O ghicitoare care duce la gânduri interesante!

Un depozit nuclear este un loc în care este depozitat combustibilul nuclear uzat; există multe astfel de locuri împrăștiate pe tot Pământul. Toate au fost încorporate ultimele decenii pentru a ascunde în siguranță periculos produse secundare activităţile centralelor nucleare.

Dar omenirea nu are nimic de-a face cu unul dintre cimitire: nu se știe cine l-a construit și nici când - oamenii de știință îi determină cu atenție vârsta la 1,8 miliarde de ani.

Fenomenul Oklo

În 1972, la zăcământul de uraniu dezvoltat din Oklo (Africa, Gabon), un asistent de laborator curios a observat că procentul de U-235 din minereu era sub standard cu 0,003%. În ciuda aparentei nesemnificații a abaterii, pentru oamenii de știință a fost o urgență. În toate minereurile de uraniu terestre și chiar și în probele livrate de pe Lună, conținutul de uraniu din minereu este întotdeauna de 0,7202%, din ce motiv a fost minereul cu conținut de 0,7171% sau chiar mai puțin extras din minele din Oklo?

Mai presus de toate, oamenii de știință sunt speriați de neînțeles, prin urmare, în 1975, în capitala Gabonului, Libreville, un Conferinta stiintifica, unde oamenii de știință atomici căutau o explicație pentru fenomen.

După o lungă dezbatere, au decis să considere câmpul Oklo singurul reactor nuclear natural de pe Pământ. Reactorul natural, care a apărut cu 1,8 miliarde de ani în urmă și a ars timp de 500 de mii de ani, a ars, minereul este un produs de degradare. Toată lumea a răsuflat uşurată - mai era un mister pe Pământ.

Punct de vedere alternativ

Dar nu toți participanții la conferință au luat o astfel de decizie. O serie de oameni de știință l-au numit exagerat, nu la înălțime. S-au bazat pe opinia marelui Enrico Fermi, creatorul primului reactor nuclear din lume, care a susținut mereu că reacție în lanț nu poate fi decât artificial – prea mulți factori trebuie să coincidă întâmplător. Orice matematician va spune că probabilitatea acestui lucru este atât de mică încât poate fi echivalată în mod unic cu zero.

Dar dacă acest lucru s-a întâmplat brusc și stelele, după cum se spune, au convergit, atunci o reacție nucleară autocontrolată timp de 500 de mii de ani ... La o centrală nucleară, mai mulți oameni monitorizează funcționarea reactorului non-stop, schimbându-și constant moduri de funcționare, împiedicând oprirea sau explozia reactorului. Cea mai mică greșeală - și obțineți Cernobîl sau Fukushima. Și în Oklo, timp de o jumătate de milion de ani, totul a funcționat de la sine?

Cea mai stabilă versiune

Cei care nu sunt de acord cu versiunea reactorului nuclear natural din mina Gabon și-au prezentat teoria, conform căreia reactorul Oklo este o creație a minții. Cu toate acestea, mina din Gabon este mai puțin asemănătoare cu reactor nuclear, construit de o civilizație high-tech. Cu toate acestea, alternativele nu insistă asupra acestui lucru. În opinia lor, mina din Gabon era locul de depozitare a combustibilului nuclear uzat.

În acest scop, locul a fost ales și pregătit perfect: timp de o jumătate de milion de ani din bazalt „sarcofag” nici măcar un gram. substanță radioactivă nu a intrat în mediu.

Teoria conform căreia mina Oklo este un depozit nuclear punct tehnic viziunea este mult mai potrivită decât versiunea „reactorului natural”. Dar încheind câteva întrebări, ea pune altele noi. Până la urmă, dacă exista un depozit cu combustibil nuclear uzat, atunci era și un reactor de unde erau aduse aceste deșeuri. Unde se duce? Și unde a dispărut civilizația care a construit cimitirul?

Sondajul privind originea vieții pe Pământ îi entuziasmează pe oamenii de știință perioadă lungă de timp. Există o sumă uriașă diverse teorii, care se presupune că ar trebui să dea un răspuns la această întrebare dificilă. De exemplu, în opoziție cu oficialul teorie științifică, care consideră ideea lui Darwin despre dezvoltarea speciilor cea mai rezonabilă și corectă, este doctrina religioasă a creației omului din nimic, cea mai înaltă Ființă, care este de obicei numită Dumnezeu. De asemenea, în timpuri recente din ce în ce mai mulți oameni de știință ajung la concluzia că viața de pe planeta noastră a apărut datorită civilizații extraterestre care au vizitat sistemul nostru solar. Și această ultimă presupunere nu a apărut din senin. În fiecare an pe tot parcursul globul găsiți diverse artefacte care confirmă prezența unor creaturi mai avansate pe planeta noastră.

Mină misterioasă din Africa

Regiunea Oklo Gaboneze Republica Populară, este unul dintre cele mai mari zăcăminte de minereuri de uraniu de pe planeta noastră. Trebuie remarcat faptul că în mitologia triburilor care locuiesc pe teritoriul adiacent minei, există un număr mare de legende diferite asociate cu această formațiune de stâncă. Cei mai mulți dintre ei se pot reduce la ideea că odată zeii căutau în stânci niște comori care să-i facă invincibili. Trebuie remarcat faptul că astfel de mituri se găsesc în multe popoare ale lumii. Prin urmare, nu este ciudat că înainte de evenimentele din 1972, acestea povești ciudate savanții nu au acordat atenția cuvenită.

În 1972 are loc un eveniment care ne obligă să ne reconsiderăm atitudinea față de acest loc și să luăm în serios legendele băștinașilor. Acum vreo 45 de ani prada minereu de uraniu situl a fost supravegheat de guvernul francez. Se presupunea că zăcămintele de minereuri de uraniu se ridicau la câteva milioane de tone. Totuși, care a fost surpriza oamenilor de știință când s-a știut că mina era pe jumătate goală.

Era logic să presupunem că oameni necunoscuți au putut să mine un izotop periculos, fără permisiunea guvernului țării, precum și a curatorilor de la Paris. Cu toate acestea, urme de deținere lucrări similare nu a fost găsită în zona minei. Acest eveniment a provocat o rezonanță largă în public, deoarece izotopul lipsă ar putea fi folosit pentru a face sumă uriașă arme nucleare. În grabă, a fost înființată o comisie specială care să investigheze acest incident misterios.

Aceasta a fost urmată de studii mai detaliate ale depozitului. În timpul anchetei, s-a constatat că de fapt concentrația unui izotop periculos în această mină este la fel de scăzută ca și în combustibilul unui reactor nuclear, care era deja în uz.

După un număr semnificativ de experimente și studii, a devenit cunoscut faptul că reacțiile nucleare au avut loc în acest loc cu mai bine de o sută de mii de ani în urmă.

În știința modernă, nu există precedente când uraniul ar putea fi nivelat fără a începe în mod artificial procesul de fragmentare moleculară, de exemplu. fără ajutor din afară.

Cea mai logică opțiune poate părea că, cu mii de ani în urmă, ființele inteligente au fost capabile să înceapă procesul de zdrobire a nucleelor ​​de uraniu. Acest lucru este confirmat de faptul că cercetătorii au găsit uraniu uzat și produsele sale de degradare pe termen lung în acest depozit.

Este posibil un reactor nuclear natural?

Imediat după această descoperire unică, în diverse cercuri științifice au apărut dispute cu privire la acest fenomen. După doar 3 ani în orașul Libreville, capitala statului Gabon, simpozion științific, care a reunit oameni de știință din întreaga lume pentru a pune capăt acestei dispute dificile.

Trebuie remarcat faptul că opiniile mare multime, chiar unii cercetători au recunoscut că în cele din urmă omenirea a reușit să găsească dovezi ale existenței inteligenței extraterestre, că aceasta fenomen natural nimic mai mult decât un reactor nuclear gigant, care a fost creat și folosit pentru propriile nevoi de către extratereștri. Desigur, astfel de teorii îndrăznețe nu au primit sprijin în cercurile științifice mai conservatoare.

Majoritatea cercetătorilor prezenți la această întâlnire științifică au ajuns la concluzia că fenomenul Oklo este singurul reactor nuclear natural din lume care a început în mod natural în jurul anilor 200.000 - 100.000 î.Hr.

Oamenii de știință au ajuns la această concluzie prin cercetări fizician american- Inginerul nuclear Notanel Barclow. Prin diverse Cercetare științifică, el a reușit să creeze un model al modului în care reacții chimice in acest loc. În inima acestei mine se află o placă groasă de bazalt, care a început să colecteze nisip radioactiv pe suprafața sa. Ca urmare a cutremurelor din această regiune destul de instabilă din punct de vedere seismic, o placă de bazalt cu nisip radioactiv acumulat pe ea a căzut la câteva sute de metri sub pământ. Căzând în subteran, placa de bazalt nu a rămas un monolit, pe alocuri a crăpat, Apele subterane s-a scurs prin mai multe fisuri și a creat condițiile pentru apariția reacțiilor. Având în vedere că solul din acest loc este exclusiv argilos, se dovedește că substanțele necesare pentru reacție s-au dovedit a fi asemănătoare unui cocon natural, care a devenit reactorul foarte natural.

În timp, ca procese activitate seismică plăci de pământ a scăzut ușor în această regiune, a început procesul de acumulare a uraniului în lagunele subterane formate. Potrivit oamenilor de știință moderni, în unele cazuri, procentul de uraniu dintr-o astfel de lentilă ar putea ajunge la 40 - 65 la sută din total substante. Procesul de injectare a masei critice a crescut treptat și doar apa, ca catalizator natural, nu a permis o explozie, ci a început procesul de fisiune atomică. Astfel, rectorul natural a început să lucreze. Ulterior, un dezastru natural a făcut ca izotopul de uraniu să se ardă pur și simplu, ceea ce a pus capăt tuturor. proces natural fisiunea uraniului. Întregul rest al substanței a fost nivelat ca urmare a unei încetări bruște a fisiunii; probabil că în acest loc a avut loc o explozie nucleară locală.

Conform ultimelor calcule ale cercetătorilor, puterea reactorului subteran a fost de aproximativ 100 kW, iar puterea exploziei care a oprit întregul proces bine stabilit a fost de 10-20 kT.

Depozit nuclear?

Cu toate acestea, există și alte teorii cu privire la acest zăcământ de uraniu. Mulți cercetători nu sunt înclinați să accepte ipoteza reactorului nuclear natural. În opinia lor, știința se confruntă cu un exemplu de înmormântare nucleară antică.

Oamenii de știință au ajuns la această concluzie după ce s-a dovedit că o reacție nucleară nu poate avea loc în privința niciunei anomalii naturale sau fenomene. Fisiunea uraniului are loc exclusiv în mediu construitși artificial. Pe baza acestui fapt, majoritatea experților sunt convinși că Oklo este primul depozit de deșeuri periculoase din istoria omenirii.

Locația minei este mai mult ca o încercare de a îngropa un izotop uzat și trebuie remarcat faptul că locația pentru aceasta este aproape ideală. Să presupunem că sarcofagul cu uraniu uzat a fost zidit într-o lespede de bazalt. Sunt folosite tehnologii similare stiinta moderna pentru depozitarea deșeurilor periculoase, numai din cauza dezastre naturaleși situația seismică instabilă din regiune, sarcofagul a izbucnit și deșeurile s-au scurs la suprafață. Explorările geologice au luat fondul radioactiv crescut în acest loc pentru zăcămintele de minereuri de uraniu.

Teoria pare plauzibilă și are dreptul de a exista, totuși, pe baza ei, se ridică o altă întrebare logică. Ce civilizație a fost capabilă să creeze un reactor nuclear cu mai bine de 100.000 de ani în urmă și apoi să încerce să scape de materialele uzate, depozitându-le adânc în pământ?

Poate că oamenii de știință trebuie să acorde mai multă atenție miturilor și legendelor popoarelor care locuiesc inițial. zonă dată. Este în descifrarea orală tradiție popularăși stă răspunsul la întrebarea referitoare la misterioasa rouă capabilă să folosească și să regenereze energia nucleară. După cum am menționat mai sus, nativii sunt siguri că zeii au locuit cândva acest loc, iar puterea lor nu avea limite.

Unii istorici, care încearcă să ia în considerare istoria omenirii, respingând diverse dogme conservatoare, spun că civilizația noastră nu este prima care stăpânește tehnologia și realizează o dezvoltare incredibilă.

Din ce în ce mai mult, omenirea se confruntă cu diverse artefacte misterioase, care nu se încadrează în canonic concept istoricși să ne facă să credem că istoria se mișcă în spirală. La urma urmei, chiar înainte de civilizația noastră au existat popoare puternice care au fost capabile să realizeze putere fără precedent dar apoi s-au autodistrus. Este necesar să încercăm ca civilizația actuală să nu sufere o soartă similară.

Nu s-au găsit linkuri înrudite



Multe din ceea ce ne-a oferit natura este în sine mai perfectă și mai usor de atat ce plănuiește o persoană să facă, așa că cercetătorii studiază, în primul rând, ce ne oferă natura.

Dar în ceea ce va fi discutat în acest articol, totul s-a întâmplat exact invers.

2 decembrie 1942 o echipă de oameni de știință Universitatea din Chicago sub conducerea lui laureat Nobel Enrico Fermi a creat primul reactor nuclear creat de om. Această realizare a fost ținută secretă în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, ca parte a așa-numitului „Proiect Manhattan” de construire a bombei atomice.

La cincisprezece ani după ce reactorul de fisiune a fost creat de om, oamenii de știință au început să se gândească la posibilitatea existenței unui reactor nuclear creat chiar de natură. Prima publicație oficială pe acest subiect a fost a profesorului japonez Paul Kuroda (1956), care a stabilit cerințe detaliate pentru orice reactoare naturale plauzibile, dacă există, în natură.

Omul de știință a descris acest fenomen în detaliu, iar descrierea lui este încă considerată cea mai bună (clasică) din fizica nucleară:

1. Interval aproximativ de vârstă pentru formarea reactorului natural
2. Concentrația necesară de uraniu în el
3. Raportul necesar de izotopi de uraniu din acesta este de 235 U / 238 U

În ciuda cercetărilor atente, Paul Kuroda nu a reușit să găsească un exemplu de reactor natural pentru modelul său printre zăcămintele de minereu de uraniu de pe planetă.

Un detaliu mic, dar critic, pe care savantul l-a trecut cu vederea este posibilitatea ca apa să participe ca moderator al reacției în lanț. De asemenea, nu și-a dat seama că anumite minereuri pot fi atât de poroase încât să se păstreze suma necesară apă pentru a încetini neutronii și a susține reacția.

Oamenii de știință au susținut că numai omul este capabil să creeze un reactor nuclear, dar natura s-a dovedit a fi mai sofisticată.

Un reactor nuclear natural a fost descoperit pe 2 iunie 1972 de analistul francez Boujigues în sud-estul Gabonului, Africa de Vest, chiar în corpul unui zăcământ de uraniu.

Și așa s-a întâmplat descoperirea.

În timpul studiilor spectrometrice de rutină ale raportului izotopului 235U/238U în minereul Oklo în laboratorul uzinei franceze de îmbogățire a uraniului Pierrelatt, un chimist a găsit o ușoară abatere (0,00717, față de norma de 0,00720).

Natura se caracterizează prin stabilitatea compoziției izotopice a diferitelor elemente. Este la fel pe toată planeta. În natură, desigur, au loc procese de dezintegrare a izotopilor, dar elemente grele acest lucru nu este tipic, deoarece diferența dintre masele lor este insuficientă pentru ca acești izotopi să se fisiune în orice geo procese chimice. Dar în zăcământul Oklo, compoziția izotopică a uraniului nu era caracteristică. Această mică diferență a fost suficientă pentru a-i menține pe oamenii de știință interesați.

A apărut imediat diverse ipoteze despre motive fenomen ciudat. Unii au susținut că depozitul a fost contaminat cu combustibil străin uzat. nava spatiala, alții l-au considerat un loc de înmormântare pentru deșeurile nucleare pe care le-am moștenit din vechime civilizații foarte dezvoltate. Cu toate acestea, studii detaliate au arătat că un astfel de raport neobișnuit de izotopi de uraniu s-a format în mod natural.

Iată istoria simulată a acestei „minuni a naturii”.

Reactorul a fost pus în funcțiune în urmă cu aproximativ două miliarde de ani în timpul Proterozoicului. Proterozoicul este generos cu descoperiri. În Proterozoic au fost dezvoltate principiile de bază pentru existența materiei vii și dezvoltarea vieții pe Pământ. Primul organisme pluricelulareși a început să dezvolte apele de coastă, cantitatea de oxigen liber din atmosfera Pământului a ajuns la 1% și au apărut condițiile prealabile pentru înflorirea rapidă a vieții, a existat o tranziție de la împărțire simplă la reproducerea sexuală.

Și acum, într-un moment atât de important pentru Pământ, apare „fenomenul natural nuclear” al nostru.

Totuși, este surprinzător că nu a fost găsit niciun alt reactor similar în lume. Adevărat, potrivit unor rapoarte, în Australia au fost găsite urme ale unui reactor similar. Acest lucru se poate explica doar prin faptul că în depărtare perioada Cambriană Africa și Australia erau una. O altă zonă de reactor fosilizat a fost descoperită și în Gabon, dar într-un alt zăcământ de uraniu la Bangombe, la 35 de kilometri sud-est de Oklo.

Pe Pământ se cunosc zăcăminte de uraniu de aceeași vârstă, în care însă nu s-a întâmplat nimic similar. Iată doar cele mai faimoase dintre ele: Devil's Hole și Rainier Mays din Nevada, Peña Blanca din Mexic, Box Canyon din Idaho, Kaimakli din Turcia, Chauvet Cave din Franța, Cigar Lake din Canada și Owens Lake din California.

Aparent, în Proterozoic din Africa, au apărut o serie de condiții unice care au fost necesare pentru a porni un reactor natural.

Care este mecanismul unui proces atât de uimitor?

Probabil la început într-o anumită depresie, poate într-o deltă râu străvechi, s-a format un strat de gresie bogat în minereu de uraniu, care s-a sprijinit pe un pat puternic de bazalt. După un alt cutremur, obișnuit în acea epocă, fundația de bazalt a viitorului reactor s-a scufundat câțiva kilometri, trăgând cu ea filonul de uraniu. Filonul a crăpat, apa subterană a pătruns în crăpături. În acest caz, uraniul migrează cu ușurință cu apa care conține o cantitate mare de oxigen, adică într-un mediu oxidant.

Apa saturata de oxigen isi face drum prin masa de roca, extrage uraniul din ea, il trage impreuna cu ea si consuma treptat oxigenul continut in ea pentru oxidarea substantelor organice si a fierului feros. Când cantitatea de oxigen este epuizată, mediul chimic intră adâncurile pământeşti de la oxidativ la reductiv. „Rătăcirea” uraniului se încheie atunci: se depune în stânci acumulandu-se de-a lungul multor milenii. Apoi un alt cataclism a ridicat fundația la nivel modern. Această schemă este urmată de mulți oameni de știință, inclusiv de cei care au propus-o.

De îndată ce masa și grosimea straturilor îmbogățite cu uraniu au atins dimensiuni critice, în ele a apărut o reacție în lanț, iar „unitatea” a început să funcționeze.

Ar trebui spuse câteva cuvinte despre reacția în lanț în sine, care este rezultatul unor procese chimice complexe care au loc într-un „reactor natural”. Cele 235 de nuclee U sunt cele mai ușor de scindat, care, absorbind un neutron, sunt împărțite în două fragmente de scindare și emit doi sau trei neutroni. Neutronii ejectați pot fi, la rândul lor, absorbiți de alte nuclee de uraniu, determinând escaladarea degradarii.

O astfel de reacție auto-susținută este controlabilă, de care au profitat oamenii care au creat reactorul de fisiune nucleară. În acesta, controlul se realizează cu ajutorul tijelor de control (fabricate din materiale care absorb bine neutronii, cum ar fi cadmiul), care sunt coborâte în „zona fierbinte”. În reactorul său, Enrico Fermi a folosit doar astfel de plăci de cadmiu pentru a regla reactie nucleara. Reactorul din Oklo nu a fost operat de nimeni în sensul obișnuit al termenului.

Reacția în lanț este însoțită de eliberare un numar mare căldură, așa că încă nu era clar de ce reactoarele naturale din Gabon nu au explodat, iar reacțiile s-au autoreglat.

Acum oamenii de știință sunt siguri că știu răspunsul. Cercetătorii de la Universitatea din Washington cred că exploziile nu s-au produs din cauza prezenței munților surse de apă. În diferite reactoare artificiale, grafitul este folosit ca moderator, necesar pentru a absorbi neutronii emiși și pentru a menține o reacție în lanț, iar în Oklo, apa a jucat rolul de moderator al reacției. Când apa a intrat în reactorul natural, a fiert și s-a evaporat, drept urmare reacția în lanț s-a oprit pentru un timp. A fost nevoie de aproximativ două ore și jumătate pentru a răci reactorul și a acumula apă, precum și durata perioada activă a fost de aproximativ 30 de minute, conform Nature.

Când roca s-a răcit, apa s-a infiltrat din nou și a început o reacție nucleară. Și astfel, clipind, apoi stingând, reactorul, a cărui putere era de aproximativ 25 kW (care este de 200 de ori mai mică decât cea a primului centrală nucleară), a lucrat aproximativ 500 de mii de ani.

În Oklo, ca și în restul Pământului și în sistem solarîn general, acum două miliarde de ani, abundența relativă a izotopului 235 U din minereul de uraniu era de 3.000 la un milion de atomi. În prezent, formarea unui reactor nuclear pe Pământ în mod natural nu mai este posibilă, deoarece există un deficit de 235 U în uraniu natural.

Mai sunt întreaga linie condiții, a căror îndeplinire este obligatorie pentru a începe reacția naturală de clivaj:

1. înalt concentrația totală uraniu
2. Concentrație scăzută de absorbanți de neutroni
3. Concentrație mare de retarder
4. Minimum sau masa critica pentru a începe reacția de clivaj

Pe lângă faptul că natura a lansat însuși mecanismul unui reactor natural, nu se poate decât să ne îngrijoreze următoarea, poate cea mai „urgentă” întrebare pentru ecologia mondială: ce s-a întâmplat cu deșeurile unei „centrale” nucleare naturale?

Ca urmare a muncii reactor natural s-au format aproximativ șase tone de produse de fisiune și 2,5 tone de plutoniu. Vrac deseuri radioactive„îngropat” în structura cristalină a mineralului uranit găsit în corpul minereurilor Oklo.

Dimensiuni nepotrivite raza ionică elementele care nu pot pătrunde în rețeaua uranită fie se întrepătrund, fie se scurg.

Reactorul Oaklin „a spus” omenirii cum să îngroape deșeurile nucleare, astfel încât acest loc de înmormântare să fie inofensiv pentru mediu inconjurator. Există dovezi că la o adâncime de peste o sută de metri, în absența oxigenului liber, aproape toate produsele îngropate nucleare nu au depășit limitele corpurilor de minereu. Au fost înregistrate mișcările doar ale elementelor precum iodul sau cesiul. Acest lucru face posibilă realizarea unei analogii între procese naturale si tehnologice.

Problema migrației plutoniului atrage cea mai apropiată atenție a ecologistilor. Se știe că plutoniul se descompune aproape complet la 235 U, astfel încât cantitatea sa constantă poate indica faptul că nu există exces de uraniu nu numai în afara reactorului, ci și în afara granulelor de uranit, unde s-a format plutoniul în timpul activității reactorului.

Plutoniul este un element destul de străin pentru biosferă și apare în concentrații reduse. Alături de unele zăcăminte de uraniu din minereu, unde se descompune ulterior, din uraniu se formează o parte din plutoniu prin interacțiunea cu neutronii. origine cosmică. În cantități mici, uraniul poate apărea în natură în diferite concentrații în complet diferite medii naturale- în granite, fosforite, apatite, apa de mare, sol etc.

LA acest moment Oklo este un depozit de uraniu activ. Acele corpuri de minereu care sunt situate în apropierea suprafeței sunt exploatate prin metoda carierei, iar cele care sunt la adâncime sunt exploatate prin lucrări miniere.

Din cele șaptesprezece reactoare fosile cunoscute, nouă sunt complet îngropate (inaccesibile).
Zona Reactorului 15 este singurul reactor accesibil printr-un tunel din puțul reactorului. Rămășițele Fossil Reactor 15 sunt clar vizibile ca o rocă colorată de culoare gri-gălbui deschis, care este compusă în principal din oxid de uraniu.

Dungile de culoare deschisă din rocile de deasupra reactorului sunt cuarț care s-a cristalizat din surse de apă subterană fierbinte care au circulat în perioada de activitate a reactorului și după stingerea acestuia.

Totuși, ca evaluare alternativă a evenimentelor din acel timp îndepărtat, se poate menționa și următoarea opinie asociată cu consecinţele funcţionării unui reactor natural. Se presupune că un reactor nuclear natural ar putea duce la numeroase mutații ale organismelor vii din acea regiune, marea majoritate a cărora s-a stins ca fiind neviabile. Unii paleoantropologi cred că radiațiile mari au cauzat mutații neașteptate în strămoșii umani africani care se plimbau chiar în apropiere și i-au făcut oameni (!).

Korol A.Yu. - elev din clasa 121 SNNYaEiP (Sevastopol institut national energie nuclearăși industrie.)
Şef - Ph.D. , Profesor asociat al Departamentului YaPPU SNYaEiP Vah I.V., st. Repina 14 mp. cincizeci

În Oklo (o mină de uraniu din statul Gabon, lângă ecuator, Africa de Vest), un reactor nuclear natural a funcționat acum 1900 de milioane de ani. Au fost identificate șase zone „reactorului”, în fiecare dintre acestea s-au găsit semne ale unei reacții de fisiune. Resturile de degradare a actinidei indică faptul că reactorul a funcționat într-un mod de fierbere lentă timp de sute de mii de ani.

În mai - iunie 1972 cu măsurători obișnuite parametrii fizici loturi de uraniu natural livrate la uzina de îmbogățire din orașul francez Pierrelate din zăcământul african Oklo (o mină de uraniu din Gabon, stat situat în apropierea ecuatorului în Africa de Vest) s-a constatat că izotopul U - 235 din uraniul natural de intrare este mai mic decât cel standard. S-a descoperit că uraniul conține 0,7171% U-235. Valoare normală pentru uraniu natural 0,7202%
U - 235. În toate mineralele de uraniu, în toate rocile și apele naturale ale Pământului, precum și în mostre lunare acest raport este satisfăcut. Depozitul Oklo este deocamdată singurul caz înregistrat în natură când această constanță a fost încălcată. Diferența a fost nesemnificativă - doar 0,003%, dar totuși a atras atenția tehnologilor. Exista suspiciunea că ar fi avut loc sabotaj sau furt de material fisionabil, de ex. U - 235. Cu toate acestea, s-a dovedit că abaterea conținutului de U-235 a fost urmărită până la sursa de minereu de uraniu. Acolo, unele probe au prezentat mai puțin de 0,44% U-235.Probele au fost prelevate în întreaga mină și au arătat scăderi sistematice ale U-235 în unele filoane. Aceste filoane de minereu aveau o grosime de peste 0,5 metri.
Sugestia că U-235 a „ars”, așa cum se întâmplă în cuptoarele centralelor nucleare, a sunat la început ca o glumă, deși existau motive întemeiate pentru aceasta. Calculele au arătat că dacă fractiune in masa apa subterană din rezervor este de aproximativ 6%, iar dacă uraniul natural este îmbogățit la 3% U-235, atunci în aceste condiții un reactor nuclear natural poate începe să funcționeze.
Deoarece mina este situată într-o zonă tropicală și destul de aproape de suprafață, existența unei cantități suficiente de apă subterană este foarte probabilă. Raportul dintre izotopii de uraniu din minereu era neobișnuit. U-235 și U-238 sunt izotopi radioactivi cu timpi de înjumătățire diferit. U-235 are un timp de înjumătățire de 700 de milioane de ani, iar U-238 se descompune cu un timp de înjumătățire de 4,5 miliarde.Abundența izotopică a U-235 este în natură în proces de schimbare lent. De exemplu, acum 400 de milioane de ani uraniul natural ar fi trebuit să conțină 1% U-235, acum 1900 de milioane de ani era de 3%, adică. cantitatea necesară pentru „criticitatea” filonului de minereu de uraniu. Se crede că acesta a fost atunci când reactorul Oklo era în stare de funcționare. Au fost identificate șase zone „reactorului”, în fiecare dintre acestea s-au găsit semne ale unei reacții de fisiune. De exemplu, toriu din degradarea U-236 și bismutul din degradarea U-237 au fost găsite doar în zonele reactoarelor din câmpul Oklo. Reziduurile de la degradarea actinidelor indică faptul că reactorul a funcționat într-un mod de fierbere lentă de sute de mii de ani. Reactoarele erau autoreglabile, deoarece prea multă putere ar duce la fierberea completă a apei și la oprirea reactorului.
Cum a reușit natura să creeze condițiile pentru o reacție nucleară în lanț? Mai întâi, în delta râului antic, s-a format un strat de gresie bogat în minereu de uraniu, care s-a sprijinit pe un pat puternic de bazalt. După un alt cutremur, obișnuit în acel moment violent, fundația de bazalt a viitorului reactor s-a scufundat câțiva kilometri, trăgând cu ea filonul de uraniu. Filonul a crăpat, apa subterană a pătruns în crăpături. Apoi, un alt cataclism a ridicat întreaga „instalație” la nivelul actual. În cuptoarele nucleare ale centralelor nucleare, combustibilul este situat în mase compacte în interiorul moderatorului - un reactor eterogen. Așa s-a întâmplat în Oklo. Apa a servit ca moderator. „Lentile” de argilă au apărut în minereu, unde concentrația de uraniu natural a crescut de la 0,5% la 40%. Cum s-au format aceste bulgări compacte de uraniu nu este stabilit cu precizie. Poate că au fost create de ape de infiltrație care au dus argila și au reunit uraniul într-o singură masă. Odată ce masa și grosimea stratului, îmbogățit cu uraniu, a atins o dimensiune critică, a avut loc o reacție în lanț în ele, iar instalația a început să funcționeze. În urma funcționării reactorului, s-au format aproximativ 6 tone de produse de fisiune și 2,5 tone de plutoniu. Majoritatea deșeurilor radioactive rămân în interiorul structurii cristaline a uranitului mineral, care se găsește în corpul minereurilor Oklo. Elementele care nu au putut pătrunde în rețeaua uranită din cauza razei ionice prea mari sau prea mici difuzează sau se scurg. Pe parcursul celor 1900 de milioane de ani care au trecut de la exploatarea reactoarelor din Oklo, macar jumătate din cele peste treizeci de produse de fisiune au fost legate în minereu, în ciuda abundenței de apă subterană din acest zăcământ. Produsele de fisiune asociate includ elementele: La, Ce, Pr, Nd, Eu, Sm, Gd, Y, Zr, Ru, Rh, Pd, Ni, Ag. A fost detectată o migrație parțială a Pb, iar migrarea Pu a fost limitată la mai puțin de 10 metri. Doar metale cu valență 1 sau 2, adică. cei care au solubilitate ridicatăîn apă, au fost duse. După cum era de așteptat, aproape niciun Pb, Cs, Ba și Cd nu a rămas pe loc. Izotopii acestor elemente au timpi de înjumătățire relativ scurt, de zeci de ani sau mai puțin, astfel încât se degradează la o stare neradioactivă înainte de a putea migra departe în sol. De cel mai mare interes din punctul de vedere al problemelor pe termen lung ale protecției mediului sunt problemele migrației plutoniului. Acest nuclid este legat efectiv timp de aproape 2 milioane de ani. Deoarece plutoniul se descompune până acum aproape complet la U-235, stabilitatea sa este evidențiată de absența excesului de U-235 nu numai în afara zonei reactorului, ci și în afara granulelor de uranit, unde s-a format plutoniul în timpul funcționării reactorului.
Această natură unică a existat de aproximativ 600 de mii de ani și a produs aproximativ 13.000.000 kW. ora de energie. Puterea sa medie este de numai 25 kW: de 200 de ori mai mică decât cea a primei centrale nucleare din lume, care în 1954 a furnizat energie electrică orașului Obninsk de lângă Moscova. Dar energia reactorului natural nu a fost irosită: conform unor ipoteze, dezintegrarea elementelor radioactive a fost cea care a furnizat energie Pământului care se încălzește.
Poate că aici a fost adăugată energia unor reactoare nucleare similare. Câte sunt ascunse sub pământ? Și reactorul de la acel Oklo din acea perioadă străveche nu a făcut cu siguranță o excepție. Există ipoteze că munca unor astfel de reactoare a „stimulat” dezvoltarea ființelor vii pe pământ, că originea vieții este asociată cu influența radioactivității. Datele arată mai multe grad înalt evoluția materiei organice pe măsură ce ne apropiem de reactorul Oklo. Ar fi putut influența frecvența mutațiilor organismelor unicelulare care au căzut în zonă nivel avansat radiații, care au dus la apariția strămoșilor umani. În orice caz, viața pe Pământ a apărut și a parcurs un drum lung de evoluție la nivel fundal natural radiația, care a devenit un element necesar în dezvoltarea sistemelor biologice.
Crearea unui reactor nuclear este o inovație de care oamenii sunt mândri. Se pare că creația sa a fost de mult înregistrată în brevetele naturii. După ce a proiectat un reactor nuclear, o capodoperă a gândirii științifice și tehnice, o persoană, de fapt, s-a dovedit a fi un imitator al naturii, care a creat instalații de acest fel cu multe milioane de ani în urmă.

Reactoarele nucleare naturale există! La un moment dat, remarcabilul fizician atomic Enrico Fermi a declarat patetic că doar o persoană poate crea un reactor atomic ... Cu toate acestea, după cum s-a dovedit multe decenii mai târziu, a greșit - el produce și reactoare nucleare! Au existat de multe sute de milioane de ani în urmă, clocotind cu reacții nucleare în lanț. Ultimul dintre ele, reactorul nuclear natural Oklo, sa stins acum 1,7 miliarde de ani, dar încă respiră radiații.

De ce, unde, cum și, cel mai important, care sunt consecințele apariției și activității acestui fenomen natural?

Reactoarele nucleare naturale pot fi create chiar de Mama Natură - pentru aceasta va fi suficient ca concentrația necesară a izotopului de uraniu-235 (235U) să se acumuleze într-un singur „loc”. Un izotop este un fel de element chimic, care se deosebește de altele printr-un număr mai mare sau mai mic de neutroni în nucleul unui atom, în timp ce numărul de protoni și electroni rămâne constant.

De exemplu, uraniul are întotdeauna 92 ​​de protoni și 92 de electroni, cu toate acestea, numărul de neutroni variază: 238U are 146 de neutroni, 235U are 143, 234U are 142, 233U are 141 etc. ... În mineralele naturale - pe Pământ, pe alte planete și în meteoriți - volumul este întotdeauna 238U (99,2739%), iar izotopii 235U și 234U sunt reprezentați doar prin urme - 0,720% și, respectiv, 0,0057%.

O reacție nucleară în lanț începe atunci când concentrația izotopului de uraniu-235 depășește 1% și cu cât este mai intensă, cu atât este mai mare. Tocmai pentru că izotopul de uraniu-235 este foarte împrăștiat în natură, se credea că reactoarele nucleare naturale nu ar putea exista. Apropo, în reactoarele nucleare ale centralelor electrice, ca combustibil și în bombe atomice Se folosește 235U.

Cu toate acestea, în 1972 în mine de uraniu lângă Oklo, în Gabon, Africa, oamenii de știință au descoperit 16 reactoare nucleare naturale care erau active în urmă cu aproape 2 miliarde de ani... Acum s-au oprit deja, iar concentrația de 235U în ele este mai mică decât trebuia să fie în „normal” conditii naturale — 0,717%.

Această diferență, deși slabă, în comparație cu mineralele „normale”, i-a forțat pe oamenii de știință să tragă singura concluzie logică – aici au funcționat cu adevărat reactoare atomice naturale. Mai mult, confirmarea a fost concentrația mare de produși de descompunere a nucleelor ​​de uraniu-235, similar cu ceea ce se întâmplă în reactoarele artificiale. Când un atom de uraniu-235 se descompune, neutronii scapă din nucleul său, lovind nucleul de uraniu-238, îl transformă în uraniu-239, care la rândul său pierde 2 electroni, devenind plutoniu-239...

Acest mecanism a generat mai mult de două tone de plutoniu-239 în Oklo. Oamenii de știință au calculat că, la momentul „lansării” reactorului nuclear natural Oklo, acum aproximativ 2 miliarde de ani (timp de înjumătățire al lui 235U este de 6 ori mai rapid decât 238U - 713 milioane de ani), ponderea lui 235U era mai mare de 3. %, ceea ce este echivalent cu uraniul îmbogățit industrial.

Pentru ca reacția nucleară să continue, un factor necesar a fost încetinirea neutronilor rapizi care au zburat din nucleele de uraniu-235. Acest factor, ca și în reactoarele artificiale, a fost apa obișnuită.

Reactorul a început să funcționeze în momentul inundării rocilor poroase bogate în uraniu din Oklo. panza freaticași a acționat ca un fel de moderatori de neutroni. Căldura degajată ca urmare a reacției a făcut ca apa să fiarbă și să se evapore, încetinind și ulterior oprind reacția nucleară în lanț.

Și după ce întreaga rocă s-a răcit și toți izotopii de scurtă durată s-au degradat (acestea sunt așa-numitele otrăvuri cu neutroni, care sunt capabile să absoarbă neutronii și să oprească reacția), vaporii de apă s-au condensat, inundând roca și reacția a reluat.

Oamenii de știință au calculat că reactorul a fost „pornit” timp de 30 de minute până când apa s-a evaporat și „oprit” timp de 2,5 ore până când aburul s-a condensat. Acest proces ciclic a semănat cu gheizerele moderne și a continuat timp de câteva sute de mii de ani. În timpul descompunerii nucleelor ​​de produse de descompunere a uraniului, în principal izotopi radioactivi iod, s-au format cinci izotopi ai xenonului.

Toți cei 5 izotopi în diferite concentrații au fost găsiți în astfel de roci ale unui reactor natural. Concentrația și raportul izotopilor acestui gaz nobil (xenonul este un gaz foarte greu și radioactiv) a făcut posibilă stabilirea frecvenței cu care „a lucrat” reactorul Oklo.

Dezintegrarea nucleului unui atom de uraniu-235th ( atomi mari) provoacă emisia de neutroni rapizi, pentru că o reacție nucleară ulterioară trebuie să fie încetinită de apă (molecule mici)

Se știe că radiațiile mari sunt dăunătoare organismelor vii. Prin urmare, în locurile de existență a reactoarelor nucleare naturale, evident, au existat „puncte moarte”, unde nu exista viață, deoarece ADN-ul este distrus de radioactiv. radiatii ionizante. Dar la marginea spotului, unde nivelul de radiație era mult mai scăzut, au existat mutații frecvente, ceea ce înseamnă că au apărut constant noi specii.

Oamenii de știință încă nu știu clar cum a început viața pe Pământ. Ei știu doar că acest lucru a necesitat un impuls energetic puternic, care ar fi contribuit la formarea primilor polimeri organici. Se crede că astfel de impulsuri ar putea fi fulgere, vulcani, meteoriți și căderi de asteroizi, totuși, în anul trecut oferit pentru punct de start luați în considerare ipoteza că reactoarele nucleare naturale ar putea crea un astfel de impuls. Cine știe …