Han er i Gabon og er 2 milliarder år gammel

Så rart som det kan se ut, er det en «Naturlig atomreaktor«, Det vil si et unikt sted der Nuclear Fission – Selv om denne energien ikke blir konvertert til strøm. Det er faktisk en bestemt gruve som ble oppdaget i 1972 i Franceville -bassenget, i Gabon. Det anslås at reaktoren var aktiv fra over 1,7 milliarder år, Når konsentrasjonen avisotope u²³⁵ I det naturlige uran var det mer enn fire ganger høyere enn den nåværende.

Oppdagelsen av den naturlige atomreaktoren i Gabon

Uran som er til stede i naturen er preget av Veldefinerte proporsjoner av hans tre radioaktive isotoper: 99.2743% av u²³⁸lo 0,7202% av u²³⁵ Og det 0,0055% av u²³⁴. Du kan derfor forestille deg overraskelsen til den franske fysikeren Francis Perrin Da han i 1972 målte en konsentrasjon av U235 lik 0,7171% I en prøve hentet fra Uraiifere -bergartene i Franceville -bassenget, i regionen av OkloI Gaboni ‘Vest -Afrika.

Selv om det tilsynelatende er minimal, er forskjellen på 0,0031% Sammenlignet med dagens standardverdi er den uvanlig. Ytterligere isotopiske analyser, utført etter forskjellige rekalibraksjoner av spektrometeret, bekreftet disse resultatene, unntatt muligheten for en instrumentell feil. Påfølgende prøver i Oklo -gruven avslørte konsentrasjoner av u²³⁵ til og med lavere. I en rapport publisert avInternational Atomic Energy Agency (IAEA) det indikeres at i omtrent 500 tonn av uran analysert i 1972, den gjennomsnittlige konsentrasjonen av u²³⁵ var av 0,62%med en mester som til og med gikk ned til 0,44%. Dette betyr det om 500 kg uran u²³⁵ De hadde «forsvunnet».

Den eneste fysiske prosessen som kan forklare en så betydelig reduksjon i konsentrasjonen av U²³⁵ I mesterne i Franceville -bassenget er Nuclear Fission.

Naturlig kjernefysisk fisjon

Nukleær fisjon er et fenomen der et atom, i dette tilfellet av uran, kommer Jeg delte i to Eller flere «barn» -kjerner og avgir samtidig en rekke nøytroner. Dette er den samme prosessen utnyttet i atomkraftverk for produksjon av energi. Blant de tre uran -isotoperene, U²³⁵ er den eneste fissiledet vil si i stand til å støtte en kjernekjedereaksjon. Av denne grunn krever faktisk funksjonen til tradisjonelle atomreaktorerAnrikning av uranøke konsentrasjonen av u²³⁵ opp til verdier inkludert mellom 3% og 5%.

Overfor de uvanlige isotopiske konsentrasjoner som ble påvist i Franceville -bassenget, var den første hypotesen formulert av forskere at mesterne var kunstigprodusert av en kontrollert reaksjon. Imidlertid var denne forklaringen ikke kompatibel med Geologisk kontekst der de ble funnet. Mesterne kom faktisk fra Miner i undergrunneni noen tilfeller på dybden ovenfor 1000 meterog hadde blitt trukket ut fra sedimentære bergarter av Paleoproterozoic, i dag datert om 2,1 milliarder år siden . Den eneste sannsynlige forklaringen er derfor at funnene er restene av en Ancient Natural Nuclear Reactor.

Mulige årsaker til naturlig fisjon

Hypotesen om en naturlig kjernefysisk reaktor ble teoretisert for første gang av atomkjemikeren og fysikeren Paul Kuroda I 1952. Den som ble oppdaget i Oklo -regionen er sannsynligvis ikke den første naturlige reaktoren på jorden, men det er absolutt Den eneste så langt oppdaget.

I utgangspunktet er det en Naturlig miljø der den nukleære fisjonsreaksjonen av uranisotoper kan oppstå spontant. Et miljø av denne typen ville være umulig i dag, på grunn av de lave konsentrasjonene av u²³⁵. For over 1,7 milliarder år siden, konsentrasjonen av u²³⁵ I det naturlige uranet var det lik omtrent 3%en verdi som kan sammenlignes med den som ble brukt i moderne atomreaktorer, e tilstrekkelig til å utløse en naturlig fisjon.

Funksjonen til Oklos naturlige reaktor er ennå ikke helt klar. I Paleoproterozoic var landskapet veldig annerledes: Oklo -regionen ble krysset av enorme elvesystemer og Deltizi som fraktet tunge elementerprodusert av erosjonen av granittbergarter, mot bekkenet. Noen studier antyder at økningen i oksygenkonsentrasjoner forårsaket av «Stor oksidasjon«har lettere oppløsningen av uran i vannet, slik at det er migrasjon gjennom porer Og brudd i berget. I tillegg kan tilstedeværelsen av organisk materiale ha foretrukket nedbøren av uran i høye konsentrasjoner.

Til sluttfoss Han ville ha spilt en avgjørende rolle både i avtrekkeren og for å opprettholde fisjonereaksjonene. Som han forklarer Peter Wood, Ekspertforsker i produksjon av uran ved AIEA.

Som i de lette kjernefysiske reaktorene bygget av mennesker, ville fisjonereaksjoner, uten en moderator som bremser nøytroner, stoppe. Vannet i Oklo fungerte som moderator, absorberte nøytroner og kontrollerte kjedereaksjonen.

Til dags dato er de identifisert 16 naturlige atomreaktorer i Francevilles basseng: 15 ligger i nærheten av hverandre og ett, den Bangombé -reaktor, til Over 30 km unna. Den største av disse tiltakene om 12 meter lang, 18 meter tykk Og opp til 0,5 meter bred. Eksperter spekulerer i at den naturlige fisjonsprosessen fortsatte med intervaller i noen hundre tusen år og sannsynligvis aldri overskredet 100 kW termisk kraft.