पश्चिम अफ्रीका में, भूमध्य रेखा से दूर नहीं, गैबॉन राज्य के क्षेत्र में स्थित एक क्षेत्र में, वैज्ञानिकों ने एक अद्भुत खोज की। यह पिछली शताब्दी के 70 के दशक की शुरुआत में हुआ था, लेकिन अभी तक वैज्ञानिक समुदाय के प्रतिनिधि आम सहमति में नहीं आए हैं - यह क्या पाया गया था?
यूरेनियम अयस्क का जमा होना एक सामान्य घटना है, हालांकि काफी दुर्लभ है। हालाँकि, गैबॉन में खोजी गई यूरेनियम खदान केवल एक मूल्यवान खनिज का भंडार नहीं थी, यह एक वास्तविक परमाणु रिएक्टर की तरह काम करती थी! छह यूरेनियम क्षेत्रों की खोज की गई, जिसमें एक वास्तविक यूरेनियम विखंडन प्रतिक्रिया हुई!
अध्ययनों से पता चला है कि रिएक्टर को लगभग 1900 मिलियन वर्ष पहले लॉन्च किया गया था और कई लाख वर्षों तक धीमी गति से उबलने की स्थिति में काम किया।
अफ्रीकी विसंगति के रिएक्टर क्षेत्रों में यूरेनियम समस्थानिक U-235 की सामग्री व्यावहारिक रूप से मनुष्य द्वारा निर्मित आधुनिक परमाणु रिएक्टरों की तरह ही है। भूजल का उपयोग मॉडरेटर के रूप में किया जाता था।
घटना के बारे में विज्ञान के प्रतिनिधियों की राय विभाजित थी। अधिकांश पंडितों ने सिद्धांत का पक्ष लिया, जिसके अनुसार, गैबॉन में परमाणु रिएक्टर इस तरह की शुरुआत के लिए आवश्यक शर्तों के आकस्मिक संयोग के कारण अनायास शुरू हो गया।
हालांकि, हर कोई इस धारणा से संतुष्ट नहीं था। और उसके अच्छे कारण थे। कई बातों ने कहा कि गैबॉन में रिएक्टर, हालांकि इसमें बाहरी रूप से सोच वाले प्राणियों की रचनाओं के समान भाग नहीं हैं, फिर भी यह बुद्धिमान प्राणियों का एक उत्पाद है।
आइए कुछ तथ्यों पर एक नजर डालते हैं। जिस क्षेत्र में रिएक्टर पाया गया था उस क्षेत्र में विवर्तनिक गतिविधि इसके संचालन की अवधि के लिए असामान्य रूप से अधिक थी। हालांकि, अध्ययनों से पता चला है कि मिट्टी की परतों में थोड़ी सी भी बदलाव से रिएक्टर को बंद कर दिया जाएगा। लेकिन चूंकि रिएक्टर ने एक सौ सहस्राब्दी से अधिक समय तक काम किया है, ऐसा नहीं हुआ। रिएक्टर संचालन की अवधि के लिए विवर्तनिकी को किसने या क्या फ्रीज किया? शायद यह उन लोगों द्वारा किया गया था जिन्होंने इसे लॉन्च किया था? आगे। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, भूजल का उपयोग मॉडरेटर के रूप में किया जाता था। रिएक्टर के निरंतर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, किसी को इसके द्वारा दी गई शक्ति को नियंत्रित करना पड़ता था, क्योंकि यदि यह अधिक था, तो पानी उबल जाएगा और रिएक्टर बंद हो जाएगा। ये और कुछ अन्य बिंदु बताते हैं कि गैबॉन में रिएक्टर कृत्रिम मूल की चीज है। लेकिन दो अरब साल पहले पृथ्वी पर किसके पास ऐसी तकनीक थी?
यह पसंद है या नहीं, उत्तर सरल है, हालांकि कुछ हद तक सामान्य है। से ही किया जा सकता है। यह बहुत संभव है कि वे आकाशगंगा के मध्य क्षेत्र से हमारे पास आए हों, जहां तारे सूर्य से बहुत पुराने हैं, और उनके ग्रह पुराने हैं। उन दुनियाओं में, जीवन को बहुत पहले उत्पन्न होने का अवसर मिला था, ऐसे समय में जब पृथ्वी अभी तक एक बहुत ही आरामदायक दुनिया नहीं थी।
एलियंस को एक स्थिर उच्च शक्ति वाले परमाणु रिएक्टर बनाने की आवश्यकता क्यों पड़ी? कौन जानता है... हो सकता है कि उन्होंने पृथ्वी पर एक "अंतरिक्ष रिचार्जिंग स्टेशन" सुसज्जित किया हो, या हो सकता है...
एक परिकल्पना है कि अत्यधिक विकसित सभ्यताएं अपने विकास के एक निश्चित चरण में अन्य ग्रहों पर उभरने वाले जीवन का "संरक्षण लेती हैं"। और बेजान दुनिया को रहने लायक बनाने में भी उनका हाथ है। हो सकता है कि अफ्रीकी चमत्कार का निर्माण करने वाले ऐसे ही थे? हो सकता है कि उन्होंने टेराफॉर्मिंग के लिए रिएक्टर की ऊर्जा का इस्तेमाल किया हो? वैज्ञानिक अभी भी इस बात पर बहस कर रहे हैं कि ऑक्सीजन से भरपूर पृथ्वी का वातावरण कैसे पैदा हुआ। मान्यताओं में से एक महासागरों के पानी के इलेक्ट्रोलिसिस की परिकल्पना है। और इलेक्ट्रोलिसिस, जैसा कि आप जानते हैं, बहुत अधिक बिजली की आवश्यकता होती है। तो शायद एलियंस ने इसके लिए गैबॉन रिएक्टर बनाया? यदि ऐसा है, तो जाहिर तौर पर यह केवल एक ही नहीं है। यह बहुत संभव है कि किसी दिन उनके जैसा कोई और मिल जाए।
जैसा भी हो, गैबोनीज चमत्कार हमें सोचने पर मजबूर कर देता है। सोचो और जवाब ढूंढो।
कोरोल ए.यू. - कक्षा 121 SNIEiP (सेवस्तोपोल नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूक्लियर एनर्जी एंड इंडस्ट्री) का छात्र।
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, प्राकृतिक यूरेनियम के एक बैच के भौतिक मापदंडों के नियमित माप के दौरान, जो कि अफ्रीकी ओक्लो डिपॉजिट (गैबॉन में एक यूरेनियम खदान, भूमध्य रेखा के पास स्थित एक राज्य) से फ्रांसीसी शहर पियरेलेट में संवर्धन संयंत्र में पहुंचा था। पश्चिम अफ्रीका), यह पाया गया कि आने वाले प्राकृतिक यूरेनियम में आइसोटोप यू-235 मानक से कम है। यह पाया गया कि यूरेनियम में 0.7171% U-235 है। प्राकृतिक यूरेनियम का सामान्य मूल्य 0.7202% है।
यू - 235। सभी यूरेनियम खनिजों में, पृथ्वी के सभी चट्टानों और प्राकृतिक जल में, साथ ही साथ चंद्र नमूनों में, यह अनुपात पूरा होता 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 यदि जलाशय में भूजल का द्रव्यमान अंश लगभग 6% है और यदि प्राकृतिक यूरेनियम 3% U-235 तक समृद्ध हो 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 कार्य किया। 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। जैसे ही यूरेनियम से समृद्ध परतों का द्रव्यमान और मोटाई महत्वपूर्ण आयामों तक पहुंच गई, उनमें एक श्रृंखला प्रतिक्रिया उत्पन्न 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। ओक्लो रिएक्टरों के बाद से 1900 मिलियन वर्षों में, इस जमा में भूजल की प्रचुरता के बावजूद, 30 से अधिक विखंडन उत्पादों में से कम से कम आधे अयस्क में बंधे हुए हैं। 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 वे धातुएं जिनकी संयोजकता 1 या 2 है, अर्थात्। उच्च पानी घुलनशीलता वाले लोगों को दूर 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। जैसे ही हम ओक्लो रिएक्टर से संपर्क करते हैं, डेटा कार्बनिक पदार्थों के उच्च स्तर के विकास का संकेत देता है। यह एककोशिकीय जीवों के उत्परिवर्तन की आवृत्ति को अच्छी तरह से प्रभावित कर सकता था जो बढ़े हुए विकिरण स्तर के क्षेत्र में आते थे, जिससे मानव पूर्वजों की उपस्थिति हुई। किसी भी मामले में, पृथ्वी पर जीवन का उदय हुआ और प्राकृतिक विकिरण पृष्ठभूमि के स्तर पर विकास का एक लंबा सफर तय किया, जो जैविक प्रणालियों के विकास में एक आवश्यक तत्व बन गया।
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।
दो अरब साल पहले, हमारे ग्रह पर एक स्थान पर, भूगर्भीय परिस्थितियों ने एक अद्भुत तरीके से विकसित किया, गलती से और स्वचालित रूप से थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर का निर्माण किया। इसने एक लाख वर्षों तक स्थिर रूप से काम किया, और इसके रेडियोधर्मी कचरे, फिर से प्राकृतिक तरीके से, बिना किसी को धमकी दिए, प्रकृति में हर समय संग्रहीत किया गया था जो इसके बंद होने के बाद से गुजरा था। यह समझना अच्छा होगा कि उसने यह कैसे किया, है ना?
परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया (त्वरित संदर्भ)
यह कैसे हुआ इसकी कहानी शुरू करने से पहले, आइए जल्दी से याद करें कि विखंडन प्रतिक्रिया क्या है। यह तब होता है जब एक भारी परमाणु नाभिक हल्के तत्वों और मुक्त टुकड़ों में टूट जाता है, जिससे भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है। उल्लिखित टुकड़े छोटे और हल्के परमाणु नाभिक हैं। वे अस्थिर हैं और इसलिए अत्यंत रेडियोधर्मी हैं। वे परमाणु उद्योग में खतरनाक कचरे का बड़ा हिस्सा बनाते हैं।
इसके अलावा, बिखरे हुए न्यूट्रॉन जारी किए जाते हैं, जो पड़ोसी भारी नाभिक को विखंडन की स्थिति में उत्तेजित करने में सक्षम होते हैं। तो, वास्तव में, एक श्रृंखला प्रतिक्रिया होती है, जिसे उसी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में नियंत्रित किया जा सकता है, जो आबादी और अर्थव्यवस्था की जरूरतों के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। एक अनियंत्रित प्रतिक्रिया विनाशकारी रूप से विनाशकारी हो सकती है। इसलिए, जब लोग परमाणु रिएक्टर का निर्माण करते हैं, तो उन्हें थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए कड़ी मेहनत करनी पड़ती है और बहुत सारी सावधानियां बरतनी पड़ती हैं।
सबसे पहले, आपको भारी तत्व को विभाजित करने की आवश्यकता है - आमतौर पर इस उद्देश्य के लिए यूरेनियम का उपयोग किया जाता है। प्रकृति में यह मुख्यतः तीन समस्थानिकों के रूप में पाया जाता है। इनमें से सबसे आम यूरेनियम -238 है। यह ग्रह पर कई जगहों पर पाया जा सकता है - जमीन पर और यहां तक कि महासागरों में भी। हालांकि, अपने आप में, यह विभाजन करने में सक्षम नहीं है, क्योंकि यह काफी स्थिर है। दूसरी ओर, यूरेनियम -235 में वह अस्थिरता है जिसकी हमें आवश्यकता है, लेकिन प्रकृति में इसकी हिस्सेदारी केवल 1 प्रतिशत है। इसलिए, खनन के बाद, यूरेनियम समृद्ध होता है - कुल द्रव्यमान में यूरेनियम -235 का हिस्सा 3% तक लाया जाता है।
लेकिन इतना ही नहीं - सुरक्षा कारणों से, एक फ्यूजन रिएक्टर को न्यूट्रॉन के लिए एक मॉडरेटर की आवश्यकता होती है ताकि वे नियंत्रण में रहें और अनियंत्रित प्रतिक्रिया का कारण न बनें। अधिकांश रिएक्टर इस उद्देश्य के लिए पानी का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, इन संरचनाओं की नियंत्रण छड़ें उन सामग्रियों से बनी होती हैं जो न्यूट्रॉन को भी अवशोषित करती हैं, जैसे चांदी। पानी, अपने मुख्य कार्य के अलावा, रिएक्टर को ठंडा करता है। यह तकनीक का सरलीकृत विवरण है, लेकिन इससे भी यह स्पष्ट है कि यह कितना जटिल है। मानव जाति के सर्वश्रेष्ठ दिमागों ने इसे दिमाग में लाने के लिए दशकों का समय बिताया है। और फिर हमें पता चला कि बिल्कुल वही चीज प्रकृति द्वारा और संयोग से बनाई गई थी। इसमें कुछ अविश्वसनीय है, है ना?
गैबॉन परमाणु रिएक्टरों का जन्मस्थान है
हालाँकि, यहाँ हमें यह याद रखना चाहिए कि दो अरब साल पहले यूरेनियम-235 कहीं अधिक था। यही कारण है कि यह यूरेनियम-238 की तुलना में बहुत तेजी से क्षय होता है। गैबॉन में, ओक्लो नामक क्षेत्र में, इसकी सांद्रता एक स्वतःस्फूर्त थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए पर्याप्त थी। संभवतः, इस स्थान पर मॉडरेटर की सही मात्रा थी - सबसे अधिक संभावना पानी, जिसकी बदौलत यह सब एक भव्य विस्फोट के साथ समाप्त नहीं हुआ। इसके अलावा इस वातावरण में कोई न्यूट्रॉन-अवशोषित सामग्री नहीं थी, जिसके परिणामस्वरूप विखंडन प्रतिक्रिया लंबे समय तक बनी रही।
यह विज्ञान के लिए ज्ञात एकमात्र प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर है। लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि वह हमेशा इतना अनोखा था। अन्य टेक्टोनिक प्लेटों की गति के परिणामस्वरूप पृथ्वी की पपड़ी में गहराई तक चले गए होंगे या क्षरण के कारण गायब हो गए होंगे। यह भी संभव है कि वे अभी तक नहीं मिले हैं। वैसे, यह प्राकृतिक गैबोनी घटना भी आज तक नहीं बची है - यह पूरी तरह से खनिकों द्वारा काम किया जाता है। यह इसके लिए धन्यवाद था कि उन्होंने उसके बारे में सीखा - वे संवर्धन के लिए यूरेनियम की तलाश में पृथ्वी में गहरे चले गए, और फिर सतह पर लौट आए, पहेली में अपने सिर को खरोंच कर और दुविधा को हल करने की कोशिश कर रहे थे - "या तो किसी ने लगभग 200 किलोग्राम चुरा लिया यूरेनियम -235 यहाँ से, या यह एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर है जिसने इसे पहले ही पूरी तरह से जला दिया था।" सही उत्तर दूसरे "या" के बाद है यदि किसी ने प्रस्तुति के धागे का पालन नहीं किया है।
गैबॉन रिएक्टर विज्ञान के लिए इतना महत्वपूर्ण क्यों है?
फिर भी, यह विज्ञान के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण वस्तु है। इस वजह से कि इसने लगभग दस लाख वर्षों तक पर्यावरण को नुकसान पहुंचाए बिना काम किया। एक ग्राम कचरा प्रकृति में लीक नहीं हुआ है, उसमें कुछ भी प्रभावित नहीं हुआ है! यह अत्यंत असामान्य है, क्योंकि यूरेनियम विखंडन के उपोत्पाद अत्यंत खतरनाक हैं। हम अभी भी नहीं जानते कि उनके साथ क्या करना है। उनमें से एक सीज़ियम है। ऐसे अन्य तत्व हैं जो सीधे मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचा सकते हैं, लेकिन सीज़ियम के कारण ही चेरनोबिल और फुकुशिमा के खंडहर आने वाले लंबे समय के लिए खतरा पैदा करेंगे।
गैबोनीज प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर
हाल ही में ओक्लो में खदानों का सर्वेक्षण करने वाले वैज्ञानिकों ने पाया कि इस प्राकृतिक रिएक्टर में सीज़ियम एक अन्य तत्व - रूथेनियम द्वारा अवशोषित और बाध्य था। यह प्रकृति में बहुत दुर्लभ है, और हम इसका उपयोग औद्योगिक पैमाने पर परमाणु कचरे को बेअसर करने के लिए नहीं कर सकते हैं। लेकिन यह समझना कि रिएक्टर कैसे काम करता है, हमें उम्मीद दे सकता है कि हम कुछ ऐसा ही खोज सकते हैं और मानवता के लिए लंबे समय से चली आ रही इस समस्या से छुटकारा पा सकते हैं।
ए. यू. शुकोलिउकोव
रसायन विज्ञान और जीवन संख्या 6, 1980, पृ. 20-24
यह कहानी एक ऐसी खोज के बारे में है जिसकी भविष्यवाणी लंबे समय से की गई थी, जिसके लिए वे लंबे समय से इंतजार कर रहे थे और इंतजार करने से लगभग निराश हो गए थे। जब, फिर भी, खोज की गई, तो यह पता चला कि यूरेनियम विखंडन की श्रृंखला प्रतिक्रिया, जिसे मानव मन की शक्ति की उच्चतम अभिव्यक्तियों में से एक माना जाता था, एक बार बिना किसी मानवीय हस्तक्षेप के चल सकती थी और चलती रही। . इस खोज के बारे में, ओक्लो की घटना के बारे में, लगभग सात साल पहले उन्होंने बहुत कुछ लिखा था और हमेशा सही नहीं। समय के साथ, जुनून कम हो गया, और इस घटना के बारे में जानकारी हाल ही में बढ़ी है ...
गलत उत्पादों के साथ प्रयास
वे कहते हैं कि 1945 के शरद ऋतु के दिनों में, जापानी भौतिक विज्ञानी पी. कुरोदा ने हिरोशिमा में जो कुछ देखा, उससे हैरान होकर पहले सोचा कि क्या प्रकृति में परमाणु विखंडन की ऐसी प्रक्रिया नहीं हो सकती है। और यदि हां, तो क्या यह वह प्रक्रिया नहीं है जो ज्वालामुखियों की अदम्य ऊर्जा उत्पन्न करती है, जिसका अध्ययन उस समय कुरोदा कर रहे थे?
उसके बाद, इस आकर्षक विचार को कुछ अन्य भौतिकविदों, रसायनज्ञों और भूवैज्ञानिकों ने दूर किया। लेकिन तकनीक - 50 के दशक में दिखाई देने वाले परमाणु ऊर्जा रिएक्टर - ने शानदार निष्कर्ष के खिलाफ काम किया। ऐसा नहीं है कि रिएक्टरों के सिद्धांत ने इस तरह की प्रक्रिया को मना किया - इसने इसे बहुत ही असंभव घोषित कर दिया।
और फिर भी वे देशी विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया में निशान तलाशने लगे। उदाहरण के लिए, अमेरिकी I. Orr ने सड़े हुए पत्थर में परमाणु "जलने" के संकेतों का पता लगाने की कोशिश की। इस खनिज का नाम इसकी अप्रिय गंध का बिल्कुल भी प्रमाण नहीं है, यह शब्द इस खनिज में मौजूद तत्वों के लैटिन नामों के पहले अक्षरों से बना है - थोरियम, यूरेनियम, हाइड्रोजन (हाइड्रोजेनियम, पहला अक्षर लैटिन है " राख", "x") और ऑक्सीजन (ऑक्सीजनियम) के रूप में पढ़ा जाता है। और अंत "जलाया" - ग्रीक "कास्ट" से - एक पत्थर।
लेकिन तुहोलाइटिस में कोई विसंगति नहीं पाई गई।
सबसे प्रसिद्ध यूरेनियम खनिजों में से एक, यूरेनियम 1 के साथ काम करते समय एक नकारात्मक परिणाम भी प्राप्त हुआ था। यह सुझाव दिया गया है कि ज़ैरियन यूरेननाइट में मौजूद दुर्लभ पृथ्वी तत्व एक विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया में बनते हैं। लेकिन समस्थानिक विश्लेषण से पता चला कि यह अशुद्धता सबसे आम है, रेडियोजेनिक नहीं।
अर्कांसस विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने येलोस्टोन नेशनल पार्क के गर्म झरनों में स्ट्रोंटियम के रेडियोधर्मी समस्थानिकों को खोजने की कोशिश की। उन्होंने इस प्रकार तर्क दिया: इन स्रोतों का पानी ऊर्जा के एक निश्चित स्रोत द्वारा गर्म किया जाता है; यदि एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर आंत में कहीं काम कर रहा है, तो रेडियोधर्मी विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया उत्पाद, विशेष रूप से स्ट्रोंटियम -90 में, अनिवार्य रूप से पानी में रिसेंगे। हालाँकि, येलोस्टोन के पानी में रेडियोधर्मिता बढ़ने के कोई संकेत नहीं थे ...
प्राकृतिक रिएक्टर की तलाश कहाँ करें? "ऐसा इसलिए हो सकता है ..." जैसे विचारों के आधार पर पहले प्रयास लगभग आँख बंद करके किए गए थे। एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर का एक गंभीर सिद्धांत अभी भी दूर था।
सिद्धांत की शुरुआत
1956 में, एक छोटा लेख, केवल एक पृष्ठ लंबा, नेचर पत्रिका में प्रकाशित हुआ था। इसने संक्षेप में एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर के सिद्धांत को रेखांकित किया। इसके लेखक वही पी. कुरोदा थे। नोट का अर्थ न्यूट्रॉन गुणन कारक K की गणना के लिए कम हो गया है। इस गुणांक का मान निर्धारित करता है कि विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया है या नहीं। जाहिर तौर पर रिएक्टर और फील्ड दोनों में।
जब यूरेनियम जमा होता है, तो भविष्य की श्रृंखला प्रतिक्रिया में तीन मुख्य "अभिनेता" हो सकते हैं। ये ईंधन हैं - यूरेनियम -235, न्यूट्रॉन मॉडरेटर - पानी, सिलिकॉन और धातुओं के ऑक्साइड, ग्रेफाइट (इन पदार्थों के अणुओं से टकराकर, न्यूट्रॉन अपनी गतिज ऊर्जा बर्बाद कर देते हैं और तेजी से धीमी गति से बदल जाते हैं) और अंत में, न्यूट्रॉन अवशोषक, जिनमें से विखंडन तत्व (उनके बारे में एक विशेष बातचीत) और, अजीब तरह से पर्याप्त, यूरेनियम ही हैं। प्रमुख आइसोटोप, यूरेनियम -238, तेज न्यूट्रॉन द्वारा विखंडित किया जा सकता है, लेकिन मध्यम-ऊर्जा न्यूट्रॉन (धीमे से अधिक ऊर्जावान और तेज वाले की तुलना में धीमी) इसके नाभिक पर कब्जा कर लेते हैं और क्षय या विखंडन नहीं करते हैं।
यूरेनियम-235 नाभिक के प्रत्येक विखंडन के साथ, धीमी न्यूट्रॉन के साथ टकराव के कारण, दो या तीन नए न्यूट्रॉन पैदा होते हैं। ऐसा लगता है कि जमा में न्यूट्रॉन की संख्या हिमस्खलन की तरह बढ़नी चाहिए। लेकिन सब कुछ इतना आसान नहीं है। "नवजात" न्यूट्रॉन तेज होते हैं। यूरेनियम-235 का एक नया विखंडन करने के लिए, उन्हें धीमा होना चाहिए। यहीं पर दो खतरे उनके इंतजार में हैं। धीमा होने पर, उन्हें ऊर्जा अंतराल को छोड़ देना चाहिए, जिस पर यूरेनियम -238 न्यूट्रॉन के साथ बहुत आसानी से प्रतिक्रिया करता है। हर कोई सफल नहीं होता - कुछ न्यूट्रॉन खेल से बाहर हो जाते हैं। बचे हुए धीमे न्यूट्रॉन दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के परमाणु नाभिक के शिकार बन जाते हैं, जो हमेशा यूरेनियम जमा (और रिएक्टर भी) में मौजूद होते हैं।
न केवल वे - बिखरे हुए तत्व - सर्वव्यापी हैं। वे यूरेनियम नाभिक के विखंडन के दौरान भी बनते हैं - मजबूर और सहज। और कुछ विखंडन तत्व, जैसे गैडोलीनियम और समैरियम, थर्मल न्यूट्रॉन के सबसे मजबूत अवशोषक में से हैं। नतीजतन, एक नियम के रूप में, यूरेनियम में एक श्रृंखला प्रतिक्रिया के लिए इतने न्यूट्रॉन नहीं बचे हैं ...
गुणन कारक K शेष न्यूट्रॉनों का उनकी प्रारंभिक संख्या से अनुपात है। यदि K = 1, यूरेनियम जमा में एक श्रृंखला प्रतिक्रिया लगातार आगे बढ़ती है, यदि K > 1, जमा को आत्म-विनाश, नष्ट या यहां तक कि विस्फोट करना चाहिए। जब K इसके लिए क्या आवश्यक है? सबसे पहले, जमा प्राचीन होना चाहिए। अब यूरेनियम समस्थानिकों के प्राकृतिक मिश्रण में यूरेनियम-235 की सांद्रता केवल 0.7% है। यह 500 मिलियन और एक अरब साल पहले से ज्यादा नहीं था। इसलिए, यूरेनियम या मॉडरेटर पानी की कुल सांद्रता की परवाह किए बिना, 1 अरब वर्ष से कम उम्र के किसी भी जमा में एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू नहीं हो सकती है। यूरेनियम-235 का आधा जीवन लगभग 700 मिलियन वर्ष है। सदियों की गहराई में, यूरेनियम -235 समस्थानिक की सांद्रता उतनी ही अधिक थी। दो अरब साल पहले यह 3.7%, 3 अरब साल - 8.4%, 4 अरब साल - जितना 19.2% था! यही कारण है कि, अरबों साल पहले, यूरेनियम के सबसे पुराने भंडार काफी समृद्ध थे, जो लगभग "भड़कने" के लिए तैयार थे।
प्राकृतिक रिएक्टरों के संचालन के लिए जमा की प्राचीनता एक आवश्यक लेकिन पर्याप्त शर्त नहीं है। एक और आवश्यक शर्त यहां बड़ी मात्रा में पानी की मौजूदगी है। पानी, विशेष रूप से भारी पानी, सबसे अच्छा न्यूट्रॉन मॉडरेटर है। यह कोई संयोग नहीं है कि जलीय घोल में यूरेनियम का महत्वपूर्ण द्रव्यमान (93.5% 235 यू) एक किलोग्राम से कम है, और ठोस अवस्था में, एक विशेष न्यूट्रॉन परावर्तक के साथ एक गेंद के रूप में, यह 18 से 23 तक है किलोग्राम। कम से कम 15-20% पानी प्राचीन यूरेनियम अयस्क की संरचना में होना चाहिए था, जिससे उसमें यूरेनियम विखंडन की एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू हो गई।
लेकिन इतना भी काफी नहीं है। यह आवश्यक है कि अयस्क में यूरेनियम 10-20% से कम न हो। अन्य परिस्थितियों में, प्राकृतिक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू नहीं हो सकती थी। हम तुरंत ध्यान दें कि अयस्कों को अब समृद्ध माना जाता है, जिसमें 0.5 से 1.0% यूरेनियम; 1% से अधिक - बहुत समृद्ध ...
लेकिन वह सब नहीं है। यह आवश्यक है कि जमा बहुत छोटा न हो। उदाहरण के लिए, अयस्क के एक टुकड़े में मुट्ठी का आकार - सबसे प्राचीन, सबसे अधिक केंद्रित (यूरेनियम और पानी दोनों में) - एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू नहीं हो सकती है। इस तरह के एक टुकड़े से बहुत सारे न्यूट्रॉन उड़ जाएंगे, जिसके पास चेन रिएक्शन में प्रवेश करने का समय नहीं होगा। यह गणना की गई कि जमा का आकार जो प्राकृतिक रिएक्टर बन सकता है, कम से कम कुछ घन मीटर होना चाहिए।
इसलिए, एक "न-निर्मित" परमाणु रिएक्टर को निक्षेप में अपने आप काम करने के लिए, यह आवश्यक है कि सभी चार अनिवार्य शर्तें एक साथ पूरी की जाएं। यह प्रोफेसर कुरोदा द्वारा तैयार सिद्धांत द्वारा निर्धारित किया गया था। अब यूरेनियम भंडार में प्राकृतिक रिएक्टरों की खोज एक निश्चित उद्देश्यपूर्णता प्राप्त कर सकती है।
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संयुक्त राज्य अमेरिका और यूएसएसआर में खोज की गई। अमेरिकियों ने यूरेनियम का सबसे सटीक समस्थानिक विश्लेषण किया, जिससे यूरेनियम -235 के कम से कम "बर्न-अप" का पता लगाने की उम्मीद की गई। 1963 तक, अमेरिकी परमाणु ऊर्जा आयोग के पास पहले से ही कई सौ यूरेनियम जमा की समस्थानिक संरचना के बारे में जानकारी थी। गहरे और सतही, प्राचीन और युवा, समृद्ध और गरीब यूरेनियम जमा का अध्ययन किया गया। सत्तर के दशक में, ये आंकड़े प्रकाशित किए गए थे। चेन रिएक्शन के कोई निशान नहीं मिले...
यूएसएसआर में, प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर की खोज के लिए एक अलग विधि का इस्तेमाल किया गया था। यूरेनियम -235 नाभिक के प्रत्येक सौ विखंडन में से छह क्सीनन समस्थानिकों के निर्माण की ओर ले जाते हैं। इसका मतलब है कि एक श्रृंखला प्रतिक्रिया के दौरान, क्सीनन को यूरेनियम जमा में जमा होना चाहिए। क्सीनन सांद्रता की अधिकता (10 -15 g/g से अधिक) और यूरेनियम अयस्क में इसकी समस्थानिक संरचना में परिवर्तन एक प्राकृतिक रिएक्टर का संकेत देगा। सोवियत मास स्पेक्ट्रोमीटर की संवेदनशीलता ने मामूली विचलन का पता लगाना संभव बना दिया। कई "संदिग्ध" यूरेनियम जमा की जांच की गई - लेकिन किसी ने भी प्राकृतिक परमाणु रिएक्टरों के संकेत नहीं दिखाए।
यह पता चला कि प्राकृतिक श्रृंखला प्रतिक्रिया की सैद्धांतिक संभावना कभी वास्तविकता में नहीं बदली। यह निष्कर्ष 1970 में पहुंचा था। और ठीक दो साल बाद, फ्रांसीसी विशेषज्ञों ने गलती से एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर पर ठोकर खाई। ऐसा ही था।
जून 1972 में, फ्रांसीसी परमाणु ऊर्जा आयोग की एक प्रयोगशाला में प्राकृतिक यूरेनियम का एक मानक समाधान तैयार किया गया था। उन्होंने इसकी समस्थानिक संरचना को मापा: यूरेनियम -235 0.7202% के बजाय 0.7171% निकला। थोड़ा अंतर! लेकिन प्रयोगशाला में उन्हें सटीक काम करने की आदत होती है। हमने परिणाम की जाँच की - इसने खुद को दोहराया। हमने यूरेनियम की एक और तैयारी की जांच की - यूरेनियम -235 की कमी और भी अधिक है! अगले छह हफ्तों में, अतिरिक्त 350 नमूनों का तत्काल विश्लेषण किया गया और यह पाया गया कि रैन-235 में समाप्त यूरेनियम अयस्क गैबॉन में ओक्लो यूरेनियम जमा से फ्रांस पहुंचाया जा रहा था।
एक जांच आयोजित की गई - यह पता चला कि डेढ़ साल में, खदान से 700 टन कम यूरेनियम प्राप्त हुआ था, और फ्रांसीसी परमाणु संयंत्रों को आपूर्ति किए गए कच्चे माल में यूरेनियम -235 की कुल कमी 200 किलोग्राम थी! वे स्पष्ट रूप से प्रकृति द्वारा ही परमाणु ईंधन के रूप में उपयोग किए जाते थे ...
फ्रांसीसी शोधकर्ताओं (आर। बोडियू, एम। नेल्ली, और अन्य) ने तत्काल एक संदेश प्रकाशित किया कि उन्होंने एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर की खोज की है। फिर, कई पत्रिकाओं में, असामान्य ओक्लो जमा के व्यापक अध्ययन के परिणाम प्रस्तुत किए गए।
दो अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक सम्मेलन ओक्लो घटना के लिए समर्पित थे। हर कोई एक आम राय पर सहमत था: यह वास्तव में एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर है जो अफ्रीका के केंद्र में अपने दम पर काम करता था, जब पृथ्वी पर कोई मानव पूर्वज नहीं थे।
यह कैसे हुआ?
2 अरब 600 मिलियन वर्ष पहले, वर्तमान गैबॉन और उसके पड़ोसी अफ्रीकी राज्यों के क्षेत्र में, कई दसियों किलोमीटर लंबा एक विशाल ग्रेनाइट स्लैब बनाया गया था। (यह तिथि, साथ ही साथ अन्य जिन पर चर्चा की जाएगी, रेडियोधर्मी घड़ियों का उपयोग करके निर्धारित किया गया था - पोटेशियम से आर्गन के संचय द्वारा, स्ट्रोंटियम - रूबिडियम से, सीसा - यूरेनियम से।)
अगले 500 मिलियन वर्षों में, यह ब्लॉक ढह गया, रेत और मिट्टी में बदल गया। वे नदियों द्वारा बह गए और, कार्बनिक पदार्थों से संतृप्त तलछट के रूप में, एक प्राचीन विशाल नदी के डेल्टा में परतों में बस गए। दसियों लाख वर्षों में, तलछट की मोटाई इतनी बढ़ गई है कि निचली परतें कई किलोमीटर की गहराई पर थीं। उनके माध्यम से भूमिगत जल रिसता है, जिसमें कुछ यूरेनिल लवण (UO 2 2+ आयन) सहित लवण घुल जाते हैं। कार्बनिक पदार्थों से संतृप्त परतों में, हेक्सावलेंट यूरेनियम के टेट्रावैलेंट में कमी के लिए स्थितियां थीं, जो अवक्षेपित थीं। धीरे-धीरे, हजारों टन यूरेनियम अयस्क "लेंस" के रूप में दसियों मीटर आकार में बस गया। अयस्क में यूरेनियम की मात्रा 30, 40, 50% तक पहुंच गई और बढ़ती रही।
उस समय यूरेनियम-235 की समस्थानिक सांद्रता 4.1% थी। और किसी बिंदु पर, एक श्रृंखला प्रतिक्रिया की शुरुआत के लिए आवश्यक सभी चार शर्तें, जो ऊपर वर्णित हैं, पूरी की गईं। और - प्राकृतिक रिएक्टर ने कमाया है। न्यूट्रॉन फ्लक्स में करोड़ों गुना वृद्धि हुई। इससे न केवल यूरेनियम -235 का जलना हुआ, बल्कि ओक्लो जमा कई समस्थानिक विसंगतियों का संग्रह बन गया।
यूरेनियम -235 के साथ, सभी समस्थानिक जो आसानी से न्यूट्रॉन के साथ "बर्न आउट" हो जाते हैं। यह समैरियम के प्रतिक्रिया क्षेत्र में समाप्त हो गया - और अपना आइसोटोप 149 एसएम खो दिया। यदि समैरियम समस्थानिकों के प्राकृतिक मिश्रण में यह 14% है, तो प्राकृतिक रिएक्टर की साइट पर यह केवल 0.2% है। वही भाग्य 151 ईयू, 157 जीडी और दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के कुछ अन्य समस्थानिकों का हुआ।
लेकिन ऊर्जा और पदार्थ के संरक्षण के नियम प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर में भी लागू होते हैं। कुछ भी नहीं में बदल जाता है। "मृत" परमाणुओं ने नए लोगों को जन्म दिया। यूरेनियम -235 का विखंडन - हम इसे भौतिकी से जानते हैं - 70 से 170 तक द्रव्यमान संख्या वाले विभिन्न परमाणु नाभिक के टुकड़ों के गठन से ज्यादा कुछ नहीं है। तत्वों की तालिका का एक अच्छा तीसरा - जस्ता से ल्यूटेटियम के रूप में प्राप्त किया जाता है यूरेनियम नाभिक के विखंडन का परिणाम। चेन रिएक्शन ज़ोन रासायनिक तत्वों द्वारा एक काल्पनिक रूप से विकृत समस्थानिक संरचना के साथ बसा हुआ है। उदाहरण के लिए, ओक्लो के रूथेनियम में प्राकृतिक रूथेनियम की तुलना में 99 की द्रव्यमान संख्या के साथ तीन गुना अधिक नाभिक होते हैं। ज़िरकोनियम में, 96 Zr आइसोटोप की सामग्री पांच गुना बढ़ जाती है। "जला हुआ" 149Sm 150 Sm में बदल गया, और एक नमूने में बाद वाला 1300 गुना अधिक निकला, जितना होना चाहिए था। इसी तरह, 152 Gd और 154 Gd समस्थानिकों की सांद्रता में 100 के कारक की वृद्धि हुई।
ये सभी समस्थानिक विसंगतियाँ अपने आप में दिलचस्प हैं, लेकिन उन्होंने प्राकृतिक रिएक्टर के बारे में भी बहुत कुछ बताया है। उदाहरण के लिए, उसने कितने समय तक काम किया। प्राकृतिक रिएक्टर के संचालन के दौरान बने कुछ समस्थानिक, निश्चित रूप से, रेडियोधर्मी थे। वे आज तक नहीं बचे, वे अलग हो गए। लेकिन उस समय जब रेडियोधर्मी समस्थानिक प्रतिक्रिया क्षेत्र में थे, उनमें से कुछ ने न्यूट्रॉन के साथ प्रतिक्रिया की। ऐसी प्रतिक्रियाओं और रेडियोधर्मी समस्थानिकों के क्षय उत्पादों के उत्पादों की संख्या के आधार पर, न्यूट्रॉन की खुराक को जानकर, हमने एक प्राकृतिक रिएक्टर के संचालन की अवधि की गणना की। यह पता चला कि उन्होंने लगभग 500 हजार वर्षों तक काम किया।
और न्यूट्रॉन की खुराक को आइसोटोप से, उनके जलने या संचय से भी जाना जाता था; न्यूट्रॉन के साथ विखंडन तत्वों की बातचीत की संभावना काफी सटीक रूप से जानी जाती है। एक प्राकृतिक रिएक्टर में न्यूट्रॉन की खुराक बहुत प्रभावशाली थी - लगभग 10 21 न्यूट्रॉन प्रति वर्ग सेंटीमीटर, यानी न्यूट्रॉन सक्रियण रासायनिक विश्लेषण के लिए प्रयोगशालाओं में उपयोग किए जाने वाले से हजारों गुना अधिक। प्रत्येक घन सेंटीमीटर अयस्क पर प्रति सेकंड एक सौ मिलियन न्यूट्रॉन की बमबारी की गई!
आइसोटोप बर्नअप के अनुसार, प्राकृतिक रिएक्टर में निकलने वाली ऊर्जा की गणना भी की गई थी - 10 11 kWh। यह ऊर्जा ओक्लो जमा के तापमान को 400-600 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचने के लिए पर्याप्त थी। परमाणु विस्फोट से पहले, जाहिर है, यह बहुत दूर था, रिएक्टर पेडलिंग नहीं कर रहा था। यह शायद इसलिए है क्योंकि ओक्लो प्राकृतिक रिएक्टर स्व-विनियमन कर रहा था। जब न्यूट्रॉन गुणन कारक एकता के करीब पहुंच गया, तो तापमान में वृद्धि हुई और पानी, न्यूट्रॉन मॉडरेटर ने प्रतिक्रिया क्षेत्र छोड़ दिया। रिएक्टर बंद हो गया, ठंडा हो गया, और पानी ने अयस्क को फिर से संतृप्त कर दिया - श्रृंखला प्रतिक्रिया फिर से शुरू हो गई।
यह सब तब तक जारी रहा जब तक पानी स्वतंत्र रूप से अयस्क में प्रवेश कर गया। लेकिन एक दिन जल व्यवस्था बदल गई, और रिएक्टर हमेशा के लिए बंद हो गया। दो अरब वर्षों के लिए, पृथ्वी के आंतरिक भाग की ताकतों ने अयस्क की 45 ° परतों के कोण पर स्थानांतरित, कुचल, पाला है और उन्हें सतह पर लाया है। प्राकृतिक रिएक्टर, पर्माफ्रॉस्ट की एक परत में जमे हुए एक विशाल की तरह, अपने मूल रूप में आधुनिक शोधकर्ताओं के सामने आया।
हालांकि, बिल्कुल मूल नहीं। रिएक्टर के संचालन के दौरान बने कुछ समस्थानिक प्रतिक्रिया क्षेत्र से गायब हो गए। उदाहरण के लिए, ओक्लो जमा में पाए जाने वाले बेरियम, स्ट्रोंटियम और रूबिडियम, समस्थानिक संरचना में लगभग सामान्य निकले। लेकिन श्रृंखला प्रतिक्रिया इन तत्वों की संरचना में भारी विसंगतियों का कारण बनने वाली थी। विसंगतियाँ थीं, लेकिन बेरियम, और स्ट्रोंटियम, और इससे भी अधिक रूबिडियम - रासायनिक रूप से सक्रिय और इसलिए भू-रासायनिक रूप से मोबाइल तत्व। प्रतिक्रिया क्षेत्र से "विसंगतिपूर्ण" आइसोटोप धोए गए थे, और आसपास के चट्टानों से उनके स्थान पर सामान्य आ गए थे।
टेल्यूरियम, रूथेनियम और ज़िरकोनियम भी माइग्रेट हो गए, हालांकि इतना महत्वपूर्ण नहीं। दो अरब वर्ष निर्जीव प्रकृति के लिए भी एक लंबा समय है। लेकिन दुर्लभ पृथ्वी तत्व - यूरेनियम -235 के विखंडन उत्पाद और विशेष रूप से स्वयं यूरेनियम - प्रतिक्रिया क्षेत्र में मजबूती से संरक्षित रहे।
लेकिन जो अभी भी समझ से बाहर है वह है ओक्लो क्षेत्र की विशिष्टता का कारण। सुदूर अतीत में, प्राचीन चट्टानों में प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर बहुत बार उत्पन्न हुए होंगे। लेकिन वे नहीं मिल रहे हैं। हो सकता है कि वे उठे हों, लेकिन किसी कारण से उन्होंने आत्म-विनाश किया, विस्फोट किया, और ओक्लो क्षेत्र ही एकमात्र ऐसा है जो चमत्कारिक रूप से बच गया? इस सवाल का अभी तक कोई जवाब नहीं है। हो सकता है कि प्राकृतिक रिएक्टर कहीं और हों, और उन्हें ठीक से खोजा जाना चाहिए ...
1 पुरानी संदर्भ पुस्तकों में, यूरेनाइट की संरचना यूओ 2 सूत्र द्वारा व्यक्त की जाती है, लेकिन यह एक आदर्श सूत्र है। वास्तव में, यूरेनियम में, प्रत्येक यूरेनियम परमाणु के लिए, 2.17 से 2.92 ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।
मनुष्य की विदेशी उत्पत्ति के बारे में एक परिकल्पना का कहना है कि प्राचीन काल में आकाशगंगा के मध्य क्षेत्र से एक दौड़ के एक अभियान द्वारा सौर मंडल का दौरा किया गया था, जहां तारे और ग्रह बहुत पुराने हैं, और इसलिए जीवन की उत्पत्ति बहुत पहले हुई थी। .
सबसे पहले, अंतरिक्ष यात्री फेथॉन पर बसे, जो कभी मंगल और बृहस्पति के बीच स्थित था, लेकिन वहां एक परमाणु युद्ध हुआ, और ग्रह की मृत्यु हो गई। इस सभ्यता के अवशेष मंगल पर बस गए, लेकिन वहां भी परमाणु ऊर्जा ने अधिकांश आबादी को मार डाला। फिर शेष उपनिवेशवासी हमारे दूर के पूर्वज बनकर पृथ्वी पर आ गए।
इस सिद्धांत की पुष्टि 45 साल पहले अफ्रीका में हुई एक अद्भुत खोज से हो सकती है। 1972 में, एक फ्रांसीसी निगम गैबोनीज़ गणराज्य में ओक्लो खदान से यूरेनियम अयस्क का खनन कर रहा था। फिर, अयस्क के नमूनों के मानक विश्लेषण के दौरान, विशेषज्ञों ने यूरेनियम -235 की अपेक्षाकृत बड़ी कमी की खोज की - इस आइसोटोप के 200 किलोग्राम से अधिक गायब थे। फ्रांसीसी ने तुरंत अलार्म बजाया, क्योंकि लापता रेडियोधर्मी पदार्थ एक से अधिक परमाणु बम बनाने के लिए पर्याप्त होगा।
हालांकि, आगे की जांच से पता चला है कि गैबॉन खदान में यूरेनियम -235 की सांद्रता परमाणु ऊर्जा संयंत्र रिएक्टर से खर्च किए गए ईंधन के रूप में कम है। क्या यह किसी प्रकार का परमाणु रिएक्टर है? असामान्य यूरेनियम जमा में अयस्क निकायों के विश्लेषण से पता चला है कि उनमें परमाणु विखंडन 1.8 अरब साल पहले हुआ था। लेकिन यह मानवीय हस्तक्षेप के बिना कैसे संभव है?
प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर?
तीन साल बाद, ओक्लो घटना को समर्पित एक वैज्ञानिक सम्मेलन लिब्रेविल की गैबोनी राजधानी में आयोजित किया गया था। सबसे साहसी वैज्ञानिकों ने तब माना कि रहस्यमय परमाणु रिएक्टर एक प्राचीन जाति की गतिविधियों का परिणाम है, जो परमाणु ऊर्जा के अधीन था। हालांकि, उपस्थित लोगों में से अधिकांश ने सहमति व्यक्त की कि मेरा ग्रह पर एकमात्र "प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर" है। जैसे, यह प्राकृतिक परिस्थितियों के कारण अपने आप ही कई लाख वर्षों से प्रारंभ हो गया।
आधिकारिक विज्ञान के लोगों का सुझाव है कि नदी के डेल्टा में एक ठोस बेसाल्ट बिस्तर पर रेडियोधर्मी अयस्क से भरपूर बलुआ पत्थर की एक परत जमा की गई थी। इस क्षेत्र में टेक्टोनिक गतिविधि के कारण, यूरेनियम युक्त बलुआ पत्थर के साथ बेसाल्ट बेसमेंट कई किलोमीटर जमीन में धँस गया था। बलुआ पत्थर कथित तौर पर फटा, और भूजल दरारों में घुस गया। परमाणु ईंधन खदान में मॉडरेटर के अंदर कॉम्पैक्ट जमा में स्थित था, जो पानी के रूप में काम करता था। अयस्क की मिट्टी "लेंस" में, यूरेनियम की सांद्रता 0.5 प्रतिशत से बढ़कर 40 प्रतिशत हो गई। एक निश्चित क्षण में परतों की मोटाई और द्रव्यमान एक महत्वपूर्ण बिंदु पर पहुंच गया, एक श्रृंखला प्रतिक्रिया हुई, और "प्राकृतिक रिएक्टर" ने काम करना शुरू कर दिया।
पानी, एक प्राकृतिक नियामक होने के कारण, कोर में प्रवेश कर गया और यूरेनियम नाभिक के विखंडन की एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू कर दी। ऊर्जा के उत्सर्जन से पानी का वाष्पीकरण हुआ और प्रतिक्रिया रुक गई। हालांकि, कुछ घंटों बाद, जब प्रकृति द्वारा बनाए गए रिएक्टर का कोर ठंडा हो गया, तो चक्र दोहराया गया। इसके बाद, संभवतः, एक नई प्राकृतिक आपदा आई, जिसने इस "स्थापना" को अपने मूल स्तर तक बढ़ा दिया, या यूरेनियम -235 बस जल गया। और रिएक्टर का संचालन ठप हो गया।
वैज्ञानिकों ने गणना की है कि यद्यपि ऊर्जा भूमिगत रूप से उत्पन्न हुई थी, इसकी शक्ति कम थी - 100 किलोवाट से अधिक नहीं, जो कई दर्जन टोस्टर संचालित करने के लिए पर्याप्त होगी। हालाँकि, यह तथ्य कि प्रकृति में अनायास ही परमाणु ऊर्जा का उत्पादन हुआ है, प्रभावशाली है।
या यह एक परमाणु भंडार है?
हालांकि, कई विशेषज्ञ ऐसे शानदार संयोगों पर विश्वास नहीं करते हैं। परमाणु ऊर्जा के खोजकर्ताओं ने बहुत पहले साबित कर दिया था कि परमाणु प्रतिक्रिया केवल कृत्रिम रूप से प्राप्त की जा सकती है। लाखों और लाखों वर्षों से इस तरह की प्रक्रिया का समर्थन करने के लिए प्राकृतिक वातावरण बहुत अस्थिर और अराजक है।
इसलिए, कई विशेषज्ञ आश्वस्त हैं कि यह ओक्लो में एक परमाणु रिएक्टर नहीं है, बल्कि एक परमाणु भंडार है। यह जगह वास्तव में एक खर्च किए गए यूरेनियम ईंधन डंप की तरह दिखती है, और डंप पूरी तरह से सुसज्जित है। बेसाल्ट "सरकोफैगस" में डूबे हुए, यूरेनियम को सैकड़ों लाखों वर्षों तक भूमिगत रखा गया था, और केवल मानवीय हस्तक्षेप के कारण यह सतह पर दिखाई दिया।
लेकिन चूँकि वहाँ एक कब्रगाह है, इसका मतलब है कि वहाँ एक रिएक्टर भी था जो परमाणु ऊर्जा का उत्पादन करता था! यानी, कोई व्यक्ति जिसने 1.8 अरब साल पहले हमारे ग्रह पर निवास किया था, उसके पास पहले से ही परमाणु ऊर्जा की तकनीक थी। यह सब कहाँ गया?
वैकल्पिक इतिहासकारों के अनुसार, हमारी तकनीकी सभ्यता किसी भी तरह से पृथ्वी पर पहली नहीं है। यह मानने का हर कारण है कि अतीत में अत्यधिक विकसित सभ्यताएँ थीं जो ऊर्जा उत्पादन के लिए परमाणु प्रतिक्रिया का उपयोग करती थीं। हालांकि, आज मानवता की तरह हमारे दूर के पूर्वजों ने इस तकनीक को हथियार में बदल दिया, और फिर इससे खुद को मार डाला। हो सकता है कि हमारा भविष्य भी पहले से तय हो, और एक-दो अरब साल बाद मौजूदा सभ्यता के वंशज हमारे द्वारा छोड़े गए परमाणु कचरे के ढेरों के पार आ जाएंगे और सोचेंगे: वे कहां से आए हैं? ..
