicznych, jak i podczas prowadzenia podziemnego zgazowania węgla, pewne niebezpieczeństwo stanowi możliwość ucieczki tego gazu i jego niekontrolowany wypływ na powierzchnię, co może stanowić zagrożenie dla ludzi i środowiska. Dlatego ważnym elementem tego typu badań jest monitoring zawartości dwutlenku węgla w skałach i glebie w rejonie zbiornika dwutlenku węgla czy reaktora, w którym zachodzi zgazowanie. Mierząc stężenie 14C w gazie glebowym można stwierdzić, czy jest on pochodzenia biologicznego czy geologicznego (w tym także czy pochodzi ze spalania paliw kopalnych). Problemem, który podjęto się rozwiązać, było opracowanie metody wykonywania pomiarów stężenia 14C w gazach kopalnianych i powietrzu glebowym, bazując na możliwościach aparaturowych Laboratorium Radiometrii GIG.
Polish keywords (source: BazTech):
APA
Chałupnik, S., Wysocka, M., & Lubowicz, A. (2011). Możliwości wykorzystania pomiarów 14C w badaniach nad czystymi technologiami węglowymi [Possible applications of 14C measurements in investigations of CCT]. Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko, 10(2), 17–28.
MLA
Chałupnik, Stanisław, Małgorzata Wysocka, and Ariel Lubowicz. “Możliwości Wykorzystania Pomiarów 14C w Badaniach nad Czystymi Technologiami Węglowymi [Possible Applications of 14C Measurements in Investigations of CCT].” Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko 10.2 (2011): 17–28.