Sebuah teka-teki yang mengarah ke pemikiran yang menarik!

Repositori nuklir adalah tempat di mana bahan bakar nuklir bekas disimpan; ada banyak tempat seperti itu yang tersebar di seluruh Bumi. Semuanya dibangun di dekade terakhir untuk menyembunyikan bahaya dengan aman produk sampingan kegiatan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Tetapi umat manusia tidak ada hubungannya dengan salah satu kuburan: tidak diketahui siapa yang membangunnya dan bahkan kapan - para ilmuwan dengan hati-hati menentukan usianya pada 1,8 miliar tahun.

fenomena oklo

Pada tahun 1972, di deposit uranium yang dikembangkan di Oklo (Afrika, Gabon), seorang asisten laboratorium yang ingin tahu memperhatikan bahwa persentase U-235 dalam bijih berada di bawah standar sebesar 0,003%. Meskipun penyimpangan yang tampak tidak signifikan, bagi para ilmuwan itu adalah keadaan darurat. Di semua bijih uranium terestrial dan bahkan dalam sampel yang dikirim dari Bulan, kandungan uranium dalam bijih selalu 0,7202%, untuk alasan apa bijih yang mengandung 0,7171% atau bahkan lebih sedikit dibangkitkan dari tambang di Oklo?

Yang terpenting, para ilmuwan takut akan hal yang tidak dapat dipahami, oleh karena itu, pada tahun 1975, di ibu kota Gabon, Libreville, sebuah Konferensi Ilmiah, di mana para ilmuwan atom sedang mencari penjelasan untuk fenomena tersebut.

Setelah perdebatan panjang, mereka memutuskan untuk menganggap ladang Oklo sebagai satu-satunya reaktor nuklir alami di Bumi. Reaktor alami, yang muncul 1,8 miliar tahun yang lalu dan terbakar selama 500 ribu tahun, terbakar, bijihnya adalah produk peluruhan. Semua orang menghela nafas lega - ada satu misteri yang berkurang di Bumi.

Sudut pandang alternatif

Tetapi tidak semua peserta konferensi membuat keputusan seperti itu. Sejumlah ilmuwan menyebutnya mengada-ada, tidak sampai dicermati. Mereka mengandalkan pendapat Enrico Fermi yang hebat, pencipta reaktor nuklir pertama di dunia, yang selalu mempertahankan itu. reaksi berantai hanya bisa dibuat-buat - terlalu banyak faktor yang harus bertepatan secara kebetulan. Setiap matematikawan akan mengatakan bahwa probabilitasnya sangat kecil sehingga dapat disamakan secara unik dengan nol.

Tetapi jika ini tiba-tiba terjadi dan bintang-bintang, seperti yang mereka katakan, berkumpul, maka reaksi nuklir yang dikendalikan sendiri selama 500 ribu tahun ... Di pembangkit listrik tenaga nuklir, beberapa orang memantau pengoperasian reaktor sepanjang waktu, terus-menerus mengubahnya mode operasi, mencegah reaktor berhenti atau meledak. Kesalahan sekecil apa pun - dan dapatkan Chernobyl atau Fukushima. Dan di Oklo, selama setengah juta tahun, semuanya bekerja dengan sendirinya?

Versi paling stabil

Mereka yang tidak setuju dengan versi reaktor nuklir alami di tambang Gabon mengajukan teori mereka, yang menurutnya reaktor Oklo adalah ciptaan pikiran. Namun, tambang di Gabon kurang mirip dengan reaktor nuklir, dibangun oleh peradaban berteknologi tinggi. Namun, alternatif tidak bersikeras ini. Menurut mereka, tambang di Gabon adalah tempat pembuangan bahan bakar nuklir bekas.

Untuk tujuan ini, tempat itu dipilih dan disiapkan dengan sempurna: selama setengah juta tahun dari "sarkofagus" basal tidak ada satu gram pun zat radioaktif tidak masuk ke lingkungan.

Teori bahwa tambang Oklo adalah gudang nuklir dengan poin teknis visi jauh lebih cocok daripada versi "reaktor alami". Tapi menutup beberapa pertanyaan, dia menanyakan yang baru. Lagi pula, jika ada gudang bahan bakar nuklir bekas, maka ada juga reaktor dari mana limbah ini dibawa. Kemana dia pergi? Dan kemana menghilangnya peradaban yang membangun kuburan?

Survei tentang asal usul kehidupan di Bumi menggairahkan para ilmuwan lama. Ada sejumlah besar berbagai teori, yang seharusnya memberikan jawaban atas pertanyaan sulit ini. Misalnya, bertentangan dengan pejabat teori ilmiah, yang menganggap gagasan Darwin tentang perkembangan spesies paling masuk akal dan benar, adalah doktrin agama tentang penciptaan manusia dari ketiadaan, Wujud tertinggi, yang biasa disebut Tuhan. Juga di baru-baru ini semakin banyak ilmuwan yang sampai pada kesimpulan bahwa kehidupan di planet kita berasal berkat peradaban asing yang telah mengunjungi tata surya kita. Dan asumsi terakhir ini tidak muncul begitu saja. Setiap tahun sepanjang dunia temukan berbagai artefak yang mengkonfirmasi keberadaan makhluk yang lebih maju di planet kita.

Tambang misterius di Afrika

Oklo Region Gabon Republik Rakyat, adalah salah satu deposit bijih uranium terbesar di planet kita. Perlu dicatat bahwa dalam mitologi suku-suku yang mendiami wilayah yang berdekatan dengan tambang, ada sejumlah besar legenda berbeda yang terkait dengan formasi batuan ini. Sebagian besar dari mereka dapat direduksi menjadi gagasan bahwa para dewa pernah mencari harta karun di bebatuan yang bisa membuat mereka tak terkalahkan. Perlu dicatat bahwa mitos semacam itu ditemukan di banyak orang di dunia. Oleh karena itu, tidak aneh jika sebelum peristiwa tahun 1972, cerita aneh ulama kurang memperhatikan.

Pada tahun 1972, sebuah peristiwa terjadi yang memaksa kita untuk mempertimbangkan kembali sikap kita terhadap tempat ini dan menganggap serius legenda penduduk asli. Sekitar 45 tahun yang lalu rampasan bijih uranium situs ini diawasi oleh pemerintah Prancis. Diasumsikan bahwa deposit bijih uranium berjumlah beberapa juta ton. Namun, apa yang mengejutkan para ilmuwan ketika diketahui bahwa tambang itu setengah kosong.

Masuk akal untuk berasumsi bahwa orang tak dikenal dapat menambang isotop berbahaya, tanpa izin dari pemerintah negara itu, serta kurator dari Paris. Namun, jejak memegang karya serupa tidak ditemukan di area tambang. Peristiwa ini menyebabkan resonansi yang luas di masyarakat, karena isotop yang hilang dapat digunakan untuk membuat jumlah yang besar senjata nuklir. Dengan tergesa-gesa, sebuah komisi khusus dibentuk untuk menyelidiki insiden misterius ini.

Ini diikuti oleh studi yang lebih rinci tentang deposit. Selama penyelidikan, ditemukan bahwa ternyata konsentrasi isotop berbahaya di tambang ini sama rendahnya dengan bahan bakar reaktor nuklir yang sudah digunakan.

Setelah sejumlah besar percobaan dan penelitian, diketahui bahwa reaksi nuklir terjadi di tempat ini lebih dari seratus ribu tahun yang lalu.

Dalam sains modern, tidak ada preseden ketika uranium dapat diratakan tanpa memulai proses fragmentasi molekuler secara artifisial, mis. tanpa bantuan dari luar.

Pilihan paling logis mungkin tampak bahwa ribuan tahun yang lalu, makhluk cerdas dapat memulai proses penghancuran inti uranium. Ini dikonfirmasi oleh fakta bahwa para peneliti menemukan uranium bekas dan produk peluruhan jangka panjangnya di deposit ini.

Apakah reaktor nuklir alami mungkin?

Segera setelah penemuan unik ini, perselisihan muncul di berbagai kalangan ilmiah tentang fenomena ini. Setelah hanya 3 tahun di kota Libreville, ibu kota negara bagian Gabon, simposium ilmiah, yang menyatukan para ilmuwan dari seluruh dunia untuk mengakhiri perselisihan yang sulit ini.

Perlu dicatat bahwa pendapat banyak sekali, bahkan beberapa peneliti mengakui bahwa pada akhirnya umat manusia berhasil menemukan bukti adanya kecerdasan luar angkasa, bahwa ini fenomena alam tidak lebih dari sebuah reaktor nuklir raksasa, yang diciptakan dan digunakan untuk kebutuhan mereka sendiri oleh alien. Tentu saja, teori-teori berani seperti itu tidak mendapat dukungan di kalangan ilmiah yang lebih konservatif.

Sebagian besar peneliti yang hadir pada pertemuan ilmiah ini sampai pada kesimpulan bahwa fenomena Oklo adalah satu-satunya reaktor nuklir alami di dunia yang dimulai secara alami sekitar 200.000 - 100.000 SM.

Para ilmuwan sampai pada kesimpulan ini melalui penelitian fisikawan Amerika- Insinyur nuklir Notanel Barclow. Melalui berbagai Penelitian ilmiah, dia mampu membuat model bagaimana reaksi kimia di tempat ini. Di jantung tambang ini adalah lempengan basal tebal, yang mulai mengumpulkan pasir radioaktif di permukaannya. Akibat gempa bumi di wilayah yang agak tidak stabil secara seismik ini, lempengan basal dengan pasir radioaktif terakumulasi di atasnya jatuh beberapa ratus meter di bawah tanah. Jatuh di bawah tanah, lempengan basal tidak tetap menjadi monolit, di beberapa tempat itu retak, Air tanah bocor melalui beberapa retakan, dan menciptakan kondisi untuk terjadinya reaksi. Mempertimbangkan bahwa tanah di tempat ini secara eksklusif adalah tanah liat, ternyata zat yang diperlukan untuk reaksi tersebut ternyata mirip dengan kepompong alami, yang menjadi reaktor yang sangat alami.

Seiring waktu, sebagai proses aktivitas seismik lempeng bumi sedikit menurun di wilayah ini, proses akumulasi uranium di laguna bawah tanah yang terbentuk dimulai. Menurut ilmuwan modern, dalam beberapa kasus, persentase uranium dalam lensa semacam itu bisa mencapai 40 - 65 persen total zat. Proses penyuntikan massa kritis secara bertahap meningkat dan hanya air, sebagai katalis alami, tidak memungkinkan ledakan, tetapi memulai proses fisi atom. Dengan demikian, rektor alam mulai bekerja. Selanjutnya, beberapa bencana alam menyebabkan isotop uranium terbakar begitu saja, yang mengakhiri segalanya. proses alami pembelahan uranium. Seluruh sisa zat diratakan sebagai akibat dari penghentian fisi yang tajam; mungkin ledakan nuklir lokal terjadi di tempat ini.

Menurut perhitungan terbaru oleh para peneliti, kekuatan reaktor bawah tanah sekitar 100 kW, dan kekuatan ledakan yang menghentikan seluruh proses yang sudah mapan adalah 10-20 kT.

Gudang nuklir?

Namun, ada teori lain mengenai deposit uranium ini. Banyak peneliti tidak cenderung menerima asumsi reaktor nuklir alami. Menurut pendapat mereka, sains dihadapkan pada contoh kuburan nuklir kuno.

Para ilmuwan sampai pada kesimpulan ini setelah terbukti bahwa reaksi nuklir tidak dapat terjadi dalam pandangan apapun anomali alam atau fenomena. Fisi uranium terjadi secara eksklusif di lingkungan binaan dan secara artifisial. Berdasarkan fakta ini, sebagian besar ahli yakin bahwa Oklo adalah gudang limbah berbahaya pertama dalam sejarah umat manusia.

Lokasi tambang lebih seperti upaya untuk mengubur isotop bekas, dan perlu dicatat bahwa lokasinya hampir dipilih secara ideal. Katakanlah sarkofagus dengan uranium bekas itu berdinding di lempengan basal. Teknologi serupa sedang digunakan ilmu pengetahuan modern untuk penyimpanan Limbah B3, hanya karena bencana alam dan situasi seismik yang tidak stabil di wilayah tersebut, sarkofagus meledak dan limbah bocor ke permukaan. Eksplorasi geologi mengambil latar belakang radioaktif yang meningkat di tempat ini untuk deposit bijih uranium.

Teori itu tampaknya masuk akal dan memiliki hak untuk eksis, namun, berdasarkan itu, muncul pertanyaan logis lain. Peradaban apa yang mampu membuat reaktor nuklir lebih dari 100.000 tahun yang lalu dan kemudian mencoba membuang bahan bekas dengan menyimpannya jauh di dalam bumi?

Mungkin para ilmuwan perlu lebih memperhatikan mitos dan legenda masyarakat yang awalnya mendiami daerah yang diberikan. Itu dalam mengartikan lisan tradisi rakyat dan terletak jawaban atas pertanyaan tentang embun misterius yang mampu menggunakan dan meregenerasi energi nuklir. Seperti disebutkan di atas, penduduk asli yakin bahwa para dewa pernah menghuni tempat ini, dan kekuatan mereka tidak terbatas.

Beberapa sejarawan, yang mencoba mempertimbangkan sejarah umat manusia, menolak berbagai dogma konservatif, mengatakan bahwa peradaban kita bukanlah yang pertama menguasai teknologi dan mencapai perkembangan yang luar biasa.

Semakin hari, umat manusia dihadapkan pada berbagai artefak misterius, yang tidak cocok dengan kanonik konsep sejarah dan membuat kita berpikir bahwa sejarah bergerak dalam spiral. Lagi pula, bahkan sebelum peradaban kita ada orang-orang kuat yang mampu mencapai kekuatan yang belum pernah terjadi sebelumnya tapi kemudian menghancurkan diri mereka sendiri. Perlu diupayakan agar peradaban saat ini tidak mengalami nasib serupa.

Tidak ada tautan terkait yang ditemukan



Banyak yang ditawarkan alam kepada kita dengan sendirinya lebih sempurna dan lebih mudah dari itu apa yang seseorang rencanakan, jadi para peneliti mempelajari, pertama-tama, apa yang ditawarkan alam kepada kita.

Namun dalam apa yang akan dibahas dalam artikel ini, semuanya terjadi justru sebaliknya.

2 Desember 1942 tim ilmuwan Universitas Chicago di bawah arahan pemenang nobel Enrico Fermi menciptakan reaktor nuklir pertama buatan manusia. Prestasi ini dirahasiakan selama Perang Dunia II, sebagai bagian dari apa yang disebut "Proyek Manhattan" untuk membangun bom atom.

Lima belas tahun setelah reaktor fisi diciptakan oleh manusia, para ilmuwan mulai memikirkan kemungkinan adanya reaktor nuklir yang diciptakan oleh alam itu sendiri. Publikasi resmi pertama tentang masalah ini adalah oleh profesor Jepang Paul Kuroda (1956), yang menetapkan persyaratan terperinci untuk setiap reaktor alam yang masuk akal, jika ada, di alam.

Ilmuwan menggambarkan fenomena ini secara rinci, dan deskripsinya masih dianggap yang terbaik (klasik) dalam fisika nuklir:

1. Perkiraan rentang usia untuk pembentukan reaktor alami
2. Konsentrasi uranium yang dibutuhkan di dalamnya
3. Rasio yang dibutuhkan isotop uranium di dalamnya adalah 235 U / 238 U

Terlepas dari penelitian yang cermat, Paul Kuroda tidak dapat menemukan contoh reaktor alami untuk modelnya di antara deposit bijih uranium di planet ini.

Detail kecil tapi kritis yang diabaikan oleh ilmuwan adalah kemungkinan partisipasi air sebagai moderator reaksi berantai. Dia juga gagal menyadari bahwa bijih tertentu bisa sangat keropos sehingga mereka bertahan jumlah yang dibutuhkan air untuk memperlambat neutron dan mendukung reaksi.

Para ilmuwan berpendapat bahwa hanya manusia yang mampu menciptakan reaktor nuklir, tetapi alam ternyata lebih canggih.

Sebuah reaktor nuklir alami ditemukan pada tanggal 2 Juni 1972 oleh analis Prancis Boujigues di tenggara Gabon, Afrika Barat, tepat di badan deposit uranium.

Dan begitulah penemuan itu terjadi.

Selama studi spektrometri rutin rasio isotop 235U/238U dalam bijih Oklo di laboratorium pabrik pengayaan uranium Prancis Pierrelatt, seorang ahli kimia menemukan sedikit penyimpangan (0,00717, dibandingkan dengan norma 0,00720).

Alam dicirikan oleh stabilitas komposisi isotop berbagai elemen. Itu sama di seluruh planet ini. Di alam, tentu saja, proses peluruhan isotop terjadi, tetapi elemen berat ini tidak khas, karena perbedaan massanya tidak cukup bagi isotop-isotop ini untuk membelah selama geo proses kimia. Tetapi di deposit Oklo, komposisi isotop uranium tidak seperti biasanya. Perbedaan kecil ini cukup untuk membuat para ilmuwan tertarik.

Segera muncul berbagai hipotesis tentang alasan fenomena aneh. Beberapa mengklaim bahwa deposit itu terkontaminasi dengan bahan bakar asing bekas. pesawat luar angkasa, yang lain menganggapnya sebagai tempat pemakaman limbah nuklir yang kami warisi dari zaman dahulu peradaban yang sangat maju. Namun, penelitian terperinci telah menunjukkan bahwa rasio isotop uranium yang tidak biasa seperti itu terbentuk secara alami.

Berikut adalah simulasi sejarah "keajaiban alam" ini.

Reaktor dioperasikan sekitar dua miliar tahun yang lalu selama Proterozoikum. Proterozoikum murah hati dengan penemuan. Di Proterozoikum prinsip dasar keberadaan materi hidup dan perkembangan kehidupan di Bumi dikembangkan. Pertama organisme multiseluler dan mulai mengembangkan perairan pesisir, jumlah oksigen bebas di atmosfer bumi mencapai 1%, dan prasyarat muncul untuk perkembangan kehidupan yang cepat, ada transisi dari pembagian sederhana untuk reproduksi seksual.

Dan sekarang, pada waktu yang begitu penting bagi Bumi, "fenomena alam nuklir" kita muncul.

Namun, mengejutkan bahwa tidak ada reaktor serupa lainnya yang ditemukan di dunia. Benar, menurut beberapa laporan, jejak reaktor serupa ditemukan di Australia. Ini hanya dapat dijelaskan oleh fakta bahwa di kejauhan Zaman Kambrium Afrika dan Australia adalah satu. Zona reaktor fosil lainnya juga telah ditemukan di Gabon, tetapi dalam deposit uranium yang berbeda di Bangombe, 35 kilometer tenggara Oklo.

Di Bumi, deposit uranium pada usia yang sama diketahui, di mana, bagaimanapun, tidak ada yang serupa terjadi. Inilah yang paling terkenal di antaranya: Devil's Hole dan Rainier Mays di Nevada, Peña Blanca di Meksiko, Box Canyon di Idaho, Kaimakli di Turki, Gua Chauvet di Prancis, Danau Cerutu di Kanada, dan Danau Owens di California.

Rupanya, di Proterozoikum di Afrika, sejumlah kondisi unik muncul yang diperlukan untuk memulai reaktor alami.

Bagaimana mekanisme dari proses yang begitu menakjubkan?

Mungkin pada awalnya dalam depresi tertentu, mungkin di delta sungai kuno, lapisan batu pasir yang kaya akan bijih uranium terbentuk, yang bertumpu pada lapisan basal yang kuat. Setelah gempa bumi lain, yang biasa terjadi di era itu, fondasi basal dari reaktor masa depan tenggelam beberapa kilometer, menarik urat uranium bersamanya. Vena retak, air tanah menembus ke dalam retakan. Dalam hal ini, uranium mudah bermigrasi dengan air yang mengandung sejumlah besar oksigen, yaitu dalam lingkungan pengoksidasi.

Air yang jenuh oksigen melewati massa batuan, mengeluarkan uranium darinya, menyeretnya bersamanya, dan secara bertahap mengkonsumsi oksigen yang terkandung di dalamnya untuk oksidasi organik dan besi besi. Ketika pasokan oksigen habis, lingkungan kimia di kedalaman duniawi dari oksidatif ke reduktif. "Pengembaraan" uranium kemudian berakhir: ia disimpan di batu terakumulasi selama ribuan tahun. Kemudian bencana alam lain mengangkat fondasi menjadi tingkat modern. Skema ini diikuti oleh banyak ilmuwan, termasuk yang mengusulkannya.

Segera setelah massa dan ketebalan lapisan yang diperkaya dengan uranium mencapai dimensi kritis, reaksi berantai muncul di dalamnya, dan "unit" mulai bekerja.

Beberapa kata harus dikatakan tentang reaksi berantai itu sendiri, yang merupakan hasil dari proses kimia kompleks yang terjadi dalam "reaktor alami". Inti 235 U adalah yang paling mudah untuk dipecah, yang, menyerap neutron, dibagi menjadi dua fragmen membelah dan memancarkan dua atau tiga neutron. Neutron yang dikeluarkan dapat, pada gilirannya, diserap oleh inti uranium lainnya, menyebabkan pembusukan meningkat.

Reaksi mandiri semacam itu dapat dikendalikan, yang dimanfaatkan oleh orang-orang yang menciptakan reaktor fisi nuklir. Di dalamnya, pengendalian dilakukan dengan menggunakan batang kendali (terbuat dari bahan yang menyerap neutron dengan baik, seperti kadmium), yang diturunkan ke "zona panas". Dalam reaktornya, Enrico Fermi menggunakan pelat kadmium seperti itu untuk mengatur reaksi nuklir. Reaktor di Oklo tidak dioperasikan oleh siapa pun dalam pengertian istilah yang biasa.

Reaksi berantai disertai dengan pelepasan jumlah yang besar panas, jadi masih belum jelas mengapa reaktor alami di Gabon tidak meledak, dan reaksinya diatur sendiri.

Sekarang para ilmuwan yakin mereka tahu jawabannya. Peneliti dari University of Washington percaya bahwa ledakan itu tidak terjadi karena adanya pegunungan sumber air. Dalam berbagai reaktor buatan, grafit digunakan sebagai moderator, diperlukan untuk menyerap neutron yang dipancarkan dan mempertahankan reaksi berantai, dan di Oklo, air memainkan peran moderator reaksi. Ketika air memasuki reaktor alami, air mendidih dan menguap, akibatnya reaksi berantai berhenti untuk sementara waktu. Butuh sekitar dua setengah jam untuk mendinginkan reaktor dan mengumpulkan air, dan durasinya masa aktif adalah sekitar 30 menit, menurut Nature.

Ketika batu mendingin, air merembes lagi dan memulai reaksi nuklir. Jadi, berkedip, lalu memudar, reaktor, yang kekuatannya sekitar 25 kW (yang 200 kali lebih kecil dari yang pertama pembangkit listrik tenaga nuklir), bekerja selama kurang lebih 500 ribu tahun.

Di Oklo, seperti di seluruh Bumi dan di tata surya secara umum, dua miliar tahun yang lalu, kelimpahan relatif isotop 235 U dalam bijih uranium adalah 3.000 per juta atom. Saat ini, pembentukan reaktor nuklir di Bumi secara alami tidak mungkin lagi, karena ada kekurangan 235 U dalam uranium alam.

Masih ada lagi seluruh baris kondisi, yang pemenuhannya wajib untuk memulai reaksi pembelahan alami:

1. tinggi konsentrasi total uranium
2. Penyerap neutron konsentrasi rendah
3. Konsentrasi retarder tinggi
4. Minimal atau massa kritis untuk memulai reaksi pembelahan

Selain fakta bahwa alam meluncurkan mekanisme reaktor alami, orang tidak bisa tidak khawatir tentang pertanyaan berikutnya, mungkin yang paling "mendesak" untuk ekologi dunia: apa yang terjadi dengan limbah "pembangkit listrik" nuklir alami?

Akibat kerja reaktor alami sekitar enam ton produk fisi dan 2,5 ton plutonium terbentuk. Massal sampah radioaktif"terkubur" di dalam struktur kristal mineral uranit yang ditemukan di tubuh bijih Oklo.

Ukuran tidak sesuai jari-jari ionik elemen yang tidak dapat menembus kisi uranit baik interpenetrasi atau pelindian keluar.

Reaktor Oaklin "memberi tahu" umat manusia tentang cara mengubur limbah nuklir sehingga situs pemakaman ini tidak berbahaya bagi lingkungan. Ada bukti bahwa pada kedalaman lebih dari seratus meter, tanpa adanya oksigen bebas, hampir semua produk penguburan nuklir tidak melampaui batas-batas badan bijih. Pergerakan hanya unsur-unsur seperti yodium atau cesium telah dicatat. Hal ini memungkinkan untuk menarik analogi antara proses alami dan teknologi.

Masalah migrasi plutonium menarik perhatian para pecinta lingkungan. Diketahui bahwa plutonium hampir sepenuhnya meluruh menjadi 235 U, sehingga jumlah yang konstan dapat menunjukkan bahwa tidak ada kelebihan uranium tidak hanya di luar reaktor, tetapi juga di luar butiran uranit, di mana plutonium terbentuk selama aktivitas reaktor.

Plutonium adalah elemen yang agak asing bagi biosfer, dan itu terjadi dalam konsentrasi yang sedikit. Seiring dengan beberapa deposit uranium dalam bijih, di mana ia kemudian meluruh, beberapa plutonium terbentuk dari uranium melalui interaksi dengan neutron. asal kosmik. Dalam jumlah kecil, uranium dapat terjadi di alam dalam berbagai konsentrasi dalam konsentrasi yang sama sekali berbeda lingkungan alam- dalam granit, fosfor, apatit, air laut, tanah, dll.

PADA saat ini Oklo adalah deposit uranium aktif. Badan bijih yang terletak di dekat permukaan ditambang dengan metode quarry, dan yang berada di kedalaman ditambang dengan cara kerja tambang.

Dari tujuh belas reaktor fosil yang diketahui, sembilan benar-benar terkubur (tidak dapat diakses).
Reaktor Zona 15 adalah satu-satunya reaktor yang dapat diakses melalui terowongan di poros reaktor. Sisa-sisa Reaktor Fosil 15 terlihat jelas sebagai batuan berwarna abu-abu-kuning muda, yang sebagian besar terdiri dari uranium oksida.

Garis-garis berwarna terang pada batuan di atas reaktor adalah kuarsa yang mengkristal dari sumber air bawah tanah panas yang beredar selama periode aktivitas reaktor dan setelah kepunahannya.

Namun, sebagai penilaian alternatif dari peristiwa waktu yang jauh itu, orang juga dapat menyebutkan pendapat selanjutnya terkait dengan konsekuensi pengoperasian reaktor alami. Diasumsikan bahwa reaktor nuklir alami dapat menyebabkan banyak mutasi organisme hidup di wilayah itu, yang sebagian besar mati karena tidak dapat hidup. Beberapa ahli paleoantropologi percaya bahwa radiasi tinggi yang menyebabkan mutasi tak terduga pada nenek moyang manusia Afrika yang berkeliaran di dekatnya dan menjadikan mereka manusia (!).

Korol A.Yu. - siswa kelas 121 SNNYaEiP (Sevastopol lembaga nasional energi nuklir dan industri.)
Kepala - Ph.D. , Associate Professor Departemen YaPPU SNYaEiP Vah I.V., st. Repina 14 sq. lima puluh

Di Oklo (tambang uranium di negara bagian Gabon, dekat khatulistiwa, Afrika Barat), sebuah reaktor nuklir alami beroperasi 1900 juta tahun yang lalu. Enam zona "reaktor" diidentifikasi, di mana masing-masing zona ditemukan tanda-tanda reaksi fisi. Sisa peluruhan aktinida menunjukkan bahwa reaktor telah beroperasi dalam mode didih lambat selama ratusan ribu tahun.

Pada bulan Mei - Juni 1972 dengan pengukuran biasa parameter fisik batch uranium alam dikirim ke pabrik pengayaan di kota Prancis Pierrelate dari deposit Oklo Afrika (tambang uranium di Gabon, sebuah negara bagian yang terletak di dekat khatulistiwa di Afrika Barat) ditemukan bahwa isotop U - 235 dalam uranium alam yang masuk lebih kecil dari yang standar. Uranium ditemukan mengandung 0,7171% U-235. Nilai normal untuk uranium alam 0,7202%
U - 235. Di semua mineral uranium, di semua batuan dan perairan alami Bumi, serta di sampel bulan rasio ini terpenuhi. Deposit Oklo sejauh ini merupakan satu-satunya kasus yang tercatat di alam ketika keteguhan ini dilanggar. Perbedaannya tidak signifikan - hanya 0,003%, tetapi tetap menarik perhatian para ahli teknologi. Diduga telah terjadi sabotase atau pencurian bahan fisil, yaitu U - 235. Namun, ternyata penyimpangan kandungan U-235 terlacak sampai ke sumber bijih uranium. Di sana, beberapa sampel menunjukkan kurang dari 0,44% U-235. Sampel diambil di seluruh tambang dan menunjukkan penurunan sistematis U-235 di beberapa vena. Vena bijih ini memiliki ketebalan lebih dari 0,5 meter.
Saran bahwa U-235 "terbakar", seperti yang terjadi di tungku pembangkit listrik tenaga nuklir, pada awalnya terdengar seperti lelucon, meskipun ada alasan bagus untuk ini. Perhitungan menunjukkan bahwa jika fraksi massa air tanah di reservoir sekitar 6%, dan jika uranium alam diperkaya menjadi 3% U-235, maka dalam kondisi ini reaktor nuklir alami dapat mulai bekerja.
Karena lokasi tambang berada di zona tropis dan cukup dekat dengan permukaan, keberadaan air tanah dalam jumlah yang cukup sangat dimungkinkan. Rasio isotop uranium dalam bijih itu tidak biasa. U-235 dan U-238 adalah isotop radioaktif dengan waktu paruh yang berbeda. U-235 memiliki waktu paruh 700 juta tahun, dan U-238 meluruh dengan waktu paruh 4,5 miliar.Kelimpahan isotop U-235 di alam dalam proses perubahan perlahan. Misalnya, 400 juta tahun yang lalu uranium alam seharusnya mengandung 1% U-235, 1900 juta tahun yang lalu adalah 3%, yaitu. jumlah yang diperlukan untuk "kekritisan" urat bijih uranium. Diyakini bahwa saat itulah reaktor Oklo dalam keadaan beroperasi. Enam zona "reaktor" diidentifikasi, di mana masing-masing zona ditemukan tanda-tanda reaksi fisi. Misalnya, thorium dari peluruhan U-236 dan bismut dari peluruhan U-237 hanya ditemukan di zona reaktor di lapangan Oklo. Residu dari peluruhan aktinida menunjukkan bahwa reaktor telah beroperasi dalam mode didih lambat selama ratusan ribu tahun. Reaktor-reaktor itu mengatur sendiri, karena terlalu banyak daya akan menyebabkan air mendidih sepenuhnya dan mematikan reaktor.
Bagaimana alam berhasil menciptakan kondisi untuk reaksi berantai nuklir? Pertama, di delta sungai kuno, lapisan batu pasir yang kaya akan bijih uranium terbentuk, yang bertumpu pada lapisan basal yang kuat. Setelah gempa bumi lain, yang biasa terjadi pada waktu yang penuh kekerasan itu, fondasi basal dari reaktor masa depan tenggelam beberapa kilometer, menarik urat uranium bersamanya. Vena retak, air tanah menembus ke dalam retakan. Kemudian bencana alam lain mengangkat seluruh "instalasi" ke level saat ini. Dalam tungku nuklir pembangkit listrik tenaga nuklir, bahan bakar terletak dalam massa kompak di dalam moderator - reaktor heterogen. Inilah yang terjadi di Oklo. Air berperan sebagai moderator. "Lensa" tanah liat muncul di bijih, di mana konsentrasi uranium alami meningkat dari 0,5% menjadi 40%. Bagaimana bongkahan uranium yang padat ini terbentuk tidak diketahui secara pasti. Mungkin mereka diciptakan oleh air rembesan yang membawa tanah liat dan mengumpulkan uranium menjadi satu massa. Setelah massa dan ketebalan lapisan, diperkaya dengan uranium, mencapai ukuran kritis, reaksi berantai terjadi di dalamnya, dan instalasi mulai bekerja. Sebagai hasil dari pengoperasian reaktor, sekitar 6 ton produk fisi dan 2,5 ton plutonium terbentuk. Sebagian besar limbah radioaktif tetap berada di dalam struktur kristal mineral uranit, yang ditemukan di tubuh bijih Oklo. Unsur-unsur yang tidak dapat menembus kisi uranit karena jari-jari ion yang terlalu besar atau terlalu kecil berdifusi atau terlepas. Selama 1900 juta tahun yang telah berlalu sejak pengoperasian reaktor di Oklo, paling sedikit setengah dari lebih dari tiga puluh produk fisi terikat dalam bijih, meskipun banyak air tanah di deposit ini. Produk fisi terkait meliputi unsur-unsur: La, Ce, Pr, Nd, Eu, Sm, Gd, Y, Zr, Ru, Rh, Pd, Ni, Ag. Beberapa migrasi Pb parsial terdeteksi dan migrasi Pu dibatasi kurang dari 10 meter. Hanya logam dengan valensi 1 atau 2, mis. mereka yang memiliki kelarutan tinggi di dalam air, terbawa. Seperti yang diharapkan, hampir tidak ada Pb, Cs, Ba, dan Cd yang tersisa di tempatnya. Isotop unsur-unsur ini memiliki waktu paruh yang relatif pendek yaitu puluhan tahun atau kurang, sehingga mereka meluruh ke keadaan non-radioaktif sebelum mereka dapat bermigrasi jauh di dalam tanah. Yang paling menarik dari sudut pandang masalah jangka panjang perlindungan lingkungan adalah masalah migrasi plutonium. Nuklida ini terikat secara efektif selama hampir 2 juta tahun. Karena plutonium sekarang hampir sepenuhnya meluruh menjadi U-235, stabilitasnya dibuktikan dengan tidak adanya kelebihan U-235 tidak hanya di luar zona reaktor, tetapi juga di luar butir uranit, di mana plutonium terbentuk selama pengoperasian reaktor.
Sifat unik ini ada selama sekitar 600 ribu tahun dan menghasilkan sekitar 13.000.000 kW. jam energi. Daya rata-ratanya hanya 25 kW: 200 kali lebih kecil dari pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di dunia, yang pada tahun 1954 menyediakan listrik ke kota Obninsk dekat Moskow. Tetapi energi reaktor alami tidak terbuang sia-sia: menurut beberapa hipotesis, peluruhan unsur radioaktiflah yang memasok energi ke Bumi yang memanas.
Mungkin energi reaktor nuklir serupa ditambahkan di sini. Berapa banyak yang tersembunyi di bawah tanah? Dan reaktor di Oklo pada zaman kuno itu tentu saja tidak terkecuali. Ada hipotesis bahwa kerja reaktor semacam itu "mendorong" perkembangan makhluk hidup di bumi, bahwa asal usul kehidupan dikaitkan dengan pengaruh radioaktivitas. Data menunjukkan lebih banyak tingkat tinggi evolusi bahan organik saat kita mendekati reaktor Oklo. Itu bisa saja mempengaruhi frekuensi mutasi organisme uniseluler yang jatuh ke dalam zona tingkat Lanjut radiasi, yang menyebabkan munculnya nenek moyang manusia. Bagaimanapun, kehidupan di Bumi muncul dan menempuh perjalanan panjang evolusi di tingkat latar belakang alami radiasi, yang telah menjadi elemen penting dalam pengembangan sistem biologis.
Penciptaan reaktor nuklir merupakan inovasi yang dibanggakan masyarakat. Ternyata ciptaannya sudah lama tercatat dalam paten alam. Setelah merancang reaktor nuklir, sebuah mahakarya pemikiran ilmiah dan teknis, seseorang, pada kenyataannya, ternyata adalah peniru alam, yang menciptakan instalasi semacam ini jutaan tahun yang lalu.

Reaktor nuklir alami ada! Pada suatu waktu, fisikawan atom terkemuka Enrico Fermi dengan menyedihkan menyatakan bahwa hanya seseorang yang dapat membuat reaktor atom ... Namun, ternyata beberapa dekade kemudian, dia salah - dia juga memproduksi reaktor nuklir! Mereka ada selama ratusan juta tahun yang lalu, penuh dengan reaksi berantai nuklir. Yang terakhir dari mereka, reaktor nuklir alami Oklo, padam 1,7 miliar tahun yang lalu, tetapi masih menghirup radiasi.

Mengapa, di mana, bagaimana, dan yang terpenting, apa akibat dari munculnya dan aktivitas fenomena alam tersebut?

Reaktor nuklir alami mungkin dibuat oleh Ibu Pertiwi sendiri - untuk ini akan cukup untuk mengumpulkan konsentrasi isotop uranium-235 (235U) yang diperlukan di satu "tempat". Isotop adalah sejenis unsur kimia, yang berbeda dari yang lain dengan jumlah yang lebih besar atau lebih kecil dari neutron dalam inti atom, sedangkan jumlah proton dan elektron tetap konstan.

Misalnya, uranium selalu memiliki 92 proton dan 92 elektron, namun jumlah neutron bervariasi: 238U memiliki 146 neutron, 235U memiliki 143, 234U memiliki 142, 233U memiliki 141, dll. ... Dalam mineral alami - di Bumi, di planet lain dan di meteorit - sebagian besar selalu 238U (99,2739%), dan isotop 235U dan 234U hanya diwakili oleh jejak - masing-masing 0,720% dan 0,0057%.

Reaksi berantai nuklir dimulai ketika konsentrasi isotop uranium-235 melebihi 1% dan semakin intens, semakin banyak. Justru karena isotop uranium-235 sangat tersebar di alam, diyakini bahwa reaktor nuklir alami tidak mungkin ada. Omong-omong, di reaktor nuklir pembangkit listrik, sebagai bahan bakar, dan di bom atom 235U digunakan.

Namun, pada tahun 1972 di tambang uranium dekat Oklo, di Gabon, Afrika, para ilmuwan menemukan 16 reaktor nuklir alami yang aktif hampir 2 miliar tahun yang lalu ... Sekarang mereka telah berhenti, dan konsentrasi 235U di dalamnya kurang dari yang seharusnya dalam "normal" kondisi alam — 0,717%.

Ini, meskipun sedikit, perbedaan, dibandingkan dengan mineral "normal", membuat para ilmuwan menarik satu-satunya kesimpulan logis - reaktor atom alami benar-benar beroperasi di sini. Selain itu, konfirmasi adalah konsentrasi tinggi produk peluruhan inti uranium-235, mirip dengan apa yang terjadi di reaktor buatan. Ketika sebuah atom uranium-235 meluruh, neutron lepas dari nukleusnya, menabrak inti uranium-238, mereka mengubahnya menjadi uranium-239, dan itu, pada gilirannya, kehilangan 2 elektron, menjadi plutonium-239...

Mekanisme inilah yang menghasilkan lebih dari dua ton plutonium-239 di Oklo. Para ilmuwan menghitung bahwa pada saat "peluncuran" reaktor nuklir alami Oklo, sekitar 2 miliar tahun yang lalu (waktu paruh 235U adalah 6 kali lebih cepat dari 238U - 713 juta tahun), bagian 235U lebih dari 3 %, yang setara dengan uranium yang diperkaya industri.

Agar reaksi nuklir dapat berlanjut, faktor yang diperlukan adalah perlambatan neutron cepat yang terbang keluar dari inti uranium-235. Faktor ini, seperti dalam reaktor buatan, adalah air biasa.

Reaktor mulai bekerja pada saat banjir batu berpori yang kaya uranium di Oklo air tanah, dan bertindak sebagai semacam moderator neutron. Panas yang dilepaskan sebagai hasil reaksi menyebabkan air mendidih dan menguap, memperlambat dan selanjutnya menghentikan reaksi berantai nuklir.

Dan setelah seluruh batuan mendingin dan semua isotop berumur pendek meluruh (inilah yang disebut racun neutron, yang mampu menyerap neutron dan menghentikan reaksi), uap air mengembun, membanjiri batuan, dan reaksi dilanjutkan.

Para ilmuwan menghitung bahwa reaktor itu "dihidupkan" selama 30 menit sampai air menguap, dan "dimatikan" selama 2,5 jam sampai uapnya mengembun. Proses siklus ini menyerupai geyser modern dan berlanjut selama beberapa ratus ribu tahun. Selama peluruhan inti produk peluruhan uranium, terutama isotop radioaktif yodium, lima isotop xenon terbentuk.

Itu semua 5 isotop dalam berbagai konsentrasi yang ditemukan di bebatuan seperti reaktor alami. Itu adalah konsentrasi dan rasio isotop gas mulia ini (xenon adalah gas yang sangat berat dan radioaktif) yang memungkinkan untuk menetapkan frekuensi "bekerja" reaktor Oklo.

Peluruhan inti atom uranium-235 ( atom besar) menyebabkan emisi neutron cepat, untuk reaksi nuklir selanjutnya harus diperlambat oleh air (molekul kecil)

Diketahui bahwa radiasi tinggi merugikan organisme hidup. Oleh karena itu, di tempat-tempat keberadaan reaktor nuklir alami, jelas ada "titik mati", di mana tidak ada kehidupan, karena DNA dihancurkan oleh zat radioaktif. radiasi pengion. Tetapi di ujung tempat, di mana tingkat radiasinya jauh lebih rendah, sering terjadi mutasi, yang berarti bahwa spesies baru terus muncul.

Para ilmuwan masih belum mengetahui dengan jelas bagaimana kehidupan di Bumi dimulai. Mereka hanya tahu bahwa ini membutuhkan dorongan energi yang kuat, yang akan berkontribusi pada pembentukan polimer organik pertama. Diyakini bahwa impuls semacam itu bisa berupa kilat, gunung berapi, meteorit, dan jatuhnya asteroid, namun, di tahun-tahun terakhir ditawarkan untuk titik pangkal pertimbangkan hipotesis bahwa reaktor nuklir alami dapat menciptakan dorongan seperti itu. Siapa tahu …