एक पहेली जो दिलचस्प विचारों की ओर ले जाती है!

परमाणु भंडार एक ऐसी जगह है जहां खर्च किया गया परमाणु ईंधन जमा होता है, ऐसे कई स्थान हैं जो पूरी पृथ्वी पर बिखरे हुए हैं। उन सभी को . में बनाया गया था हाल के दशकसुरक्षित रूप से खतरनाक छिपाने के लिए सह-उत्पादपरमाणु ऊर्जा संयंत्रों की गतिविधियाँ।

लेकिन मानवता का किसी कब्रगाह से कोई लेना-देना नहीं है: यह ज्ञात नहीं है कि इसे किसने बनाया और कब - वैज्ञानिक ध्यान से इसकी आयु 1.8 बिलियन वर्ष निर्धारित करते हैं।

ओक्लो घटना

1972 में, ओक्लो (अफ्रीका, गैबॉन) में विकसित यूरेनियम भंडार में, एक जिज्ञासु प्रयोगशाला सहायक ने देखा कि अयस्क में U-235 का प्रतिशत मानक से 0.003% कम था। विचलन के स्पष्ट महत्व के बावजूद, वैज्ञानिकों के लिए यह एक आपात स्थिति थी। सभी स्थलीय यूरेनियम अयस्कों में और यहां तक ​​कि चंद्रमा से वितरित नमूनों में, अयस्क में यूरेनियम सामग्री हमेशा 0.7202% होती है, किस कारण से अयस्क में 0.7171% या उससे भी कम ओक्लो में खदानों से उठाया गया था?

सबसे बढ़कर, वैज्ञानिक अतुलनीय से भयभीत हैं, इसलिए, 1975 में, गैबॉन की राजधानी लिब्रेविल में, ए वैज्ञानिक सम्मेलन, जहां परमाणु वैज्ञानिक घटना के लिए स्पष्टीकरण की तलाश में थे।

एक लंबी बहस के बाद, उन्होंने ओक्लो क्षेत्र को पृथ्वी पर एकमात्र प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर मानने का फैसला किया। प्राकृतिक रिएक्टर, जो 1.8 अरब साल पहले पैदा हुआ और 500 हजार साल तक जल गया, जल गया, अयस्क एक क्षय उत्पाद है। सभी ने राहत की सांस ली - पृथ्वी पर एक रहस्य कम था।

वैकल्पिक दृष्टिकोण

लेकिन सभी सम्मेलन प्रतिभागियों ने ऐसा निर्णय नहीं लिया। कई वैज्ञानिकों ने इसे दूर की कौड़ी कहा, जांच के दायरे में नहीं। वे दुनिया के पहले परमाणु रिएक्टर के निर्माता, महान एनरिको फर्मी की राय पर भरोसा करते थे, जिन्होंने हमेशा इसे बनाए रखा श्रृंखला अभिक्रियाकेवल कृत्रिम हो सकता है - संयोग से बहुत से कारकों का मेल होना चाहिए। कोई भी गणितज्ञ कहेगा कि इसकी संभावना इतनी कम है कि इसे विशिष्ट रूप से शून्य के बराबर किया जा सकता है।

लेकिन अगर यह अचानक हुआ और तारे, जैसा कि वे कहते हैं, अभिसरण हुआ, तो 500 हजार वर्षों के लिए एक स्व-नियंत्रित परमाणु प्रतिक्रिया ... एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र में, कई लोग घड़ी के आसपास रिएक्टर के संचालन की निगरानी करते हैं, लगातार इसे बदलते रहते हैं ऑपरेटिंग मोड, रिएक्टर को रोकने या विस्फोट करने से रोकना। थोड़ी सी भी गलती - और चेरनोबिल या फुकुशिमा प्राप्त करें। और ओक्लो में, आधे मिलियन वर्षों तक, सब कुछ अपने आप काम करता रहा?

सबसे स्थिर संस्करण

जो लोग गैबॉन खदान में प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर के संस्करण से असहमत हैं, उन्होंने अपना सिद्धांत सामने रखा, जिसके अनुसार ओक्लो रिएक्टर दिमाग की रचना है। हालांकि, गैबॉन में खदान कम समान है परमाणु भट्टी, एक उच्च तकनीक सभ्यता द्वारा निर्मित। हालांकि, विकल्प इस पर जोर नहीं देते हैं। उनकी राय में, गैबॉन में खदान खर्च किए गए परमाणु ईंधन के निपटान का स्थान था।

इस उद्देश्य के लिए, जगह को चुना गया और पूरी तरह से तैयार किया गया: बेसाल्ट "सरकोफैगस" से आधा मिलियन वर्षों तक एक भी ग्राम नहीं रेडियोधर्मी पदार्थवातावरण में नहीं आया।

सिद्धांत है कि ओक्लो खान एक परमाणु भंडार है तकनीकी बिंदुदृष्टि "प्राकृतिक रिएक्टर" के संस्करण की तुलना में बहुत अधिक उपयुक्त है। लेकिन कुछ सवालों को बंद करके वह नए सवाल पूछती है। आखिरकार, अगर खर्च किए गए परमाणु ईंधन के साथ एक भंडार था, तो एक रिएक्टर भी था जहां से इन कचरे को लाया गया था। वह कहाँ जाता है? और कब्रगाह बनाने वाली सभ्यता कहाँ गायब हो गई?

पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति से संबंधित सर्वेक्षण वैज्ञानिकों को उत्साहित करता है लंबे समय तक. बहुत बड़ी रकम है विभिन्न सिद्धांत, जो माना जाता है कि इस कठिन प्रश्न का उत्तर देना चाहिए। उदाहरण के लिए, अधिकारी के विरोध में वैज्ञानिक सिद्धांतजो प्रजातियों के विकास के बारे में डार्विन के विचार को सबसे उचित और सही मानता है, वह मनुष्य के निर्माण का धार्मिक सिद्धांत है, सर्वोच्च प्राणी, जिसे आमतौर पर भगवान कहा जाता है। मे भी हाल के समय मेंअधिक से अधिक वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंच रहे हैं कि हमारे ग्रह पर जीवन की उत्पत्ति हुई है विदेशी सभ्यताएंजिन्होंने हमारे सौर मंडल का दौरा किया है। और यह अंतिम धारणा नीले रंग से नहीं उठी। हर साल पूरे विश्वहमारे ग्रह पर अधिक उन्नत प्राणियों की उपस्थिति की पुष्टि करने वाली विभिन्न कलाकृतियों को खोजें।

अफ्रीका में रहस्यमयी खदान

ओक्लो क्षेत्र गैबोनीज़ गणतन्त्र निवासी, हमारे ग्रह पर यूरेनियम अयस्कों के सबसे बड़े भंडारों में से एक है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि खदान से सटे क्षेत्र में रहने वाली जनजातियों की पौराणिक कथाओं में, इस चट्टान के निर्माण से जुड़ी विभिन्न किंवदंतियां हैं। उनमें से अधिकांश को इस विचार से कम किया जा सकता है कि एक बार देवता चट्टानों में कुछ खजाने की तलाश कर रहे थे जो उन्हें अजेय बना सके। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस तरह के मिथक दुनिया के कई लोगों में पाए जाते हैं। इसलिए, यह अजीब नहीं है कि 1972 की घटनाओं से पहले, ये अजीब कहानियांविद्वानों ने ध्यान नहीं दिया है।

1972 में, एक घटना होती है जो हमें इस जगह पर अपने दृष्टिकोण पर पुनर्विचार करने और मूल निवासियों की किंवदंतियों को गंभीरता से लेने के लिए मजबूर करती है। लगभग 45 साल पहले लूट यूरेनियम अयस्कसाइट की निगरानी फ्रांसीसी सरकार द्वारा की गई थी। यह मान लिया गया था कि यूरेनियम अयस्कों का भंडार कई मिलियन टन है। हालांकि, वैज्ञानिकों को तब क्या आश्चर्य हुआ जब पता चला कि खदान आधी खाली है।

यह मान लेना तर्कसंगत था कि अज्ञात लोग देश की सरकार की अनुमति के बिना, साथ ही पेरिस के क्यूरेटर की अनुमति के बिना एक खतरनाक आइसोटोप का खनन करने में सक्षम थे। हालाँकि, धारण के निशान समान कार्यखदान क्षेत्र में नहीं मिला। इस घटना ने जनता में व्यापक प्रतिध्वनि पैदा की, क्योंकि लापता आइसोटोप का उपयोग करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है बड़ी रकम परमाणु हथियार. आनन-फानन में इस रहस्यमयी घटना की जांच के लिए एक विशेष आयोग का गठन किया गया।

इसके बाद जमा का अधिक विस्तृत अध्ययन किया गया। जांच के दौरान, यह पाया गया कि वास्तव में इस खदान में एक खतरनाक आइसोटोप की सांद्रता एक परमाणु रिएक्टर के ईंधन के रूप में कम है, जो पहले से उपयोग में था।

बड़ी संख्या में प्रयोगों और अध्ययनों के बाद, यह ज्ञात हो गया कि इस जगह पर एक लाख साल से भी अधिक समय पहले परमाणु प्रतिक्रियाएं हुई थीं।

आधुनिक विज्ञान में, ऐसे कोई उदाहरण नहीं हैं जब आणविक विखंडन की प्रक्रिया को कृत्रिम रूप से शुरू किए बिना यूरेनियम को समतल किया जा सकता है, अर्थात। बिना बाहरी मदद के।

सबसे तार्किक विकल्प यह लग सकता है कि हजारों साल पहले, बुद्धिमान प्राणी यूरेनियम नाभिक को कुचलने की प्रक्रिया शुरू करने में सक्षम थे। इसकी पुष्टि इस तथ्य से होती है कि शोधकर्ताओं ने इस जमा में खर्च किए गए यूरेनियम और इसके दीर्घकालिक क्षय उत्पादों को पाया।

क्या एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर संभव है?

इस अनूठी खोज के तुरंत बाद, इस घटना को लेकर विभिन्न वैज्ञानिक हलकों में विवाद पैदा हो गए। गैबोनी राज्य की राजधानी लिब्रेविल शहर में केवल 3 वर्षों के बाद, वैज्ञानिक संगोष्ठी, जिसने इस कठिन विवाद को समाप्त करने के लिए दुनिया भर के वैज्ञानिकों को एक साथ लाया।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि राय बड़ी भीड़, यहां तक ​​कि कुछ शोधकर्ताओं ने स्वीकार किया कि आखिरकार मानव जाति अलौकिक बुद्धि के अस्तित्व का प्रमाण खोजने में कामयाब रही, कि यह प्राकृतिक घटनाएक विशाल परमाणु रिएक्टर से ज्यादा कुछ नहीं, जिसे एलियंस द्वारा अपनी जरूरतों के लिए बनाया और इस्तेमाल किया गया था। बेशक, इस तरह के साहसिक सिद्धांत अधिक रूढ़िवादी वैज्ञानिक हलकों में समर्थन के साथ नहीं मिले।

इस वैज्ञानिक बैठक में उपस्थित अधिकांश शोधकर्ता इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि ओक्लो घटना दुनिया का एकमात्र प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर है जो लगभग 200,000 - 100,000 ईसा पूर्व स्वाभाविक रूप से शुरू हुआ था।

शोध के जरिए वैज्ञानिक इस नतीजे पर पहुंचे अमेरिकी भौतिक विज्ञानी- न्यूक्लियर इंजीनियर नोटनेल बारक्लो। विभिन्न के माध्यम से वैज्ञानिक अनुसंधान, वह एक मॉडल बनाने में सक्षम था कि कैसे रसायनिक प्रतिक्रियाइस स्थान पर। इस खदान के केंद्र में एक मोटा बेसाल्ट स्लैब है, जिसने इसकी सतह पर रेडियोधर्मी रेत इकट्ठा करना शुरू कर दिया। इस बल्कि भूकंपीय रूप से अस्थिर क्षेत्र में भूकंप के परिणामस्वरूप, रेडियोधर्मी रेत के साथ एक बेसाल्ट स्लैब कई सौ मीटर नीचे गिर गया। जमीन के नीचे गिरने से बेसाल्ट स्लैब अखंड नहीं रह गया, कहीं-कहीं यह टूट गया, भूजलकई दरारों के माध्यम से लीक, और प्रतिक्रियाओं की घटना के लिए स्थितियां बनाईं। यह देखते हुए कि इस जगह की मिट्टी विशेष रूप से मिट्टी है, यह पता चला है कि प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक पदार्थ एक प्राकृतिक कोकून की समानता में निकले, जो कि बहुत ही प्राकृतिक रिएक्टर बन गया।

समय के साथ, प्रक्रियाओं के रूप में भूकंपीय गतिविधि पृथ्वी की प्लेटेंइस क्षेत्र में थोड़ी कमी आई, गठित भूमिगत लैगून में यूरेनियम संचय की प्रक्रिया शुरू हुई। आधुनिक वैज्ञानिकों के अनुसार, कुछ मामलों में ऐसे लेंस में यूरेनियम का प्रतिशत 40 - 65 प्रतिशत . तक पहुंच सकता है कुलपदार्थ। महत्वपूर्ण द्रव्यमान को इंजेक्ट करने की प्रक्रिया धीरे-धीरे बढ़ी और प्राकृतिक उत्प्रेरक के रूप में केवल पानी ने विस्फोट की अनुमति नहीं दी, लेकिन परमाणु विखंडन की प्रक्रिया शुरू की। इस प्रकार, प्राकृतिक रेक्टर ने काम करना शुरू कर दिया। इसके बाद, कुछ प्राकृतिक आपदा ने यूरेनियम आइसोटोप को जला दिया, जिससे सब कुछ खत्म हो गया। प्राकृतिक प्रक्रियायूरेनियम का विखंडन। पदार्थ के पूरे शेष को विखंडन की तीव्र समाप्ति के परिणामस्वरूप समतल किया गया था; शायद इस स्थान पर एक स्थानीय परमाणु विस्फोट हुआ था।

शोधकर्ताओं द्वारा नवीनतम गणना के अनुसार, भूमिगत रिएक्टर की शक्ति लगभग 100 kW थी, और विस्फोट की शक्ति जिसने पूरी तरह से स्थापित प्रक्रिया को रोक दिया, वह 10-20 kT थी।

परमाणु भंडार?

हालांकि, इस यूरेनियम जमा के संबंध में अन्य सिद्धांत हैं। कई शोधकर्ता प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर धारणा को स्वीकार करने के इच्छुक नहीं हैं। उनकी राय में, विज्ञान का सामना एक प्राचीन परमाणु कब्रगाह के उदाहरण से होता है।

वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर तब पहुंचे जब यह साबित हो गया कि परमाणु प्रतिक्रिया किसी भी स्थिति में नहीं हो सकती है प्राकृतिक विसंगतियाँया घटना। यूरेनियम का विखंडन विशेष रूप से होता है निर्मित पर्यावरणऔर कृत्रिम रूप से। इस तथ्य के आधार पर, अधिकांश विशेषज्ञ आश्वस्त हैं कि ओक्लो मानव जाति के इतिहास में खतरनाक कचरे का पहला भंडार है।

खदान का स्थान एक खर्च किए गए आइसोटोप को दफनाने के प्रयास की तरह है, और यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इसके लिए स्थान लगभग आदर्श रूप से चुना गया है। मान लीजिए कि खर्च किए गए यूरेनियम के साथ ताबूत को बेसाल्ट स्लैब में रखा गया था। इसी तरह की तकनीकों का इस्तेमाल किया जा रहा है आधुनिक विज्ञानखतरनाक कचरे के भंडारण के लिए, केवल के कारण प्राकृतिक आपदाऔर क्षेत्र में अस्थिर भूकंपीय स्थिति, ताबूत फट गया और अपशिष्ट सतह पर लीक हो गया। भूवैज्ञानिक अन्वेषण ने इस स्थान पर यूरेनियम अयस्कों के भंडार के लिए बढ़ी हुई रेडियोधर्मी पृष्ठभूमि ली।

सिद्धांत प्रशंसनीय लगता है और अस्तित्व का अधिकार है, हालांकि, इसके आधार पर, एक और तार्किक प्रश्न उठता है। कौन सी सभ्यता 100,000 साल पहले एक परमाणु रिएक्टर बनाने में सक्षम थी और फिर खर्च की गई सामग्रियों को पृथ्वी में गहराई तक संग्रहीत करके उन्हें निकालने का प्रयास किया?

शायद वैज्ञानिकों को मूल रूप से रहने वाले लोगों के मिथकों और किंवदंतियों पर अधिक ध्यान देने की आवश्यकता है दिया गया क्षेत्र. यह मौखिक को समझने में है लोक परंपराऔर परमाणु ऊर्जा का उपयोग करने और पुन: उत्पन्न करने में सक्षम रहस्यमय ओस के बारे में प्रश्न का उत्तर निहित है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, मूल निवासियों को यकीन है कि एक बार देवता इस स्थान पर निवास करते थे, और उनकी शक्ति की कोई सीमा नहीं थी।

कुछ इतिहासकार, जो मानव जाति के इतिहास पर विचार करने की कोशिश कर रहे हैं, विभिन्न रूढ़िवादी सिद्धांतों को खारिज करते हुए कहते हैं कि हमारी सभ्यता तकनीक में महारत हासिल करने और अविश्वसनीय विकास हासिल करने वाली पहली नहीं है।

तेजी से, मानवता का सामना विभिन्न प्रकार से हो रहा है रहस्यमयी कलाकृतियां, जो विहित में फिट नहीं होते हैं ऐतिहासिक अवधारणाऔर हमें लगता है कि इतिहास एक सर्पिल में चलता है। आखिरकार, हमारी सभ्यता से पहले भी शक्तिशाली लोग थे जो हासिल करने में सक्षम थे अभूतपूर्व ताकतलेकिन फिर खुद को नष्ट कर लिया। प्रयास करना आवश्यक है ताकि वर्तमान सभ्यता को एक समान भाग्य न भुगतना पड़े।

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प्रकृति ने हमें जो कुछ दिया है वह अपने आप में अधिक परिपूर्ण है और उससे आसानएक व्यक्ति क्या बनाने की योजना बना रहा है, इसलिए शोधकर्ता अध्ययन कर रहे हैं, सबसे पहले, प्रकृति हमें क्या प्रदान करती है।

लेकिन इस लेख में क्या चर्चा की जाएगी, सब कुछ ठीक इसके विपरीत हुआ।

2 दिसंबर 1942 वैज्ञानिकों की एक टीम शिकागो विश्वविद्यालयके निर्देशन में नोबेल पुरस्कार विजेताएनरिको फर्मी ने पहला मानव निर्मित परमाणु रिएक्टर बनाया। इस उपलब्धि को द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान परमाणु बम बनाने के लिए तथाकथित "मैनहट्टन प्रोजेक्ट" के हिस्से के रूप में गुप्त रखा गया था।

मनुष्य द्वारा विखंडन रिएक्टर बनाए जाने के पंद्रह साल बाद, वैज्ञानिकों ने प्रकृति द्वारा बनाए गए परमाणु रिएक्टर के अस्तित्व की संभावना के बारे में सोचना शुरू कर दिया। इस विषय पर पहला आधिकारिक प्रकाशन जापानी प्रोफेसर पॉल कुरोदा (1956) द्वारा किया गया था, जिन्होंने प्रकृति में किसी भी प्रशंसनीय प्राकृतिक रिएक्टर, यदि कोई हो, के लिए विस्तृत आवश्यकताओं को निर्धारित किया था।

वैज्ञानिक ने इस घटना का विस्तार से वर्णन किया है, और इसका विवरण अभी भी परमाणु भौतिकी में सर्वश्रेष्ठ (शास्त्रीय) माना जाता है:

1. प्राकृतिक रिएक्टर निर्माण के लिए अनुमानित आयु सीमा
2. इसमें यूरेनियम की आवश्यक सांद्रता
3. इसमें यूरेनियम समस्थानिकों का आवश्यक अनुपात 235 U/238 U . है

सावधानीपूर्वक शोध के बावजूद, पॉल कुरोदा ग्रह पर यूरेनियम अयस्क जमा के बीच अपने मॉडल के लिए एक प्राकृतिक रिएक्टर का उदाहरण नहीं ढूंढ पाए।

एक छोटा लेकिन महत्वपूर्ण विवरण जिसे वैज्ञानिक ने अनदेखा कर दिया, वह है पानी की श्रृंखला प्रतिक्रिया मॉडरेटर के रूप में भाग लेने की संभावना। वह यह महसूस करने में भी असफल रहा कि कुछ अयस्क इतने झरझरा हो सकते हैं कि वे बरकरार रहते हैं आवश्यक धनपानी न्यूट्रॉन को धीमा करने और प्रतिक्रिया का समर्थन करने के लिए।

वैज्ञानिकों ने तर्क दिया कि केवल मनुष्य ही परमाणु रिएक्टर बनाने में सक्षम है, लेकिन प्रकृति अधिक परिष्कृत निकली।

एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर की खोज 2 जून, 1972 को फ्रांसीसी विश्लेषक बौजिग्स ने दक्षिण-पूर्वी गैबॉन, पश्चिम अफ्रीका में यूरेनियम जमा के शरीर में की थी।

और इस तरह यह खोज हुई।

फ्रांसीसी यूरेनियम संवर्धन संयंत्र पियरेलेट की प्रयोगशाला में ओक्लो अयस्क में 235यू/238यू आइसोटोप अनुपात के नियमित स्पेक्ट्रोमेट्रिक अध्ययन के दौरान, एक रसायनज्ञ ने एक मामूली विचलन (0.00720 के मानदंड की तुलना में 0.00717) पाया।

प्रकृति को विभिन्न तत्वों की समस्थानिक संरचना की स्थिरता की विशेषता है। यह पूरे ग्रह पर समान है। प्रकृति में, निश्चित रूप से, आइसोटोप क्षय प्रक्रियाएं होती हैं, लेकिन भारी तत्वयह विशिष्ट नहीं है, क्योंकि किसी भी भू-भाग के दौरान इन समस्थानिकों के विखंडन के लिए उनके द्रव्यमान में अंतर अपर्याप्त है रासायनिक प्रक्रिया. लेकिन ओक्लो निक्षेप में, यूरेनियम की समस्थानिक संरचना अस्वाभाविक थी। वैज्ञानिकों की दिलचस्पी बनाए रखने के लिए यह छोटा सा अंतर काफी था।

तुरंत दिखाई दिया विभिन्न परिकल्पनाकारणों के बारे में अजीब घटना. कुछ ने दावा किया कि जमा विदेशी ईंधन से दूषित था। अंतरिक्ष यान, दूसरों ने इसे परमाणु कचरे के लिए एक दफन स्थान माना जो हमें प्राचीन से विरासत में मिला है अत्यधिक विकसित सभ्यताएं. हालांकि, विस्तृत अध्ययनों से पता चला है कि यूरेनियम समस्थानिकों का ऐसा असामान्य अनुपात स्वाभाविक रूप से बना था।

यहाँ इस "प्रकृति के आश्चर्य" का नकली इतिहास है।

प्रोटेरोज़ोइक के दौरान लगभग दो अरब साल पहले रिएक्टर को चालू किया गया था। प्रोटेरोज़ोइक खोजों के साथ उदार है। यह प्रोटेरोज़ोइक में था कि जीवित पदार्थ के अस्तित्व और पृथ्वी पर जीवन के विकास के लिए बुनियादी सिद्धांत विकसित किए गए थे। सबसे पहला बहुकोशिकीय जीवऔर तटीय जल विकसित करना शुरू किया, पृथ्वी के वायुमंडल में मुक्त ऑक्सीजन की मात्रा 1% तक पहुंच गई, और जीवन के तेजी से फलने-फूलने के लिए आवश्यक शर्तें दिखाई दीं, वहां से एक संक्रमण था सरल विभाजनयौन प्रजनन के लिए।

और अब, पृथ्वी के लिए इतने महत्वपूर्ण समय में, हमारी "परमाणु प्राकृतिक घटना" प्रकट होती है।

फिर भी, यह आश्चर्य की बात है कि दुनिया में ऐसा कोई अन्य रिएक्टर नहीं मिला है। सच है, कुछ रिपोर्टों के अनुसार, इसी तरह के रिएक्टर के निशान ऑस्ट्रेलिया में पाए गए थे। यह केवल इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि दूर में कैम्ब्रियन कालअफ्रीका और ऑस्ट्रेलिया एक थे। गैबॉन में एक और जीवाश्म रिएक्टर क्षेत्र भी खोजा गया है, लेकिन ओक्लो से 35 किलोमीटर दक्षिण-पूर्व में बांगोम्बे में एक अलग यूरेनियम जमा में।

पृथ्वी पर, उसी युग के यूरेनियम जमा ज्ञात हैं, जिसमें, हालांकि, ऐसा कुछ नहीं हुआ। यहाँ उनमें से सबसे प्रसिद्ध हैं: नेवादा में डेविल्स होल और रेनियर मे, मैक्सिको में पेना ब्लैंका, इडाहो में बॉक्स कैनियन, तुर्की में कैमाकली, फ्रांस में चौवेट गुफा, कनाडा में सिगार झील और कैलिफोर्निया में ओवेन्स झील।

जाहिर है, अफ्रीका में प्रोटेरोज़ोइक में, प्राकृतिक रिएक्टर शुरू करने के लिए आवश्यक कई अनूठी स्थितियां पैदा हुईं।

ऐसी अद्भुत प्रक्रिया का तंत्र क्या है?

संभवत: पहली बार एक निश्चित अवसाद में, शायद एक डेल्टा में प्राचीन नदी, यूरेनियम अयस्क से भरपूर बलुआ पत्थर की एक परत बनाई गई, जो एक मजबूत बेसाल्ट बिस्तर पर टिकी हुई थी। एक और भूकंप के बाद, उस युग में आम, भविष्य के रिएक्टर की बेसाल्ट नींव कई किलोमीटर डूब गई, इसके साथ यूरेनियम नस खींच रही थी। नस फट गई, भूजल दरारों में घुस गया। इस मामले में, यूरेनियम बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन वाले पानी के साथ आसानी से पलायन कर जाता है, यानी ऑक्सीकरण वाले वातावरण में।

ऑक्सीजन-संतृप्त पानी चट्टान के द्रव्यमान के माध्यम से अपना रास्ता बनाता है, इसमें से यूरेनियम को बाहर निकालता है, इसे अपने साथ खींचता है, और धीरे-धीरे इसमें निहित ऑक्सीजन को कार्बनिक पदार्थों और लौह लोहे के ऑक्सीकरण के लिए खपत करता है। जब ऑक्सीजन की आपूर्ति समाप्त हो जाती है, तो रासायनिक वातावरण में सांसारिक गहराईऑक्सीडेटिव से रिडक्टिव तक। यूरेनियम का "भटकना" तब समाप्त होता है: यह जमा होता है चट्टानोंकई सहस्राब्दियों से जमा हो रहा है। फिर एक और प्रलय की नींव पड़ी आधुनिक स्तर. इस योजना का अनुसरण कई वैज्ञानिक करते हैं, जिनमें इसे प्रस्तावित करने वाले भी शामिल हैं।

जैसे ही यूरेनियम से समृद्ध परतों का द्रव्यमान और मोटाई महत्वपूर्ण आयामों तक पहुंच गई, उनमें एक श्रृंखला प्रतिक्रिया उत्पन्न हुई, और "इकाई" ने काम करना शुरू कर दिया।

श्रृंखला प्रतिक्रिया के बारे में कुछ शब्द ही कहा जाना चाहिए, जो एक "प्राकृतिक रिएक्टर" में होने वाली जटिल रासायनिक प्रक्रियाओं का परिणाम है। 235 यू नाभिक विभाजित करने के लिए सबसे आसान हैं, जो न्यूट्रॉन को अवशोषित करते हैं, विभाजन के दो टुकड़ों में विभाजित होते हैं और दो या तीन न्यूट्रॉन उत्सर्जित करते हैं। बदले में, उत्सर्जित न्यूट्रॉन अन्य यूरेनियम नाभिक द्वारा अवशोषित हो सकते हैं, जिससे क्षय बढ़ सकता है।

ऐसी आत्मनिर्भर प्रतिक्रिया नियंत्रणीय है, जिसका फायदा परमाणु विखंडन रिएक्टर बनाने वाले लोगों ने उठाया। इसमें, नियंत्रण छड़ों के माध्यम से नियंत्रण किया जाता है (उन सामग्रियों से बनाया जाता है जो न्यूट्रॉन को अच्छी तरह से अवशोषित करते हैं, जैसे कैडमियम), जिन्हें "गर्म क्षेत्र" में उतारा जाता है। अपने रिएक्टर में, एनरिको फर्मी ने नियंत्रित करने के लिए सिर्फ ऐसी कैडमियम प्लेटों का इस्तेमाल किया परमाणु प्रतिक्रिया. ओक्लो में रिएक्टर शब्द के सामान्य अर्थों में किसी के द्वारा संचालित नहीं किया गया था।

श्रृंखला प्रतिक्रिया रिलीज के साथ है एक लंबी संख्यागर्मी, इसलिए यह अभी भी स्पष्ट नहीं था कि गैबॉन में प्राकृतिक रिएक्टरों में विस्फोट क्यों नहीं हुआ, और प्रतिक्रियाएं स्व-विनियमित थीं।

अब वैज्ञानिकों को यकीन है कि उन्हें इसका जवाब पता है। वाशिंगटन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि विस्फोट पहाड़ी की मौजूदगी के कारण नहीं हुए जल स्रोतों. विभिन्न मानव निर्मित रिएक्टरों में, ग्रेफाइट का उपयोग एक मॉडरेटर के रूप में किया जाता है, जो उत्सर्जित न्यूट्रॉन को अवशोषित करने और एक श्रृंखला प्रतिक्रिया बनाए रखने के लिए आवश्यक होता है, और ओक्लो में, पानी ने प्रतिक्रिया के मॉडरेटर की भूमिका निभाई। जब पानी प्राकृतिक रिएक्टर में प्रवेश किया, तो वह उबल कर वाष्पित हो गया, जिसके परिणामस्वरूप कुछ समय के लिए चेन रिएक्शन रुक गया। रिएक्टर को ठंडा करने और पानी जमा करने में लगभग ढाई घंटे का समय लगा, और अवधि सक्रिय अवधिप्रकृति के अनुसार लगभग 30 मिनट का था।

जब चट्टान ठंडी हुई, तो पानी फिर से रिसने लगा और एक परमाणु प्रतिक्रिया शुरू हो गई। और इसलिए, चमकती, फिर लुप्त होती, रिएक्टर, जिसकी शक्ति लगभग 25 kW थी (जो पहले की तुलना में 200 गुना कम है) परमाणु ऊर्जा प्लांट), लगभग 500 हजार वर्षों तक काम किया।

ओक्लो में, पृथ्वी के बाकी हिस्सों की तरह और में सौर प्रणालीसामान्य तौर पर, दो अरब साल पहले, यूरेनियम अयस्क में आइसोटोप 235 यू की सापेक्ष बहुतायत 3,000 प्रति मिलियन परमाणु थी। वर्तमान में पृथ्वी पर प्राकृतिक तरीके से परमाणु रिएक्टर का निर्माण संभव नहीं है, क्योंकि प्राकृतिक यूरेनियम में 235 यू की कमी है।

और भी हैं पूरी लाइनशर्तें, जिनकी पूर्ति प्राकृतिक दरार प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए अनिवार्य है:

1. ऊँचा कुल एकाग्रतायूरेनियम
2. न्यूट्रॉन अवशोषक की कम सांद्रता
3. उच्च मंदक एकाग्रता
4. न्यूनतम या क्रांतिक द्रव्यमानदरार प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए

इस तथ्य के अलावा कि प्रकृति ने एक प्राकृतिक रिएक्टर के तंत्र को लॉन्च किया है, कोई भी अगले के बारे में चिंता नहीं कर सकता है, शायद विश्व पारिस्थितिकी के लिए सबसे "तत्काल" प्रश्न: प्राकृतिक परमाणु "पावर प्लांट" की बर्बादी का क्या हुआ?

काम के परिणामस्वरूप प्राकृतिक रिएक्टरलगभग छह टन विखंडन उत्पाद और 2.5 टन प्लूटोनियम का निर्माण हुआ। थोक रेडियोधर्मी कचरेओक्लो अयस्कों के शरीर में पाए जाने वाले यूरेनाइट खनिज की क्रिस्टलीय संरचना के भीतर "दफन"।

अनुपयुक्त आकार आयनिक त्रिज्याऐसे तत्व जो यूरेनाइट जाली में प्रवेश नहीं कर सकते हैं या तो आपस में प्रवेश कर सकते हैं या बाहर निकल सकते हैं।

ओकलिन रिएक्टर ने मानव जाति को परमाणु कचरे को दफनाने के तरीके के बारे में "बताया" ताकि यह दफन स्थल हानिरहित हो वातावरण. इस बात के प्रमाण हैं कि सौ मीटर से अधिक की गहराई पर, मुक्त ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, परमाणु दफन के लगभग सभी उत्पाद अयस्क निकायों की सीमाओं से परे नहीं गए। केवल आयोडीन या सीज़ियम जैसे तत्वों की गतिविधियों को दर्ज किया गया है। इससे के बीच एक सादृश्य बनाना संभव हो जाता है प्राकृतिक प्रक्रियाएंऔर तकनीकी।

प्लूटोनियम प्रवासन की समस्या पर्यावरणविदों का सबसे अधिक ध्यान आकर्षित कर रही है। यह ज्ञात है कि प्लूटोनियम लगभग पूरी तरह से 235 यू तक कम हो जाता है, इसलिए इसकी निरंतर मात्रा यह संकेत दे सकती है कि न केवल रिएक्टर के बाहर, बल्कि यूरेनाइट कणिकाओं के बाहर भी कोई अतिरिक्त यूरेनियम नहीं है, जहां रिएक्टर गतिविधि के दौरान प्लूटोनियम का गठन किया गया था।

प्लूटोनियम जीवमंडल के लिए एक बल्कि विदेशी तत्व है, और यह कम सांद्रता में होता है। अयस्क में कुछ यूरेनियम जमा के साथ, जहां यह बाद में क्षय हो जाता है, न्यूट्रॉन के साथ बातचीत से यूरेनियम से कुछ प्लूटोनियम बनता है। ब्रह्मांडीय उत्पत्ति. कम मात्रा में, यूरेनियम प्रकृति में विभिन्न सांद्रता में पूरी तरह से भिन्न हो सकता है प्राकृतिक वातावरण- ग्रेनाइट, फॉस्फोराइट्स, एपेटाइट्स में, समुद्र का पानी, मिट्टी, आदि

पर इस पलओक्लो एक सक्रिय यूरेनियम जमा है। वे अयस्क निकाय जो सतह के पास स्थित होते हैं, उन्हें खदान विधि द्वारा खनन किया जाता है, और जो गहराई में होते हैं उनका खनन खनन कार्य द्वारा किया जाता है।

सत्रह ज्ञात जीवाश्म रिएक्टरों में से नौ पूरी तरह से दबे हुए हैं (दुर्गम)।
रिएक्टर जोन 15 एकमात्र रिएक्टर है जो रिएक्टर शाफ्ट में एक सुरंग के माध्यम से पहुँचा जा सकता है। जीवाश्म रिएक्टर 15 के अवशेष हल्के भूरे-पीले रंग की चट्टान के रूप में स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं, जो मुख्य रूप से यूरेनियम ऑक्साइड से बना है।

रिएक्टर के ऊपर चट्टानों में हल्के रंग की धारियाँ क्वार्ट्ज हैं जो गर्म भूमिगत जल स्रोतों से क्रिस्टलीकृत होती हैं जो रिएक्टर गतिविधि की अवधि के दौरान और इसके विलुप्त होने के बाद प्रसारित होती हैं।

हालांकि, उस दूर के समय की घटनाओं के वैकल्पिक मूल्यांकन के रूप में, कोई भी उल्लेख कर सकता है अगली रायएक प्राकृतिक रिएक्टर के संचालन के परिणामों से जुड़े। यह माना जाता है कि एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर उस क्षेत्र में जीवित जीवों के कई उत्परिवर्तन का कारण बन सकता है, जिनमें से अधिकांश अव्यवहार्य के रूप में मर गए। कुछ पैलियोन्थ्रोपोलॉजिस्ट मानते हैं कि यह उच्च विकिरण था जिसने अफ्रीकी मानव पूर्वजों में अप्रत्याशित उत्परिवर्तन का कारण बना और उन्हें लोगों (!)

कोरोल ए.यू. - कक्षा 121 SNNyaEiP (सेवस्तोपोल) के छात्र राष्ट्रीय संस्थान परमाणु ऊर्जाऔर उद्योग।)
प्रमुख - पीएच.डी. , YaPPU SNyaEiP Vah I.V. विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर, सेंट। रेपिना 14 वर्ग। पचास

ओक्लो (भूमध्य रेखा, पश्चिम अफ्रीका के पास गैबॉन राज्य में एक यूरेनियम खदान) में, एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर 1900 मिलियन वर्ष पहले संचालित होता था। छह "रिएक्टर" क्षेत्रों की पहचान की गई, जिनमें से प्रत्येक में एक विखंडन प्रतिक्रिया के संकेत पाए गए। एक्टिनाइड क्षय के अवशेषों से संकेत मिलता है कि रिएक्टर ने सैकड़ों हजारों वर्षों से धीमी गति से उबाल मोड में काम किया है।

मई - जून 1972 में सामान्य माप के साथ भौतिक पैरामीटरप्राकृतिक यूरेनियम के जत्थे जो फ्रांसीसी शहर पियरेलेट में अफ्रीकी ओक्लो डिपॉजिट (गैबॉन में एक यूरेनियम खदान, भूमध्य रेखा के पास स्थित एक राज्य) से संवर्धन संयंत्र में पहुंचे। पश्चिम अफ्रीका) यह पाया गया कि आने वाले प्राकृतिक यूरेनियम में आइसोटोप यू-235 मानक एक से कम है। यूरेनियम में 0.7171% U-235 पाया गया। सामान्य मूल्यप्राकृतिक यूरेनियम के लिए 0.7202%
यू - 235। सभी यूरेनियम खनिजों में, पृथ्वी के सभी चट्टानों और प्राकृतिक जल में, साथ ही साथ में चंद्र नमूनेयह अनुपात संतुष्ट है। ओक्लो जमा अब तक प्रकृति में दर्ज एकमात्र मामला है जब इस स्थिरता का उल्लंघन किया गया था। अंतर नगण्य था - केवल 0.003%, लेकिन फिर भी इसने प्रौद्योगिकीविदों का ध्यान आकर्षित किया। इस बात का संदेह था कि विखंडनीय सामग्री की तोड़फोड़ या चोरी की गई है, अर्थात। यू - 235। हालांकि, यह पता चला कि यू -235 की सामग्री में विचलन यूरेनियम अयस्क के स्रोत के लिए सभी तरह से पता लगाया गया था। वहां, कुछ नमूने 0.44% U-235 से कम दिखा।नमूने पूरे खदान में लिए गए और कुछ नसों में U-235 में व्यवस्थित कमी दिखाई गई। ये अयस्क नसें 0.5 मीटर से अधिक मोटी थीं।
यह सुझाव कि U-235 "जल गया", जैसा कि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की भट्टियों में होता है, पहली बार में एक मजाक की तरह लग रहा था, हालाँकि इसके अच्छे कारण थे। गणना से पता चला है कि अगर सामूहिक अंशजलाशय में भूजल लगभग 6% है, और यदि प्राकृतिक यूरेनियम को 3% U-235 तक समृद्ध किया जाता है, तो इन परिस्थितियों में एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर काम करना शुरू कर सकता है।
चूंकि खदान उष्ण कटिबंधीय क्षेत्र में स्थित है और सतह के काफी करीब है, इसलिए पर्याप्त मात्रा में भूजल के अस्तित्व की बहुत संभावना है। अयस्क में यूरेनियम समस्थानिकों का अनुपात असामान्य था। U-235 और U-238 अलग-अलग अर्ध-आयु वाले रेडियोधर्मी समस्थानिक हैं। U-235 का आधा जीवन 700 मिलियन वर्ष है, और U-238 4.5 बिलियन के आधे जीवन के साथ क्षय होता है। U-235 की समस्थानिक बहुतायत प्रकृति में धीरे-धीरे बदलने की प्रक्रिया में है। उदाहरण के लिए, 400 मिलियन वर्ष पहले प्राकृतिक यूरेनियम में 1% U-235 होना चाहिए था, 1900 मिलियन वर्ष पहले यह 3% था, अर्थात। यूरेनियम अयस्क की शिरा की "गंभीरता" के लिए आवश्यक राशि। ऐसा माना जाता है कि यह तब था जब ओक्लो रिएक्टर प्रचालन की स्थिति में था। छह "रिएक्टर" क्षेत्रों की पहचान की गई, जिनमें से प्रत्येक में एक विखंडन प्रतिक्रिया के संकेत पाए गए। उदाहरण के लिए, U-236 के क्षय से थोरियम और U-237 के क्षय से बिस्मथ केवल ओक्लो क्षेत्र में रिएक्टर क्षेत्रों में पाए गए हैं। एक्टिनाइड्स के क्षय के अवशेषों से संकेत मिलता है कि रिएक्टर सैकड़ों-हजारों वर्षों से धीमी गति से उबलने की स्थिति में काम कर रहा है। रिएक्टर स्व-विनियमन कर रहे थे, क्योंकि बहुत अधिक शक्ति से पानी पूरी तरह से उबल जाएगा और रिएक्टर बंद हो जाएगा।
प्रकृति ने परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया के लिए परिस्थितियों का निर्माण करने का प्रबंधन कैसे किया? सबसे पहले, प्राचीन नदी के डेल्टा में, यूरेनियम अयस्क से भरपूर बलुआ पत्थर की एक परत बनाई गई, जो एक मजबूत बेसाल्ट बिस्तर पर टिकी हुई थी। एक और भूकंप के बाद, उस हिंसक समय में आम, भविष्य के रिएक्टर की बेसाल्ट नींव यूरेनियम नस को अपने साथ खींचते हुए कई किलोमीटर डूब गई। नस फट गई, भूजल दरारों में घुस गया। फिर एक और प्रलय ने संपूर्ण "स्थापना" को वर्तमान स्तर तक बढ़ा दिया। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की परमाणु भट्टियों में, ईंधन मॉडरेटर के अंदर कॉम्पैक्ट द्रव्यमान में स्थित होता है - एक विषम रिएक्टर। ओक्लो में यही हुआ। पानी एक मॉडरेटर के रूप में परोसा जाता है। अयस्क में क्ले "लेंस" दिखाई दिया, जहां प्राकृतिक यूरेनियम की सांद्रता सामान्य 0.5% से बढ़कर 40% हो गई। यूरेनियम के ये कॉम्पैक्ट गांठ कैसे बने, यह ठीक से स्थापित नहीं है। शायद वे टपका हुआ पानी द्वारा बनाए गए थे जो मिट्टी को ले गए और यूरेनियम को एक ही द्रव्यमान में मिला दिया। एक बार द्रव्यमान और परत की मोटाई, यूरेनियम से समृद्ध, एक महत्वपूर्ण आकार तक पहुंच गया, उनमें एक श्रृंखला प्रतिक्रिया हुई, और स्थापना ने काम करना शुरू कर दिया। रिएक्टर के संचालन के परिणामस्वरूप, लगभग 6 टन विखंडन उत्पाद और 2.5 टन प्लूटोनियम का निर्माण हुआ। अधिकांश रेडियोधर्मी कचरा यूरेनाइट खनिज की क्रिस्टलीय संरचना के अंदर रहता है, जो ओक्लो अयस्कों के शरीर में पाया जाता है। ऐसे तत्व जो बहुत बड़े या बहुत छोटे आयनिक त्रिज्या के कारण यूरेनाइट जाली में प्रवेश नहीं कर सके या फैल जाते हैं या बाहर निकल जाते हैं। ओकलो में रिएक्टरों के संचालन के बाद से 1900 मिलियन वर्ष बीत चुके हैं, कम से कमइस जमा में भूजल की प्रचुरता के बावजूद, तीस से अधिक विखंडन उत्पादों में से आधे अयस्क में बंधे थे। संबद्ध विखंडन उत्पादों में तत्व शामिल हैं: ला, सीई, पीआर, एनडी, ईयू, एसएम, जीडी, वाई, जेडआर, आरयू, आरएच, पीडी, नी, एजी। कुछ आंशिक Pb प्रवास का पता चला था और Pu प्रवास 10 मीटर से कम तक सीमित था। केवल 1 या 2 संयोजकता वाली धातुएं, अर्थात्। जिनके पास है उच्च घुलनशीलतापानी में, ले जाया गया। जैसा कि अपेक्षित था, लगभग कोई भी Pb, Cs, Ba और Cd यथावत नहीं रहा। इन तत्वों के समस्थानिकों में दसियों वर्ष या उससे कम का अपेक्षाकृत कम आधा जीवन होता है, जिससे कि वे मिट्टी में दूर तक प्रवास करने से पहले एक गैर-रेडियोधर्मी अवस्था में क्षय हो जाते हैं। पर्यावरण संरक्षण की दीर्घकालिक समस्याओं के दृष्टिकोण से सबसे बड़ी रुचि प्लूटोनियम प्रवास के मुद्दे हैं। यह न्यूक्लाइड लगभग 2 मिलियन वर्षों से प्रभावी रूप से बंधा हुआ है। चूंकि प्लूटोनियम अब तक लगभग पूरी तरह से यू-235 तक समाप्त हो चुका है, इसकी स्थिरता न केवल रिएक्टर क्षेत्र के बाहर, बल्कि यूरेनाइट अनाज के बाहर भी अतिरिक्त यू-235 की अनुपस्थिति से प्रमाणित होती है, जहां रिएक्टर के संचालन के दौरान प्लूटोनियम का गठन किया गया था।
यह अनोखी प्रकृति लगभग 600 हजार वर्षों तक अस्तित्व में रही और लगभग 13,000,000 kW का उत्पादन किया। ऊर्जा का घंटा। इसकी औसत शक्ति केवल 25 kW है: दुनिया के पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्र की तुलना में 200 गुना कम, जिसने 1954 में मास्को के पास ओबनिंस्क शहर को बिजली प्रदान की थी। लेकिन प्राकृतिक रिएक्टर की ऊर्जा बर्बाद नहीं हुई: कुछ परिकल्पनाओं के अनुसार, यह रेडियोधर्मी तत्वों का क्षय था जिसने पृथ्वी को ऊर्जा के साथ गर्म करने की आपूर्ति की।
शायद इसी तरह के परमाणु रिएक्टरों की ऊर्जा यहाँ जोड़ी गई थी। कितने भूमिगत छिपे हैं? और उस प्राचीन समय में उस ओकलो में रिएक्टर निश्चित रूप से कोई अपवाद नहीं था। ऐसी धारणाएँ हैं कि ऐसे रिएक्टरों के काम ने पृथ्वी पर जीवित प्राणियों के विकास को "प्रेरित" किया, कि जीवन की उत्पत्ति रेडियोधर्मिता के प्रभाव से जुड़ी है। डेटा अधिक दिखाता है उच्च डिग्रीजैसे ही हम ओक्लो रिएक्टर से संपर्क करते हैं कार्बनिक पदार्थ का विकास। यह क्षेत्र में गिरने वाले एककोशिकीय जीवों के उत्परिवर्तन की आवृत्ति को अच्छी तरह से प्रभावित कर सकता था उन्नत स्तर, उच्च स्तरविकिरण, जिसके कारण मानव पूर्वजों की उपस्थिति हुई। किसी भी मामले में, पृथ्वी पर जीवन का उदय हुआ और स्तर पर विकास का एक लंबा सफर तय किया प्राकृतिक पृष्ठभूमिविकिरण, जो जैविक प्रणालियों के विकास में एक आवश्यक तत्व बन गया है।
परमाणु रिएक्टर का निर्माण एक नवाचार है जिस पर लोगों को गर्व है। यह पता चला है कि इसका निर्माण लंबे समय से प्रकृति के पेटेंट में दर्ज किया गया है। एक परमाणु रिएक्टर, वैज्ञानिक और तकनीकी विचारों की उत्कृष्ट कृति, एक व्यक्ति, वास्तव में, प्रकृति का अनुकरण करने वाला निकला, जिसने कई लाखों साल पहले इस तरह के प्रतिष्ठानों का निर्माण किया था।

प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर मौजूद हैं! एक समय में, उत्कृष्ट परमाणु भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मी ने दयनीय रूप से घोषणा की कि केवल एक व्यक्ति ही परमाणु रिएक्टर बना सकता है ... हालाँकि, जैसा कि कई दशकों बाद निकला, वह गलत था - वह परमाणु रिएक्टर भी बनाता है! वे कई करोड़ों साल पहले अस्तित्व में थे, परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रियाओं से बुदबुदाते हुए। उनमें से अंतिम, प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर ओक्लो, 1.7 अरब साल पहले बाहर चला गया था, लेकिन अभी भी विकिरण की सांस लेता है।

क्यों, कहाँ, कैसे, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि इस प्राकृतिक घटना के उद्भव और गतिविधि के परिणाम क्या हैं?

प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर अच्छी तरह से मदर नेचर द्वारा स्वयं बनाए जा सकते हैं - इसके लिए यूरेनियम -235 आइसोटोप (235U) की आवश्यक एकाग्रता को एक "स्थान" में जमा करने के लिए पर्याप्त होगा। एक आइसोटोप एक प्रकार का होता है रासायनिक तत्व, जो एक परमाणु के नाभिक में अधिक या कम संख्या में न्यूट्रॉन द्वारा दूसरों से भिन्न होता है, जबकि प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या स्थिर रहती है।

उदाहरण के लिए, यूरेनियम में हमेशा 92 प्रोटॉन और 92 इलेक्ट्रॉन होते हैं, हालांकि, न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है: 238U में 146 न्यूट्रॉन, 235U में 143, 234U में 142, 233U में 141 आदि होते हैं। ... प्राकृतिक खनिजों में - पृथ्वी पर, अन्य ग्रहों पर और उल्कापिंडों में - थोक हमेशा 238U (99.2739%) होता है, और समस्थानिक 235U और 234U केवल निशान द्वारा दर्शाए जाते हैं - क्रमशः 0.720% और 0.0057%।

एक परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया तब शुरू होती है जब यूरेनियम -235 समस्थानिक की सांद्रता 1% से अधिक हो जाती है और यह जितनी तीव्र होती है, उतनी ही अधिक होती है। यूरेनियम -235 आइसोटोप प्रकृति में बहुत बिखरा हुआ है, इसलिए यह माना जाता था कि प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर मौजूद नहीं हो सकते। वैसे, बिजली संयंत्रों के परमाणु रिएक्टरों में, ईंधन के रूप में, और में परमाणु बम 235U का उपयोग किया जाता है।

हालांकि, 1972 में यूरेनियम की खदानेंअफ्रीका के गैबॉन में ओक्लो के पास, वैज्ञानिकों ने 16 प्राकृतिक परमाणु रिएक्टरों की खोज की जो लगभग 2 अरब साल पहले सक्रिय थे ... स्वाभाविक परिस्थितियां — 0,717%.

यह, हालांकि "सामान्य" खनिजों की तुलना में अल्प, अंतर, वैज्ञानिकों को एकमात्र तार्किक निष्कर्ष निकालने के लिए मजबूर करता है - प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर वास्तव में यहां संचालित होते हैं। इसके अलावा, पुष्टि यूरेनियम -235 नाभिक के क्षय उत्पादों की उच्च सांद्रता थी, जो कृत्रिम रिएक्टरों में होती है। जब यूरेनियम -235 का एक परमाणु क्षय होता है, तो न्यूट्रॉन उसके नाभिक से भाग जाते हैं, यूरेनियम -238 के नाभिक से टकराते हुए, वे इसे यूरेनियम -239 में बदल देते हैं, जो बदले में 2 इलेक्ट्रॉनों को खो देता है, प्लूटोनियम -239 बन जाता है ...

यह वह तंत्र था जिसने ओक्लो में दो टन से अधिक प्लूटोनियम -239 उत्पन्न किया। वैज्ञानिकों ने गणना की कि प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर ओक्लो के "लॉन्च" के समय, लगभग 2 अरब साल पहले (235U का आधा जीवन 238U - 713 मिलियन वर्ष से 6 गुना तेज है), 235U का हिस्सा 3 से अधिक था। %, जो औद्योगिक समृद्ध यूरेनियम के बराबर है।

परमाणु प्रतिक्रिया जारी रखने के लिए, एक आवश्यक कारक यूरेनियम -235 के नाभिक से बाहर निकलने वाले तेज न्यूट्रॉन का धीमा होना था। यह कारक, मानव निर्मित रिएक्टरों की तरह, साधारण पानी था।

ओक्लोस में यूरेनियम युक्त झरझरा चट्टानों की बाढ़ के समय रिएक्टर ने काम करना शुरू कर दिया था भूजल, और कुछ प्रकार के न्यूट्रॉन मॉडरेटर के रूप में कार्य किया। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप जारी गर्मी ने पानी को उबालने और वाष्पित करने, धीमा करने और बाद में परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को रोकने का कारण बना।

और पूरी चट्टान के ठंडा होने और सभी अल्पकालिक समस्थानिकों के सड़ने के बाद (ये तथाकथित न्यूट्रॉन जहर हैं, जो न्यूट्रॉन को अवशोषित करने और प्रतिक्रिया को रोकने में सक्षम हैं), जल वाष्प संघनित हो गया, चट्टान में बाढ़ आ गई, और प्रतिक्रिया फिर से शुरू हो गई।

वैज्ञानिकों ने गणना की कि रिएक्टर को पानी के वाष्पित होने तक 30 मिनट के लिए "चालू" किया गया था, और भाप के संघनित होने तक 2.5 घंटे के लिए "बंद" किया गया था। यह चक्रीय प्रक्रिया आधुनिक गीजर से मिलती-जुलती थी और कई लाख वर्षों तक चलती रही। यूरेनियम क्षय उत्पादों के नाभिक के क्षय के दौरान मुख्य रूप से रेडियोधर्मी समस्थानिकआयोडीन, क्सीनन के पांच समस्थानिकों का गठन किया गया।

यह विभिन्न सांद्रता में सभी 5 समस्थानिक थे जो एक प्राकृतिक रिएक्टर की ऐसी चट्टानों में पाए गए थे। यह इस महान गैस के समस्थानिकों की सांद्रता और अनुपात था (क्सीनन एक बहुत भारी और रेडियोधर्मी गैस है) जिसने उस आवृत्ति को स्थापित करना संभव बना दिया जिसके साथ ओक्लो रिएक्टर ने "काम किया"।

यूरेनियम-235 के एक परमाणु के नाभिक का क्षय ( बड़े परमाणु) तेजी से न्यूट्रॉन के उत्सर्जन का कारण बनता है, आगे की परमाणु प्रतिक्रिया के लिए पानी (छोटे अणुओं) द्वारा धीमा होना चाहिए

यह ज्ञात है कि उच्च विकिरण जीवित जीवों के लिए हानिकारक है। इसलिए, प्राकृतिक परमाणु रिएक्टरों के अस्तित्व के स्थानों में, जाहिर है, "मृत धब्बे" थे, जहां कोई जीवन नहीं था, क्योंकि डीएनए रेडियोधर्मी द्वारा नष्ट हो जाता है आयनीकरण विकिरण. लेकिन उस स्थान के किनारे पर, जहाँ विकिरण का स्तर बहुत कम था, वहाँ बार-बार उत्परिवर्तन होता था, जिसका अर्थ है कि नई प्रजातियाँ लगातार उत्पन्न हुईं।

वैज्ञानिक अभी भी स्पष्ट रूप से नहीं जानते हैं कि पृथ्वी पर जीवन की शुरुआत कैसे हुई। वे केवल यह जानते हैं कि इसके लिए एक मजबूत ऊर्जा आवेग की आवश्यकता होती है, जिसने पहले कार्बनिक पॉलिमर के निर्माण में योगदान दिया होगा। ऐसा माना जाता है कि इस तरह के आवेग बिजली, ज्वालामुखी, उल्कापिंड और क्षुद्रग्रह गिर सकते हैं, हालांकि, पिछले सालके लिए पेशकश की प्रस्थान बिंदूइस परिकल्पना पर विचार करें कि प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर ऐसा आवेग पैदा कर सकते हैं। कौन जाने …