Hádanka, ktorá vedie k zaujímavým myšlienkam!

Jadrové úložisko je miesto, kde sa skladuje vyhorené jadrové palivo, takýchto miest je roztrúsených po celej Zemi veľa. Všetky boli zabudované posledné desaťročia bezpečne skryť nebezpečné vedľajších produktovčinnosti jadrových elektrární.

Ale ľudstvo nemá nič spoločné s jedným z pohrebísk: nie je známe, kto ho postavil a dokonca ani kedy - vedci starostlivo určujú jeho vek na 1,8 miliardy rokov.

Fenomén Oklo

V roku 1972 si na rozvinutom ložisku uránu v Oklo (Afrika, Gabon) jeden zvedavý laborant všimol, že percento U-235 v rude bolo pod normou o 0,003 %. Napriek zjavnej bezvýznamnosti odchýlky išlo pre vedcov o núdzový stav. Vo všetkých pozemských uránových rudách a dokonca aj vo vzorkách dodaných z Mesiaca je obsah uránu v rude vždy 0,7202 %, z akého dôvodu bola ruda s obsahom 0,7171 % alebo ešte menej získaná z baní v Oklo?

Najviac zo všetkého vedcov desí nepochopiteľné, preto v roku 1975 v hlavnom meste Gabonu, Libreville, vedecká konferencia, kde atómoví vedci hľadali vysvetlenie javu.

Po dlhej debate sa rozhodli považovať pole Oklo za jediný prírodný jadrový reaktor na Zemi. Prírodný reaktor, ktorý vznikol pred 1,8 miliardami rokov a horel 500 tisíc rokov, vyhorel, ruda je produkt rozkladu. Všetci si vydýchli – na Zemi bolo o jednu záhadu menej.

Alternatívny uhol pohľadu

Ale nie všetci účastníci konferencie sa takto rozhodli. Niekoľko vedcov to označilo za pritiahnuté za vlasy, nie až tak, aby sa to skúmalo. Opierali sa o názor veľkého Enrica Fermiho, tvorcu prvého jadrového reaktora na svete, ktorý vždy tvrdil, že reťazová reakcia môže byť iba umelý - príliš veľa faktorov sa musí náhodne zhodovať. Každý matematik povie, že pravdepodobnosť je taká malá, že ju možno jednoznačne prirovnať k nule.

Ale ak sa to náhle stalo a hviezdy, ako sa hovorí, sa zblížili, potom samokontrolovaná jadrová reakcia na 500 tisíc rokov ... V jadrovej elektrárni niekoľko ľudí nepretržite monitoruje prevádzku reaktora a neustále mení jeho prevádzkové režimy, ktoré bránia zastaveniu alebo výbuchu reaktora. Najmenšia chyba - a dostať Černobyľ alebo Fukušimu. A v Oklo pol milióna rokov všetko fungovalo samo?

Najstabilnejšia verzia

Tí, ktorí nesúhlasia s verziou prírodného jadrového reaktora v bani Gabon, predkladajú svoju teóriu, podľa ktorej je reaktor Oklo výtvorom mysle. Baňa v Gabone je však menej podobná nukleárny reaktor, ktorú vybudovala high-tech civilizácia. Alternatívy však na tom netrvajú. Podľa ich názoru bola baňa v Gabone miestom uloženia vyhoreného jadrového paliva.

Na tento účel bolo miesto vybrané a pripravené dokonale: za pol milióna rokov z čadičového „sarkofágu“ ani gram rádioaktívna látka sa nedostal do prostredia.

Teória, že baňa Oklo je jadrové úložisko s technický bod vízia je oveľa vhodnejšia ako verzia „prírodného reaktora“. Ale uzatvára niektoré otázky a kladie nové. Veď ak tam bolo úložisko s vyhoretým jadrovým palivom, tak tam bol aj reaktor, odkiaľ sa tieto odpady privážali. kam ide? A kam zmizla civilizácia, ktorá vybudovala pohrebisko?

Prieskum týkajúci sa pôvodu života na Zemi vedcov vzrušuje dlho. Je toho obrovské množstvo rôzne teórie, ktorá by vraj mala dať odpoveď na túto zložitú otázku. Napríklad v opozícii voči úradníkovi vedecká teória ktorý považuje Darwinovu predstavu o vývoji druhov za najrozumnejšiu a najsprávnejšiu, je náboženská náuka o stvorení človeka z ničoho, najvyššej Bytosti, ktorá sa zvyčajne nazýva Boh. Tiež v nedávne časy stále viac vedcov prichádza na to, že život na našej planéte vznikol vďaka mimozemské civilizácie ktorí navštívili našu slnečnú sústavu. A tento posledný predpoklad nevznikol z čista jasna. Každý rok po celý rok glóbus nájsť rôzne artefakty potvrdzujúce prítomnosť vyspelejších tvorov na našej planéte.

Tajomná baňa v Afrike

Gabonská oblasť Oklo ľudová republika, je jedným z najväčších ložísk uránových rúd na našej planéte. Treba poznamenať, že v mytológii kmeňov obývajúcich územie susediace s baňou existuje obrovské množstvo rôznych legiend spojených s týmto skalným útvarom. Väčšinu z nich možno zredukovať na myšlienku, že kedysi bohovia hľadali v skalách nejaký poklad, ktorý by ich mohol urobiť neporaziteľnými. Treba poznamenať, že takéto mýty sa vyskytujú u mnohých národov sveta. Preto nie je divné, že pred udalosťami roku 1972 sa tieto zvláštne príbehy vedci nevenovali náležitú pozornosť.

V roku 1972 sa odohráva udalosť, ktorá nás núti prehodnotiť svoj postoj k tomuto miestu a brať legendy o domorodcoch vážne. Asi pred 45 rokmi korisť uránová ruda na stránku dohliadala francúzska vláda. Predpokladalo sa, že ložiská uránových rúd dosahujú niekoľko miliónov ton. Aké však bolo prekvapenie vedcov, keď vyšlo najavo, že baňa je poloprázdna.

Bolo logické predpokladať, že neznámi ľudia boli schopní ťažiť nebezpečný izotop bez povolenia vlády krajiny, ako aj kurátorov z Paríža. Avšak stopy držania podobné diela nenašiel v oblasti bane. Táto udalosť vyvolala vo verejnosti široký ohlas, pretože chýbajúci izotop sa dal vyrobiť obrovské množstvo jadrové zbrane. Narýchlo bola zriadená špeciálna komisia na vyšetrenie tohto záhadného incidentu.

Nasledovali podrobnejšie štúdie ložiska. Počas vyšetrovania sa zistilo, že v skutočnosti je koncentrácia nebezpečného izotopu v tejto bani rovnako nízka ako v palive jadrového reaktora, ktorý sa už používal.

Po značnom počte experimentov a štúdií vyšlo najavo, že na tomto mieste prebiehali jadrové reakcie pred viac ako stotisíc rokmi.

V modernej vede neexistujú precedensy, kedy by sa dal urán vyrovnať bez umelého spustenia procesu molekulárnej fragmentácie, t.j. bez vonkajšej pomoci.

Najlogickejšou možnosťou sa môže zdať, že pred tisíckami rokov dokázali inteligentné bytosti spustiť proces drvenia jadier uránu. Potvrdzuje to aj skutočnosť, že výskumníci v tomto ložisku našli použitý urán a jeho produkty dlhodobého rozkladu.

Je možný prírodný jadrový reaktor?

Bezprostredne po tomto unikátnom objave sa v rôznych vedeckých kruhoch objavili spory o tomto fenoméne. Už po 3 rokoch v meste Libreville, hlavnom meste gabonského štátu, vedecké sympózium, ktorá spojila vedcov z celého sveta, aby ukončili tento ťažký spor.

Treba poznamenať, že názory veľké množstvo dokonca niektorí výskumníci priznali, že ľudstvu sa konečne podarilo nájsť dôkazy o existencii mimozemskej inteligencie, že tento prírodný jav nič iné ako obrovský jadrový reaktor, ktorý vytvorili a pre svoje potreby používali mimozemšťania. Samozrejme, takéto odvážne teórie sa nestretli s podporou v konzervatívnejších vedeckých kruhoch.

Väčšina výskumníkov prítomných na tomto vedeckom stretnutí dospela k záveru, že fenomén Oklo je jediným prírodným jadrovým reaktorom na svete, ktorý sa prirodzene spustil okolo roku 200 000 - 100 000 pred Kristom.

K tomuto záveru dospeli vedci prostredníctvom výskumu americký fyzik- Jadrový inžinier Notanel Barclow. Prostredníctvom rôznych Vedecký výskum, bol schopný vytvoriť model toho, ako chemické reakcie na tomto mieste. Srdcom tejto bane je hrubá čadičová doska, ktorá začala na svojom povrchu zbierať rádioaktívny piesok. V dôsledku zemetrasení v tomto dosť seizmicky nestabilnom regióne spadla čadičová doska s nahromadeným rádioaktívnym pieskom niekoľko stoviek metrov pod zem. Čadičová doska spadnutá pod zem nezostala monolitom, na niektorých miestach praskla, Podzemná voda unikal cez viaceré trhliny a vytvoril podmienky pre vznik reakcií. Vzhľadom na to, že pôda na tomto mieste je výlučne hlinitá, ukázalo sa, že potrebné látky na reakciu sa ukázali byť v podobe prírodného kokónu, ktorý sa stal veľmi prirodzeným reaktorom.

Postupom času ako procesy seizmická aktivita zemské dosky v tejto oblasti mierne poklesla, začal sa proces akumulácie uránu vo vytvorených podzemných lagúnach. Podľa moderných vedcov by v niektorých prípadoch mohlo percento uránu v takejto šošovke dosiahnuť 40 - 65 percent Celkom látok. Proces vstrekovania kritickej hmoty sa postupne zvyšoval a iba voda ako prírodný katalyzátor neumožnila výbuch, ale spustila proces štiepenia atómov. Tak začal pôsobiť prirodzený rektor. Následne nejaká prírodná katastrofa spôsobila, že izotop uránu jednoducho vyhorel, čím sa všetko skončilo. prirodzený procesštiepenie uránu. Celý zvyšok látky bol zrovnaný so zemou v dôsledku prudkého zastavenia štiepenia, možno na tomto mieste došlo k lokálnemu jadrovému výbuchu.

Podľa najnovších výpočtov výskumníkov bol výkon podzemného reaktora približne 100 kW a výkon výbuchu, ktorý zastavil celý zabehnutý proces, bol 10-20 kT.

Jadrové úložisko?

O tomto ložisku uránu však existujú aj iné teórie. Mnohí výskumníci nie sú naklonení akceptovať predpoklad prirodzeného jadrového reaktora. Podľa ich názoru je veda postavená pred príklad starovekého jadrového pohrebiska.

Vedci dospeli k tomuto záveru po tom, čo sa dokázalo, že jadrová reakcia nemôže nastať vzhľadom na žiadnu prírodné anomálie alebo javy. K štiepeniu uránu dochádza výlučne v vybudované prostredie a umelo. Na základe tejto skutočnosti je väčšina odborníkov presvedčená, že Oklo je prvým úložiskom nebezpečného odpadu v histórii ľudstva.

Umiestnenie bane pripomína skôr pokus o zakopanie vyčerpaného izotopu a treba poznamenať, že miesto preň je zvolené takmer ideálne. Povedzme, že sarkofág s použitým uránom bol zamurovaný do čadičovej dosky. Používajú sa podobné technológie moderná veda na skladovanie nebezpečného odpadu, len z dôvodu prírodné katastrofy a nestabilná seizmická situácia v regióne, sarkofág praskol a na povrch unikol odpad. Geologickým prieskumom sa na tomto mieste zvýšilo rádioaktívne pozadie pre ložiská uránových rúd.

Teória sa zdá byť vierohodná a má právo na existenciu, avšak na jej základe vyvstáva ďalšia logická otázka. Ktorá civilizácia dokázala pred viac ako 100 000 rokmi vytvoriť jadrový reaktor a potom sa pokúsiť zbaviť použitých materiálov ich uložením hlboko do zeme?

Možno by vedci mali venovať väčšiu pozornosť mýtom a legendám národov, ktoré pôvodne obývali danej oblasti. Je to v dešifrovaní úst ľudová tradícia a leží odpoveď na otázku týkajúcu sa záhadnej rosy schopnej využívať a regenerovať jadrovú energiu. Ako už bolo spomenuté vyššie, domorodci sú si istí, že toto miesto kedysi obývali bohovia a ich moc nemala hraníc.

Niektorí historici, ktorí sa snažia uvažovať o histórii ľudstva a odmietajú rôzne konzervatívne dogmy, tvrdia, že naša civilizácia nie je prvá, ktorá ovláda technológiu a dosahuje neuveriteľný rozvoj.

Ľudstvo sa čoraz viac stretáva s rôznymi tajomné artefakty, ktoré nezapadajú do kánonického historický koncept a núti nás myslieť si, že história sa pohybuje po špirále. Koniec koncov, ešte pred našou civilizáciou existovali silné národy, ktoré boli schopné dosiahnuť bezprecedentná sila ale potom sa zničili. Treba sa snažiť, aby súčasnú civilizáciu nepostihol podobný osud.

Nenašli sa žiadne súvisiace odkazy



Veľa, čo nám príroda ponúkla, je samo o sebe dokonalejšie a jednoduchšie ako točo človek plánuje vyrobiť, tak výskumníci študujú predovšetkým to, čo nám ponúka príroda.

Ale v tom, čo sa bude diskutovať v tomto článku, sa všetko stalo presne naopak.

2. decembra 1942 tím vedcov University of Chicago pod vedením kandidát na Nobelovu cenu Enrico Fermi vytvoril prvý umelý jadrový reaktor. Tento úspech bol počas 2. svetovej vojny utajený ako súčasť takzvaného „Projektu Manhattan“ na výrobu atómovej bomby.

Pätnásť rokov po tom, čo človek vytvoril štiepny reaktor, začali vedci uvažovať o možnosti existencie jadrového reaktora vytvoreného samotnou prírodou. Prvú oficiálnu publikáciu na túto tému vydal japonský profesor Paul Kuroda (1956), ktorý stanovil podrobné požiadavky na všetky možné prírodné reaktory, ak nejaké v prírode existujú.

Vedec podrobne opísal tento jav a jeho popis sa dodnes považuje za najlepší (klasický) v jadrovej fyzike:

1. Približný vekový rozsah pre prirodzenú tvorbu reaktora
2. Požadovaná koncentrácia uránu v ňom
3. Požadovaný pomer izotopov uránu v ňom je 235 U / 238 U

Napriek starostlivému výskumu sa Paulovi Kurodovi nepodarilo nájsť príklad prírodného reaktora pre svoj model medzi ložiskami uránovej rudy na planéte.

Malý, ale kritický detail, ktorý vedec prehliadol, je možnosť účasti vody ako moderátora reťazovej reakcie. Tiež si neuvedomil, že určité rudy môžu byť také pórovité, že sa zadržia požadované množstvo vody na spomalenie neutrónov a podporu reakcie.

Vedci tvrdili, že iba človek je schopný vytvoriť jadrový reaktor, ale príroda sa ukázala byť sofistikovanejšia.

Prírodný jadrový reaktor objavil 2. júna 1972 francúzsky analytik Boujigues v juhovýchodnom Gabone v západnej Afrike priamo v telese uránového ložiska.

A takto došlo k objavu.

Počas rutinných spektrometrických štúdií pomeru izotopov 235U/238U v rude Oklo v laboratóriu francúzskeho závodu na obohacovanie uránu Pierrelatt chemik zistil miernu odchýlku (0,00717 v porovnaní s normou 0,00720).

Príroda sa vyznačuje stabilitou izotopového zloženia rôznych prvkov. Je to rovnaké na celej planéte. V prírode samozrejme prebiehajú procesy rozpadu izotopov, ale ťažké prvky to nie je typické, pretože rozdiel v ich hmotnostiach je nedostatočný na to, aby sa tieto izotopy štiepili počas akejkoľvek geo chemické procesy. Ale v ložisku Oklo bolo izotopové zloženie uránu necharakteristické. Tento malý rozdiel stačil na to, aby zaujal vedcov.

Okamžite sa objavil rôzne hypotézy o dôvodoch zvláštny jav. Niektorí tvrdili, že ložisko bolo kontaminované vyhoreným cudzím palivom. kozmická loď, iní ho považovali za pohrebisko jadrového odpadu, ktorý sme zdedili od staroveku vysoko rozvinuté civilizácie. Podrobné štúdie však ukázali, že takýto nezvyčajný pomer izotopov uránu vznikol prirodzene.

Tu je simulovaná história tohto „divu prírody“.

Reaktor bol uvedený do prevádzky asi pred dvoma miliardami rokov počas prvohôr. Proterozoikum je štedré na objavy. Práve v prvohorách boli vyvinuté základné princípy existencie živej hmoty a rozvoja života na Zemi. Prvý mnohobunkové organizmy a začali sa rozvíjať pobrežné vody, množstvo voľného kyslíka v zemskej atmosfére dosiahlo 1% a objavili sa predpoklady pre rýchly rozkvet života, nastal prechod z r. jednoduché delenie k sexuálnemu rozmnožovaniu.

A teraz, v tak dôležitom čase pre Zem, sa objavuje náš „jadrový prírodný fenomén“.

Napriek tomu je prekvapujúce, že žiadny iný podobný reaktor sa na svete nenašiel. Pravda, podľa niektorých správ sa stopy podobného reaktora našli v Austrálii. Dá sa to vysvetliť len tým, že v diaľke Kambrické obdobie Afrika a Austrália boli jedno. Ďalšia zóna fosílneho reaktora bola objavená aj v Gabone, ale v inom ložisku uránu v Bangombe, 35 kilometrov juhovýchodne od Okla.

Na Zemi sú známe ložiská uránu rovnakého veku, v ktorých sa však nič podobné nestalo. Tu sú len tie najznámejšie z nich: Devil's Hole a Rainier Mays v Nevade, Peña Blanca v Mexiku, Box Canyon v Idahu, Kaimakli v Turecku, Chauvet Cave vo Francúzsku, Cigar Lake v Kanade a Owens Lake v Kalifornii.

V proterozoiku v Afrike zrejme vzniklo množstvo unikátnych podmienok, ktoré boli nevyhnutné na spustenie prírodného reaktora.

Aký je mechanizmus takého úžasného procesu?

Pravdepodobne najskôr v určitej depresii, možno v delte starodávna rieka, sa vytvorila vrstva pieskovca bohatá na uránovú rudu, ktorá spočívala na pevnom čadičovom lôžku. Po ďalšom zemetrasení, ktoré bolo v tej dobe bežné, sa čadičový základ budúceho reaktora potopil niekoľko kilometrov a stiahol so sebou aj uránovú žilu. Žila praskla, do puklín prenikla spodná voda. V tomto prípade urán ľahko migruje s vodou obsahujúcou veľké množstvo kyslíka, to znamená v oxidačnom prostredí.

Voda nasýtená kyslíkom si razí cestu horninovým masívom, vylúhuje z nej urán, ťahá ho so sebou a postupne spotrebúva v nej obsiahnutý kyslík na oxidáciu organických látok a železnatého železa. Keď je zásoba kyslíka vyčerpaná, chemické prostredie v pozemských hlbinách z oxidačných na redukčné. „Túlanie“ uránu sa tým končí: ukladá sa v skaly hromadia počas mnohých tisícročí. Potom ďalšia kataklizma pozdvihla základy moderná úroveň. Túto schému sleduje mnoho vedcov, vrátane tých, ktorí ju navrhli.

Len čo hmotnosť a hrúbka vrstiev obohatených uránom dosiahli kritické rozmery, nastala v nich reťazová reakcia a „jednotka“ začala pracovať.

Pár slov treba povedať o samotnej reťazovej reakcii, ktorá je výsledkom zložitých chemických procesov prebiehajúcich v „prírodnom reaktore“. Najľahšie sa delia jadrá 235 U, ktoré sa po absorpcii neutrónu rozdelia na dva štiepiace sa fragmenty a emitujú dva alebo tri neutróny. Vyvrhnuté neutróny môžu byť naopak absorbované inými jadrami uránu, čo spôsobí eskaláciu rozpadu.

Takáto samoudržiavacia reakcia je kontrolovateľná, čo využili ľudia, ktorí vytvorili jadrový štiepny reaktor. V ňom sa reguluje pomocou regulačných tyčí (vyrobených z materiálov dobre absorbujúcich neutróny, napr. kadmium), ktoré sú spustené do „horúcej zóny“. Enrico Fermi vo svojom reaktore použil na reguláciu práve takéto kadmiové platne jadrovej reakcie. Reaktor v Oklo neprevádzkoval nikto v obvyklom zmysle slova.

Reťazová reakcia je sprevádzaná uvoľnením Vysoké číslo teplo, takže stále nebolo jasné, prečo prírodné reaktory v Gabone nevybuchli a reakcie sa regulovali samo.

Teraz sú si vedci istí, že poznajú odpoveď. Vedci z Washingtonskej univerzity sa domnievajú, že k výbuchom nedošlo v dôsledku prítomnosti horských oblastí vodné zdroje. V rôznych umelých reaktoroch sa grafit používa ako moderátor, potrebný na pohlcovanie emitovaných neutrónov a udržiavanie reťazovej reakcie, a v Oklo zohrala úlohu moderátora reakcie voda. Keď voda vstúpila do prírodného reaktora, zovrela a vyparila sa, v dôsledku čoho sa reťazová reakcia na chvíľu zastavila. Ochladenie reaktora a nahromadenie vody trvalo asi dve a pol hodiny a čas trvania aktívne obdobie podľa Nature to bolo asi 30 minút.

Keď sa hornina ochladila, voda opäť prenikla a spustila jadrovú reakciu. A tak, blikajúci, potom miznúci reaktor, ktorého výkon bol asi 25 kW (čo je 200-krát menej ako výkon úplne prvého jadrová elektráreň), pracovalo približne 500 tisíc rokov.

V Oklo, ako vo zvyšku Zeme a v slnečná sústava vo všeobecnosti pred dvoma miliardami rokov bol relatívny výskyt izotopu 235 U v uránovej rude 3 000 na milión atómov. V súčasnosti už nie je možný vznik jadrového reaktora na Zemi prirodzeným spôsobom, keďže v prírodnom uráne je nedostatok 235 U.

Je ich viac celý riadok podmienky, ktorých splnenie je povinné na spustenie prirodzenej štiepnej reakcie:

1. vysoká celková koncentrácia urán
2. Nízka koncentrácia absorbérov neutrónov
3. Vysoká koncentrácia retardéra
4. Minimálne resp kritické množstvo na spustenie štiepnej reakcie

Okrem toho, že príroda spustila samotný mechanizmus prírodného reaktora, nemožno si robiť starosti s ďalšou, pre svetovú ekológiu možno „najnaliehavejšou“ otázkou: čo sa stalo s odpadom z prírodnej jadrovej „elektrárne“?

V dôsledku práce prírodný reaktor vzniklo asi šesť ton štiepnych produktov a 2,5 tony plutónia. Hromadné rádioaktívny odpad„pochované“ v kryštalickej štruktúre uranitového minerálu nachádzajúceho sa v tele rúd Oklo.

Nevhodné veľkosti iónový polomer prvky, ktoré nedokážu preniknúť do uranitovej mriežky, sa buď vzájomne prenikajú, alebo vyplavujú.

Reaktor Oaklin „povedal“ ľudstvu o tom, ako pochovať jadrový odpad, aby bolo toto pohrebisko neškodné životné prostredie. Existujú dôkazy, že v hĺbke viac ako sto metrov, bez voľného kyslíka, takmer všetky produkty jadrových pohrebov neprekročili hranice rudných telies. Boli zaznamenané pohyby iba prvkov ako jód alebo cézium. To umožňuje vytvoriť medzi nimi analógiu prirodzené procesy a technologické.

Problém migrácie plutónia priťahuje najväčšiu pozornosť environmentalistov. Je známe, že plutónium sa takmer úplne rozpadne na 235 U, takže jeho konštantné množstvo môže naznačovať, že nie je nadbytok uránu nielen mimo reaktora, ale ani mimo granúl uranitu, kde pri činnosti reaktora plutónium vzniklo.

Plutónium je pre biosféru dosť cudzí prvok a vyskytuje sa v mizivých koncentráciách. Spolu s niektorými ložiskami uránu v rude, kde sa následne rozpadá, vzniká z uránu interakciou s neutrónmi aj určité plutónium. kozmického pôvodu. V malom množstve sa urán môže v prírode vyskytovať v rôznych koncentráciách v úplne odlišných prírodné prostredie- v granitoch, fosforitoch, apatitoch, morská voda, pôda atď.

AT tento moment Oklo je aktívne ložisko uránu. Tie rudné telesá, ktoré sa nachádzajú pri povrchu, sa ťažia lomovou metódou a tie, ktoré sú v hĺbke, sa ťažia banskými dielami.

Zo sedemnástich známych fosílnych reaktorov je deväť úplne pochovaných (neprístupných).
Reaktorová zóna 15 je jediný reaktor, ktorý je prístupný cez tunel v šachte reaktora. Pozostatky fosílneho reaktora 15 sú jasne viditeľné ako svetlo šedo-žltá farebná hornina, ktorá sa skladá hlavne z oxidu uránu.

Svetlé pruhy v horninách nad reaktorom sú kremeň, ktorý vykryštalizoval z horúcich podzemných zdrojov vody, ktoré cirkulovali počas obdobia činnosti reaktora a po jeho zániku.

Ako alternatívne hodnotenie udalostí tej vzdialenej doby však možno spomenúť aj ďalší názor spojené s dôsledkami prevádzky prírodného reaktora. Predpokladá sa, že prirodzený jadrový reaktor by mohol viesť k početným mutáciám živých organizmov v tejto oblasti, z ktorých veľká väčšina vymrela ako neživotaschopná. Niektorí paleoantropológovia sa domnievajú, že práve vysoká radiácia spôsobila neočakávané mutácie u afrických ľudských predkov potulujúcich sa v tesnej blízkosti a urobila z nich ľudí (!).

Korol A.Yu. - študent triedy 121 SNNYaEiP (Sevastopoľ národný ústav jadrová energia a priemysel.)
Vedúci - Ph.D. , docent Katedry YaPPU SNYaEiP Váh I.V., sv. Repina 14 metrov štvorcových päťdesiat

V Oklo (uránová baňa v štáte Gabon, blízko rovníka, západná Afrika) fungoval prírodný jadrový reaktor pred 1900 miliónmi rokov. Identifikovalo sa šesť „reaktorových“ zón, v každej z nich sa našli známky štiepnej reakcie. Zvyšky rozpadov aktinidov naznačujú, že reaktor pracoval v režime pomalého varu už stovky tisíc rokov.

V máji - júni 1972 s bežnými meraniami fyzické parametrešarže prírodného uránu, ktoré dorazili do obohacovacieho závodu vo francúzskom meste Pierrelate z afrického ložiska Oklo (uránová baňa v Gabone, štát nachádzajúci sa blízko rovníka v r. Západná Afrika) sa zistilo, že izotopu U-235 v prichádzajúcom prírodnom uráne je menej ako v štandardnom. Zistilo sa, že urán obsahuje 0,7171 % U-235. Normálna hodnota pre prírodný urán 0,7202 %
U - 235. Vo všetkých uránových mineráloch, vo všetkých horninách a prírodných vodách Zeme, ako aj vo lunárne vzorky tento pomer je splnený. Pole Oklo je zatiaľ jediným prípadom zaznamenaným v prírode, kedy bola táto stálosť porušená. Rozdiel bol nepatrný – len 0,003 %, no napriek tomu zaujal technológov. Vzniklo podozrenie, že došlo k sabotáži alebo krádeži štiepneho materiálu, t.j. U - 235. Ukázalo sa však, že odchýlka v obsahu U-235 bola vysledovaná až po zdroj uránovej rudy. Niektoré vzorky tam vykazovali menej ako 0,44 % U-235.Vzorky boli odobraté v celej bani a na niektorých žilách vykazovali systematický pokles U-235. Tieto rudné žily boli hrubé cez 0,5 metra.
Návrh, že U-235 „zhorela“, ako sa to stáva v peciach jadrových elektrární, znelo najskôr ako vtip, hoci na to boli dobré dôvody. Výpočty ukázali, že ak hmotnostný zlomok podzemná voda v nádrži je asi 6% a ak je prírodný urán obohatený na 3% U-235, potom za týchto podmienok môže začať pracovať prírodný jadrový reaktor.
Keďže sa baňa nachádza v tropickom pásme a celkom blízko povrchu, existencia dostatočného množstva podzemnej vody je veľmi pravdepodobná. Pomer izotopov uránu v rude bol nezvyčajný. U-235 a U-238 sú rádioaktívne izotopy s rôznym polčasom rozpadu. U-235 má polčas rozpadu 700 miliónov rokov a U-238 sa rozpadá s polčasom rozpadu 4,5 miliardy Izotopové zastúpenie U-235 sa v prírode pomaly mení. Napríklad pred 400 miliónmi rokov mal prírodný urán obsahovať 1% U-235, pred 1900 miliónmi rokov to boli 3%, t.j. požadované množstvo pre „kritickosť“ žily uránovej rudy. Predpokladá sa, že to bolo vtedy, keď bol reaktor Oklo v prevádzkovom stave. Identifikovalo sa šesť „reaktorových“ zón, v každej z nich sa našli známky štiepnej reakcie. Napríklad tórium z rozpadu U-236 a bizmut z rozpadu U-237 sa našli iba v reaktorových zónach v poli Oklo. Zvyšky z rozpadu aktinoidov naznačujú, že reaktor pracuje v režime pomalého varu už státisíce rokov. Reaktory boli samoregulačné, pretože príliš veľký výkon by viedol k úplnému vyvareniu vody a k odstaveniu reaktora.
Ako sa prírode podarilo vytvoriť podmienky pre jadrovú reťazovú reakciu? Najprv sa v delte prastarej rieky vytvorila vrstva pieskovca bohatá na uránovú rudu, ktorá spočívala na pevnom čadičovom podloží. Po ďalšom zemetrasení, ktoré bolo v tom čase bežné, sa čadičový základ budúceho reaktora potopil niekoľko kilometrov a stiahol so sebou aj uránovú žilu. Žila praskla, do puklín prenikla spodná voda. Potom ďalšia kataklizma pozdvihla celú „inštaláciu“ na súčasnú úroveň. V jadrových peciach jadrových elektrární sa palivo nachádza v kompaktných hmotách vo vnútri moderátora - heterogénneho reaktora. Toto sa stalo v Oklo. Voda slúžila ako moderátor. V rude sa objavili hlinené „šošovky“, kde sa koncentrácia prírodného uránu zvýšila z bežných 0,5 % na 40 %. Ako tieto kompaktné hrudky uránu vznikli, nie je presne stanovené. Možno ich vytvorili priesakové vody, ktoré odnášali hlinu a spájali urán do jednej masy. Raz omša a hrúbka vrstvy, obohatené o urán, dosiahli kritickú veľkosť, došlo v nich k reťazovej reakcii a inštalácia začala fungovať. V dôsledku prevádzky reaktora vzniklo asi 6 ton štiepnych produktov a 2,5 tony plutónia. Väčšina rádioaktívneho odpadu zostáva vo vnútri kryštalickej štruktúry uranitového minerálu, ktorý sa nachádza v telese rúd Oklo. Prvky, ktoré nemohli preniknúť do uranitovej mriežky v dôsledku príliš veľkého alebo príliš malého iónového polomeru, difundujú alebo sa vyplavujú. Počas 1900 miliónov rokov, ktoré uplynuli od prevádzky reaktorov v Oklo, najmenej polovica z viac ako tridsiatich štiepnych produktov bola viazaná v rude, a to aj napriek množstvu podzemných vôd v tomto ložisku. Pridružené štiepne produkty zahŕňajú prvky: La, Ce, Pr, Nd, Eu, Sm, Gd, Y, Zr, Ru, Rh, Pd, Ni, Ag. Bola zistená určitá čiastočná migrácia Pb a migrácia Pu bola obmedzená na menej ako 10 metrov. Iba kovy s valenciou 1 alebo 2, t.j. tí, ktorí majú vysoká rozpustnosť vo vode, boli unesení. Ako sa dalo očakávať, takmer žiadne Pb, Cs, Ba a Cd nezostali na mieste. Izotopy týchto prvkov majú relatívne krátke polčasy, desiatky rokov alebo menej, takže sa rozpadajú do nerádioaktívneho stavu skôr, ako môžu migrovať ďaleko v pôde. Najzaujímavejšie z hľadiska dlhodobých problémov ochrany životného prostredia sú otázky migrácie plutónia. Tento nuklid je účinne viazaný takmer 2 milióny rokov. Keďže plutónium sa už takmer úplne rozkladá na U-235, o jeho stabilite svedčí absencia prebytku U-235 nielen mimo zóny reaktora, ale aj mimo zŕn uranitu, kde sa plutónium vytváralo počas prevádzky reaktora.
Táto jedinečná príroda existovala asi 600 tisíc rokov a produkovala približne 13 000 000 kW. hodina energie. Jej priemerný výkon je len 25 kW: 200-krát menej ako má prvá jadrová elektráreň na svete, ktorá v roku 1954 dodávala elektrinu mestu Obninsk pri Moskve. Energia prírodného reaktora ale nebola premrhaná: podľa niektorých hypotéz to bol práve rozpad rádioaktívnych prvkov, ktoré dodávali zohrievajúcej sa Zemi energiu.
Možno sa tu pridala energia podobných jadrových reaktorov. Koľko je skrytých pod zemou? A reaktor v tom Oklo v tých dávnych dobách rozhodne nebol výnimkou. Existujú hypotézy, že práca takýchto reaktorov „podnietila“ vývoj živých bytostí na Zemi, že vznik života je spojený s vplyvom rádioaktivity. Údaje ukazujú viac vysoký stupeň vývoj organickej hmoty, keď sa blížime k reaktoru Oklo. Mohlo to ovplyvniť frekvenciu mutácií jednobunkových organizmov, ktoré spadli do zóny pokročilá úroveňžiarenia, čo viedlo k objaveniu sa ľudských predkov. V každom prípade život na Zemi vznikol a prešiel dlhou cestou evolúcie na úrovni prirodzené pozadiežiarenie, ktoré sa stalo nevyhnutným prvkom vo vývoji biologických systémov.
Vytvorenie jadrového reaktora je inovácia, na ktorú sú ľudia hrdí. Ukazuje sa, že jeho vytvorenie je už dlho zaznamenané v patentoch prírody. Po navrhnutí jadrového reaktora, majstrovského diela vedeckého a technického myslenia, sa človek v skutočnosti ukázal ako imitátor prírody, ktorá vytvorila zariadenia tohto druhu pred mnohými miliónmi rokov.

Prírodné jadrové reaktory existujú! Svojho času vynikajúci atómový fyzik Enrico Fermi pateticky vyhlásil, že atómový reaktor dokáže vytvoriť iba človek... Ako sa však po dlhých desaťročiach ukázalo, mýlil sa – vyrába aj jadrové reaktory! Existovali pred mnohými stovkami miliónov rokov a prekypovali jadrovými reťazovými reakciami. Posledný z nich, prírodný jadrový reaktor Oklo, vypadol pred 1,7 miliardami rokov, no stále dýcha radiáciou.

Prečo, kde, ako a čo je najdôležitejšie, aké sú dôsledky vzniku a aktivity tohto prírodného fenoménu?

Prírodné jadrové reaktory môže pokojne vytvoriť samotná matka príroda – na to bude stačiť, aby sa potrebná koncentrácia izotopu uránu-235 (235U) nahromadila na jednom „mieste“. Izotop je druh chemický prvok, ktorý sa od ostatných líši väčším alebo menším počtom neutrónov v jadre atómu, pričom počet protónov a elektrónov zostáva konštantný.

Napríklad urán má vždy 92 protónov a 92 elektrónov, avšak počet neutrónov sa líši: 238U má 146 neutrónov, 235U má 143, 234U má 142, 233U má 141 atď. ... V prírodných mineráloch - na Zemi, na iných planétach av meteoritoch - je objem vždy 238U (99,2739%) a izotopy 235U a 234U sú zastúpené iba stopami - 0,720% a 0,0057%, v tomto poradí.

Jadrová reťazová reakcia sa začína, keď koncentrácia izotopu uránu-235 presiahne 1 % a čím je intenzívnejšia, tým je väčšia. Práve preto, že izotop uránu-235 je v prírode veľmi rozptýlený, verilo sa, že prírodné jadrové reaktory nemôžu existovať. Mimochodom, v jadrových reaktoroch elektrární, ako palivo a v atómové bomby Používa sa 235U.

Avšak v roku 1972 v uránové bane neďaleko Okla v africkom Gabone vedci objavili 16 prírodných jadrových reaktorov, ktoré boli aktívne pred takmer 2 miliardami rokov... Teraz sa už zastavili a koncentrácia 235U v nich je menšia, ako musela byť za „normálnu“ prírodné podmienky — 0,717%.

Tento, aj keď nepatrný rozdiel v porovnaní s „normálnymi“ minerálmi, viedol vedcov k jedinému logickému záveru – skutočne tu fungovali prírodné atómové reaktory. Navyše, potvrdením bola vysoká koncentrácia produktov rozpadu jadier uránu-235, podobne ako v umelých reaktoroch. Keď sa atóm uránu-235 rozpadne, neutróny uniknú z jeho jadra, zasiahnu jadro uránu-238, premenia ho na urán-239, a ten zase stratí 2 elektróny a stane sa plutóniom-239...

Práve tento mechanizmus vytvoril v Oklo viac ako dve tony plutónia-239. Vedci vypočítali, že v čase „spustenia“ prírodného jadrového reaktora Oklo, asi pred 2 miliardami rokov (polčas rozpadu 235U je 6-krát rýchlejší ako 238U – 713 miliónov rokov), bol podiel 235U viac ako 3 %, čo je ekvivalent priemyselného obohateného uránu.

Na to, aby jadrová reakcia mohla pokračovať, bolo nevyhnutným faktorom spomalenie rýchlych neutrónov, ktoré vyletovali z jadier uránu-235. Týmto faktorom, podobne ako v umelých reaktoroch, bola obyčajná voda.

Reaktor začal pracovať v čase zaplavenia poréznych hornín bohatých na urán v Oklo podzemnej vody a pôsobili ako nejaký druh moderátorov neutrónov. Teplo uvoľnené v dôsledku reakcie spôsobilo varenie a odparovanie vody, čím sa spomalila a následne zastavila jadrová reťazová reakcia.

A po ochladení celej horniny a rozpade všetkých krátkodobých izotopov (sú to takzvané neutrónové jedy, ktoré sú schopné neutróny pohltiť a zastaviť reakciu), skondenzovala vodná para, ktorá horninu zaplavila a reakcia sa obnovila.

Vedci vypočítali, že reaktor bol „zapnutý“ na 30 minút, kým sa voda neodparila, a „vypnutý“ na 2,5 hodiny, kým para neskondenzovala. Tento cyklický proces pripomínal moderné gejzíry a pokračoval niekoľko stoviek tisíc rokov. Pri rozpade jadier uránových produktov rozpadu, hlavne rádioaktívne izotopy jódu, vzniklo päť izotopov xenónu.

Bolo to všetkých 5 izotopov v rôznych koncentráciách, ktoré sa našli v takýchto horninách prírodného reaktora. Práve koncentrácia a pomer izotopov tohto vzácneho plynu (xenón je veľmi ťažký a rádioaktívny plyn) umožnili určiť frekvenciu, s ktorou reaktor Oklo „pracoval“.

Rozpad jadra atómu uránu-235. veľké atómy) spôsobuje emisiu rýchlych neutrónov, aby ďalšiu jadrovú reakciu spomalila voda (malé molekuly)

Je známe, že vysoká radiácia je pre živé organizmy škodlivá. Preto v miestach existencie prírodných jadrových reaktorov, samozrejme, existovali „mŕtve miesta“, kde nebol život, pretože DNA sa ničí rádioaktívnymi ionizujúce žiarenie. Ale na okraji miesta, kde bola úroveň žiarenia oveľa nižšia, boli časté mutácie, čo znamená, že neustále vznikali nové druhy.

Vedci stále presne nevedia, ako vznikol život na Zemi. Vedia len, že to vyžadovalo silný energetický impulz, ktorý by prispel k vytvoreniu prvých organických polymérov. Predpokladá sa, že takýmito impulzmi môžu byť blesky, sopky, meteority a pády asteroidov. posledné roky ponúkaný za štartovací bod zvážiť hypotézu, že by takýto impulz mohli vytvoriť prírodné jadrové reaktory. Kto vie …