V západnej Afrike, neďaleko rovníka, v oblasti ležiacej na území štátu Gabon, sa vedcom podaril úžasný nález. Stalo sa to na samom začiatku 70. rokov minulého storočia, ale predstavitelia vedeckej komunity doteraz nedospeli ku konsenzu - čo sa zistilo?
Ložiská uránovej rudy sú bežným javom, aj keď pomerne zriedkavým. Ukázalo sa však, že uránová baňa objavená v Gabone nie je len ložiskom cenného minerálu, ale fungovala ako... skutočný jadrový reaktor! Bolo objavených šesť uránových zón, v ktorých prebiehala skutočná štiepna reakcia uránu!

Štúdie ukázali, že reaktor bol spustený asi pred 1900 miliónmi rokov a niekoľko stotisíc rokov pracoval v režime pomalého varu.
Obsah izotopu uránu U-235 v reaktorových zónach africkej anomálie je prakticky rovnaký ako v moderných jadrových reaktoroch postavených človekom. Ako moderátor bola použitá spodná voda.
Názory predstaviteľov vedy na tento jav boli rozdelené. Väčšina odborníkov sa postavila na stranu teórie, podľa ktorej sa jadrový reaktor v Gabone spustil samovoľne v dôsledku náhodnej zhody podmienok potrebných na takýto štart.
Nie všetci však boli s týmto predpokladom spokojní. A boli na to dobré dôvody. Veľa vecí hovorilo, že reaktor v Gabone, hoci nemá časti navonok podobné výtvorom mysliacich bytostí, je stále produktom inteligentných bytostí.
Poďme sa pozrieť na niektoré fakty. Tektonická aktivita v oblasti, v ktorej bol reaktor nájdený, bola na dobu jeho prevádzky nezvyčajne vysoká. Štúdie však ukázali, že najmenší posun v pôdnych vrstvách by nevyhnutne viedol k odstaveniu reaktora. Ale keďže reaktor fungoval viac ako sto tisícročí, nestalo sa tak. Kto alebo čo zmrazilo tektoniku na obdobie prevádzky reaktora? Možno to urobili tí, ktorí to spustili? Ďalej. Ako už bolo spomenuté, ako moderátor bola použitá podzemná voda. Aby bola zabezpečená stála prevádzka reaktora, niekto musel regulovať výkon, ktorý vydáva, pretože ak by bol prebytok, voda by sa vyvarila a reaktor by sa zastavil. Tieto a niektoré ďalšie body naznačujú, že reaktor v Gabone je vecou umelého pôvodu. Ale kto preboha vlastnil takúto technológiu pred dvoma miliardami rokov?
Či sa vám to páči alebo nie, odpoveď je jednoduchá, aj keď trochu banálna. To sa dalo urobiť iba z . Je dosť možné, že k nám prišli z centrálnej oblasti Galaxie, kde sú hviezdy oveľa staršie ako Slnko a ich planéty sú staršie. V tých svetoch mal život možnosť vzniknúť oveľa skôr, v čase, keď Zem ešte nebola veľmi pohodlným svetom.
Prečo mimozemšťania potrebovali vytvoriť stacionárny vysokovýkonný jadrový reaktor? Ktovie... Možno vybavili „vesmírnu nabíjaciu stanicu“ na Zemi, alebo možno...
Existuje hypotéza, že vysoko rozvinuté civilizácie v určitom štádiu svojho vývoja „prevezmú patronát“ nad životom vznikajúcim na iných planétach. A dokonca majú podiel na premene svetov bez života na obývateľné. Možno k nim patrili tí, ktorí postavili africký zázrak? Možno použili energiu reaktora na terraformovanie? Vedci stále polemizujú o tom, ako vznikla zemská atmosféra, taká bohatá na kyslík. Jedným z predpokladov je hypotéza elektrolýzy vôd oceánov. A elektrolýza, ako viete, vyžaduje veľa elektriny. Takže možno na toto vytvorili mimozemšťania gabonský reaktor? Ak áno, potom zrejme nie je jediný. Je veľmi pravdepodobné, že jedného dňa sa nájdu ďalší ako on.
Nech je to akokoľvek, gabonský zázrak nás núti zamyslieť sa. Premýšľajte a hľadajte odpovede.

Korol A.Yu. - študent triedy 121 SNIEiP (Sevastopolský národný inštitút jadrovej energie a priemyslu.)
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 stovky tisíc rokov.

V máji - júni 1972 pri rutinných meraniach fyzikálnych parametrov vsádzky prírodného uránu, ktorá dorazila do obohacovacieho závodu vo francúzskom meste Pierrelate z afrického ložiska Oklo (uránová baňa v Gabone, štát ležiaci v blízkosti rovníka v r. Západná Afrika) sa zistilo, že izotop U - 235 v prichádzajúcom prírodnom uráne je menej ako štandardný. Zistilo sa, že urán obsahuje 0,7171 % U - 235. Normálna hodnota pre prírodný urán je 0,7202 %
U - 235. Vo všetkých uránových mineráloch, vo všetkých horninách a prírodných vodách Zeme, ako aj v lunárnych vzorkách je tento pomer splnený. Ložisko 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 „vyhorel“, ako sa to stáva v peciach jadrových elektrární, spočiatku znelo ako vtip, hoci na to boli dobré dôvody. Výpočty ukázali, že ak je hmotnostný podiel podzemnej vody v nádrži asi 6% a ak je prírodný urán obohatený na 3% U-235, potom za týchto podmienok môže začať pracovať prírodný jadrový reaktor.
Keďže baňa sa nachádza v tropickom pásme a dosť blízko k 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 len v reaktorových zónach v poli Oklo. Zvyšky z rozpadu aktinoidov naznačujú, že reaktor pracuje v režime pomalého varu už stovky tisíc 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. Len čo hmotnosť a hrúbka vrstiev obohatených uránom dosiahli kritické rozmery, nastala v nich reťazová reakcia a zariadenie začalo pracovať. 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. Za 1900 miliónov rokov od reaktorov v Oklo sa najmenej polovica z viac ako 30 produktov štiepenia viaže v rude, a to aj napriek množstvu podzemnej vody 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. tie s vysokou rozpustnosťou vo vode boli odnesené. 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 energiu otepľujúcej sa Zemi.
Možno sa tu pridala energia podobných jadrových reaktorov. Koľko je skrytých pod zemou? A reaktor v tom Oklo v tej dávnej dobe určite nebol výnimkou. Existujú hypotézy, že práca takýchto reaktorov „podnietila“ vývoj živých bytostí na Zemi, že vznik života je spojený s vplyvom rádioaktivity. Údaje naznačujú vyšší stupeň vývoja organickej hmoty, keď sa blížime k reaktoru Oklo. Mohlo to ovplyvniť frekvenciu mutácií jednobunkových organizmov, ktoré spadali do zóny zvýšených úrovní žiarenia, čo viedlo k objaveniu sa ľudských predkov. V každom prípade život na Zemi vznikol a prešiel dlhou cestou evolúcie na úrovni prirodzeného radiačného pozadia, 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.

Pred dvoma miliardami rokov sa na jednom mieste našej planéty úžasným spôsobom vyvinuli geologické podmienky, pri ktorých náhodne a spontánne vznikol termonukleárny reaktor. Stabilne fungoval milión rokov a jeho rádioaktívny odpad sa opäť prirodzenou cestou, bez toho, aby niekoho ohrozoval, skladoval v prírode po celý čas, ktorý uplynul od jeho zastavenia. Bolo by pekné pochopiť, ako to urobil, však?

Reakcia jadrového štiepenia (rýchly odkaz)

Skôr než začneme príbeh o tom, ako sa to stalo, rýchlo si pripomeňme, čo je to štiepna reakcia. Vzniká vtedy, keď sa ťažké jadrové jadro rozpadne na ľahšie prvky a voľné fragmenty, pričom sa uvoľní obrovské množstvo energie. Spomínané fragmenty sú malé a ľahké atómové jadrá. Sú nestabilné a preto extrémne rádioaktívne. Tvoria väčšinu nebezpečného odpadu v jadrovej energetike.

Okrem toho sa uvoľňujú rozptýlené neutróny, ktoré sú schopné vybudiť susedné ťažké jadrá do stavu štiepenia. Takže v skutočnosti prebieha reťazová reakcia, ktorú je možné riadiť v tých istých jadrových elektrárňach, poskytujúcich energiu pre potreby obyvateľstva a ekonomiky. Nekontrolovaná reakcia môže byť katastrofálne deštruktívna. Preto, keď ľudia stavajú jadrový reaktor, musia tvrdo pracovať a prijať množstvo preventívnych opatrení, aby spustili termonukleárnu reakciu.

Najprv musíte rozdeliť ťažký prvok - zvyčajne sa na tento účel používa urán. V prírode sa vyskytuje najmä vo forme troch izotopov. Najbežnejším z nich je urán-238. Nachádza sa na mnohých miestach planéty – na súši a dokonca aj v oceánoch. Avšak sám o sebe nie je schopný deliť sa, pretože je celkom stabilný. Na druhej strane, urán-235 má nestabilitu, ktorú potrebujeme, ale jeho podiel v prírode je len asi 1 percento. Preto sa po ťažbe urán obohacuje - podiel uránu-235 na celkovej hmote sa zvyšuje na 3%.

To však nie je všetko – z bezpečnostných dôvodov potrebuje fúzny reaktor moderátor pre neutróny, aby zostali pod kontrolou a nespôsobili nekontrolovanú reakciu. Väčšina reaktorov používa na tento účel vodu. Okrem toho sú riadiace tyče týchto štruktúr vyrobené z materiálov, ktoré tiež absorbujú neutróny, ako je striebro. Voda okrem svojej hlavnej funkcie ochladzuje reaktor. Toto je zjednodušený popis technológie, ale aj z neho je zrejmé, aká je zložitá. Najlepšie mysle ľudstva strávili desaťročia, aby si to pripomenuli. A potom sme zistili, že presne to isté vytvorila príroda a náhodou. Je v tom niečo neuveriteľné, však?

Gabon je rodiskom jadrových reaktorov

Tu si však musíme uvedomiť, že pred dvoma miliardami rokov bolo uránu-235 oveľa viac. Z toho dôvodu, že sa rozkladá oveľa rýchlejšie ako urán-238. V Gabone, v oblasti zvanej Oklo, bola jeho koncentrácia dostatočná na spustenie spontánnej termonukleárnej reakcie. Vraj na tomto mieste bolo správne množstvo moderátora – s najväčšou pravdepodobnosťou vody, vďaka čomu sa to celé neskončilo obrovským výbuchom. Ani v tomto prostredí sa nenachádzali materiály absorbujúce neutróny, v dôsledku čoho sa štiepna reakcia dlho udržala.

Je to jediný prírodný jadrový reaktor, ktorý veda pozná. To však neznamená, že bol vždy taký jedinečný. Iné mohli byť presunuté hlboko do zemskej kôry v dôsledku pohybu tektonických platní alebo zmiznúť v dôsledku erózie. Je tiež možné, že sa ešte len nenašli. Mimochodom, tento prírodný gabonský fenomén tiež neprežil dodnes - baníci ho kompletne vypracovali. Vďaka tomu sa o ňom dozvedeli - išli hlboko do zeme hľadať urán na obohatenie a potom sa vrátili na povrch, zmätene sa škrabali na hlave a pokúšali sa vyriešiť dilemu - „Buď niekto ukradol takmer 200 kilogramov uránu-235 odtiaľto, alebo je to prírodný jadrový reaktor, ktorý ho už úplne spálil." Správna odpoveď je po druhom „alebo“, ak niekto nesledoval vlákno prezentácie.

Prečo je gabonský reaktor pre vedu taký dôležitý?

Napriek tomu je to pre vedu veľmi dôležitý objekt. Z toho dôvodu, že to fungovalo bez poškodenia životného prostredia asi milión rokov. Do prírody neunikol ani gram odpadu, nič v nej nezasiahlo! Je to mimoriadne nezvyčajné, pretože vedľajšie produkty štiepenia uránu sú mimoriadne nebezpečné. Stále nevieme, čo s nimi. Jedným z nich je cézium. Existujú aj ďalšie prvky, ktoré môžu priamo poškodiť ľudské zdravie, ale práve kvôli céziu budú ruiny Černobyľu a Fukušimy predstavovať nebezpečenstvo ešte dlho.

Gabonský prírodný jadrový reaktor

Vedci, ktorí nedávno robili prieskum v baniach v Oklo, zistili, že cézium v ​​tomto prírodnom reaktore bolo absorbované a viazané iným prvkom – ruténiom. V prírode je veľmi vzácny a nemôžeme ho použiť v priemyselnom meradle na neutralizáciu jadrového odpadu. Ale pochopenie fungovania reaktora nám môže dať nádej, že nájdeme niečo podobné a zbavíme sa tohto dlhotrvajúceho problému ľudstva.

A. Yu Shukoliukov
Chémia a život č. 6, 1980, s. 20-24

Tento príbeh je o dlho predpovedanom objave, na ktorý dlho čakali a takmer zúfalo čakali. Keď však došlo k objavu, ukázalo sa, že reťazová reakcia štiepenia uránu, ktorá bola považovaná za jeden z najvyšších prejavov sily ľudskej mysle, mohla kedysi pokračovať a pokračovať bez akéhokoľvek ľudského zásahu. . O tomto objave, o fenoméne Oklo, asi pred siedmimi rokmi písali veľa a nie vždy správne. V priebehu času vášne ustúpili a informácie o tomto fenoméne sa nedávno zvýšili ...

POKUSY S NESPRÁVNYMI PRODUKTMI

Hovorí sa, že v jeden z jesenných dní roku 1945 sa japonský fyzik P. Kuroda, šokovaný tým, čo videl v Hirošime, prvýkrát zamyslel nad tým, či by takýto proces jadrového štiepenia nemohol nastať v prírode. A ak áno, nie je to práve tento proces, ktorý generuje nezdolnú energiu sopiek, ktorú práve v tom čase študoval Kuroda?

Po ňom túto lákavú myšlienku uniesli niektorí ďalší fyzici, chemici a geológovia. Ale technológia - jadrové energetické reaktory, ktoré sa objavili v 50. rokoch - pracovali proti veľkolepému záveru. Nie že by teória reaktorov takýto proces zakazovala – označila ho za príliš nepravdepodobný.

A predsa začali hľadať stopy v natívnej štiepnej reťazovej reakcii. Američan I. Orr sa napríklad pokúsil odhaliť známky jadrového „horenia“ v zhnitom kameni. Názov tohto minerálu vôbec nie je dôkazom jeho nepríjemného zápachu, slovo je vytvorené z prvých písmen latinských názvov prvkov prítomných v tomto minerále - tórium, urán, vodík (hydrogenium, prvé písmeno je latinské " popol“, čítajte ako „x“) a kyslík ( oxygenium). A koncovka „zapálila“ – z gréckeho „odliata“ – kameň.

Ale v tuholitíde neboli zistené žiadne anomálie.

Negatívny výsledok bol dosiahnutý aj pri práci s jedným z najznámejších uránových minerálov, uraninitom 1 . Predpokladá sa, že prvky vzácnych zemín prítomné v zairskom uraninite vznikli štiepnou reťazovou reakciou. Izotopová analýza však ukázala, že táto nečistota je najbežnejšia, nie rádiogénna.

Výskumníci z University of Arkansas sa pokúsili nájsť rádioaktívne izotopy stroncia v horúcich prameňoch Yellowstonského národného parku. Argumentovali takto: voda týchto zdrojov sa ohrieva určitým zdrojom energie; ak niekde v hĺbke funguje prírodný jadrový reaktor, do vody nevyhnutne preniknú produkty reťazovej reakcie rádioaktívneho štiepenia, najmä stroncium-90. Vo vodách Yellowstone však neboli žiadne známky zvýšenej rádioaktivity ...

Kde hľadať prírodný reaktor? Prvé pokusy sa robili takmer naslepo, na základe úvah typu „to môže byť preto, lebo...“. Vážna teória prírodného jadrového reaktora bola ešte ďaleko.

ZAČIATOKY TEÓRIE

V roku 1956 bol v časopise Nature publikovaný malý článok, dlhý len jednu stranu. Stručne načrtla teóriu prírodného jadrového reaktora. Jej autorom bol ten istý P. Kuroda. Význam poznámky je zredukovaný na výpočet faktora násobenia neutrónov K Ґ . Hodnota tohto koeficientu určuje, či pôjde alebo nejde o reťazovú štiepnu reakciu. Samozrejme, v reaktore aj na poli.

Keď sa vytvorí ložisko uránu, v budúcej reťazovej reakcii môžu byť traja hlavní „aktéri“. Sú to palivo - urán-235, moderátory neutrónov - voda, oxidy kremíka a kovov, grafit (neutróny pri zrážke s molekulami týchto látok strácajú svoju kinetickú energiu a menia sa z rýchlych na pomalé) a nakoniec absorbéry neutrónov, medzi ktorými sú fragmentačné prvky (špeciálny rozhovor o nich) a napodiv aj samotný urán. Prevládajúci izotop - urán-238 je možné rozdeliť rýchlymi neutrónmi, ale neutróny strednej energie (energickejšie ako pomalé a pomalšie ako rýchle) zachytávajú jeho jadrá a nerozkladajú sa, neštiepia sa.

Pri každom štiepení jadra uránu-235, ktoré je spôsobené zrážkou s pomalým neutrónom, sa rodia dva alebo tri nové neutróny. Zdalo by sa, že počet neutrónov v ložisku by mal narásť ako lavína. Ale všetko nie je také jednoduché. „Novorodené“ neutróny sú rýchle. Aby spôsobili nové štiepenie uránu-235, musia byť pomalé. Práve tu na nich číhajú dve nebezpečenstvá. Pri spomalení by mali akoby preskočiť energetický interval, v ktorom urán-238 veľmi pohotovo reaguje s neutrónmi. Nie každému sa to podarí – niektoré neutróny sú mimo hru. Prežívajúce pomalé neutróny sa stávajú obeťami atómových jadier prvkov vzácnych zemín, ktoré sú vždy prítomné v uránových ložiskách (a tiež v reaktoroch).

Nielenže sú – rozptýlené prvky – všadeprítomné. Vznikajú aj pri štiepení jadier uránu – vynúteným a samovoľným. A niektoré štiepne prvky, ako gadolínium a samárium, patria medzi najsilnejšie absorbéry tepelných neutrónov. Výsledkom je, že na reťazovú reakciu v uráne spravidla nezostáva toľko neutrónov ...

Násobiaci faktor K Ґ je pomer zvyšku neutrónov k ich počiatočnému počtu. Ak K Ґ = 1, v ložisku uránu plynule prebieha reťazová reakcia, ak K Ґ > 1, ložisko by sa malo samo zničiť, rozptýliť alebo dokonca explodovať. Keď K Ґ Čo je na to potrebné? Po prvé, vklad musí byť starý. Teraz v prírodnej zmesi izotopov uránu je koncentrácia uránu-235 iba 0,7%. Nebolo to oveľa viac ako pred 500 miliónmi a miliardou rokov. Preto v žiadnom ložisku mladšom ako 1 miliarda rokov nemohla začať reťazová reakcia bez ohľadu na celkovú koncentráciu uránu alebo moderátorskej vody. Polčas rozpadu uránu-235 je asi 700 miliónov rokov. Čím ďalej do hlbín storočí, tým väčšia bola koncentrácia izotopu uránu-235. Pred dvoma miliardami rokov to bolo 3,7 %, 3 miliardy rokov – 8,4 %, 4 miliardy rokov – až 19,2 %! Vtedy, pred miliardami rokov, najstaršie ložiská uránu boli dostatočne bohaté, pripravené takmer „vzplanúť“.

Starobylosť ložiska je nevyhnutnou, ale nie postačujúcou podmienkou prevádzky prírodných reaktorov. Ďalšou, tiež nevyhnutnou podmienkou je prítomnosť vody tu vo veľkom množstve. Voda, najmä ťažká, je najlepším moderátorom neutrónov. Nie je náhoda, že kritická hmotnosť uránu (93,5 % 235 U) vo vodnom roztoku je menšia ako jeden kilogram a v pevnom stave, vo forme gule so špeciálnym reflektorom neutrónov, je od 18 do 23 kg. Minimálne 15-20% vody muselo byť v zložení starovekej uránovej rudy, aby v nej prepukla reťazová reakcia štiepenia uránu.

Ani toto však nestačí. Je potrebné, aby urán v rude nebol nižší ako 10-20%. Za iných okolností sa prirodzená reťazová reakcia nemohla spustiť. Hneď si všimneme, že rudy sa teraz považujú za bohaté, v ktorých je 0,5 až 1,0 % uránu; viac ako 1% - veľmi bohaté...

To však nie je všetko. Je potrebné, aby vklad nebol príliš malý. Napríklad v kúsku rudy veľkosti päste - najstaršej, najkoncentrovanejšej (v uráne aj vo vode) - nemohla začať reťazová reakcia. Z takého kusu by vyletelo príliš veľa neutrónov a nestihlo by vstúpiť do reťazovej reakcie. Počítalo sa s tým, že veľkosť ložísk, ktoré by sa mohli stať prírodnými reaktormi, by mala byť aspoň niekoľko metrov kubických.

Takže na to, aby „nevyrobený“ jadrový reaktor v ložisku fungoval sám, je potrebné, aby boli splnené všetky štyri povinné podmienky súčasne. Stanovila to teória, ktorú sformuloval profesor Kuroda. Teraz by hľadanie prírodných reaktorov v uránových ložiskách mohlo nadobudnúť určitú účelnosť.

NIE TAM, KDE STE HĽADALI

Pátrania sa uskutočnili v USA a ZSSR. Američania vykonali najpresnejšie izotopové analýzy uránu v nádeji, že zaznamenajú aspoň mierne „vyhorenie“ uránu-235. V roku 1963 už mala americká komisia pre atómovú energiu informácie o izotopovom zložení niekoľkých stoviek uránových ložísk. Študovali sa hlboké a povrchové, staré a mladé, bohaté a chudobné ložiská uránu. V sedemdesiatych rokoch boli tieto údaje publikované. Nenašli sa žiadne stopy reťazovej reakcie...

V ZSSR sa na hľadanie prírodného jadrového reaktora používala iná metóda. Z každých sto štiepení jadier uránu-235 šesť vedie k vytvoreniu izotopov xenónu. To znamená, že počas reťazovej reakcie sa xenón musí hromadiť v uránových ložiskách. Nadmerná koncentrácia xenónu (nad 10 -15 g/g) a zmeny v jeho izotopovom zložení v uránovej rude by poukazovali na prírodný reaktor. Citlivosť sovietskych hmotnostných spektrometrov umožnila odhaliť najmenšie odchýlky. Preskúmalo sa mnoho „podozrivých“ ložísk uránu – žiadne však nevykazovalo známky prírodných jadrových reaktorov.

Ukázalo sa, že teoretická možnosť prirodzenej reťazovej reakcie sa nikdy nepremenila na realitu. K tomuto záveru sa dospelo v roku 1970. A len o dva roky neskôr francúzski odborníci náhodou narazili na prírodný jadrový reaktor. Tak to bolo.

V júni 1972 bol v jednom z laboratórií Francúzskej komisie pre atómovú energiu pripravený štandardný roztok prírodného uránu. Zmerali jeho izotopové zloženie: urán-235 sa ukázal ako 0,7171% namiesto 0,7202%. Malý rozdiel! Ale v laboratóriu sú zvyknutí pracovať presne. Výsledok sme skontrolovali – opakoval sa. Skúmali sme ďalší prípravok uránu - deficit uránu-235 je ešte väčší! Počas nasledujúcich šiestich týždňov bolo urýchlene analyzovaných ďalších 350 vzoriek a zistilo sa, že uránová ruda ochudobnená o ran-235 sa dodáva do Francúzska z uránového ložiska Oklo v Gabone.

Bolo zorganizované vyšetrovanie - ukázalo sa, že za rok a pol bolo z bane prijatých 700 ton ochudobneného uránu a celkový nedostatok uránu-235 v surovinách dodávaných francúzskym jadrovým elektrárňam predstavoval 200 kg! Ako jadrové palivo ich zrejme používala samotná príroda...

Francúzski výskumníci (R. Bodiu, M. Nelli a ďalší) naliehavo zverejnili správu, že objavili prírodný jadrový reaktor. Potom boli v mnohých časopisoch prezentované výsledky komplexnej štúdie neobvyklého ložiska Oklo.

Fenoménu Oklo boli venované dve medzinárodné vedecké konferencie. Všetci sa zhodli na spoločnom názore: ide skutočne o prírodný jadrový reaktor, ktorý fungoval v centre Afriky samostatne, keď na Zemi neboli žiadni predkovia človeka.

AKO SA TO STALO?

Pred 2 miliardami Pred 600 miliónmi rokov sa na území dnešného Gabonu a jeho susedných afrických štátov vytvorila obrovská žulová doska dlhá mnoho desiatok kilometrov. (Tento dátum, ako aj ďalšie, o ktorých sa bude diskutovať, boli určené pomocou rádioaktívnych hodín - akumuláciou argónu z draslíka, stroncia - z rubídia, olova - z uránu.)

Počas nasledujúcich 500 miliónov rokov sa tento blok zrútil a zmenil sa na piesok a hlinu. Vyplavili ich rieky a v podobe sedimentov nasýtených organickou hmotou sa usadili vo vrstvách v delte dávnej obrovskej rieky. V priebehu desiatok miliónov rokov sa hrúbka sedimentov zväčšila natoľko, že spodné vrstvy boli v hĺbke niekoľkých kilometrov. Cez ne presakovala podzemná voda, v ktorej boli rozpustené soli vrátane niektorých solí uranylu (ión UO 2 2+). Vo vrstvách nasýtených organickou hmotou boli podmienky na redukciu šesťmocného uránu na štvormocný, ktorý sa vyzrážal. Postupne sa usadilo mnoho tisíc ton uránu vo forme rudných „šošoviek“ veľkých desiatok metrov. Obsah uránu v rude dosiahol 30, 40, 50 % a naďalej rástol.

Koncentrácia izotopu uránu-235 bola vtedy 4,1 %. A v určitom okamihu boli splnené všetky štyri podmienky potrebné na spustenie reťazovej reakcie, ktoré sú opísané vyššie. A - prírodný reaktor zarobil. Tok neutrónov vzrástol stomiliónkrát. To viedlo nielen k spaľovaniu uránu-235, ale ukázalo sa, že ložisko Oklo je zbierkou mnohých izotopových anomálií.

Spolu s uránom-235 „vyhoreli“ všetky izotopy, ktoré ľahko interagujú s neutrónmi. Skončila v reakčnej zóne samária - a stratila svoj izotop 149 Sm. Ak v prírodnej zmesi izotopov samária je to 14 %, tak v mieste prírodného reaktora je to len 0,2 %. Rovnaký osud postihol 151 Eu, 157 Gd a niektoré ďalšie izotopy prvkov vzácnych zemín.

Ale zákony zachovania energie a hmoty platia aj v prírodnom jadrovom reaktore. Nič sa nezmení na nič. „Mŕtve“ atómy zrodili nové. Štiepenie uránu-235 – poznáme to z fyziky – nie je nič iné ako tvorba úlomkov rôznych atómových jadier s hmotnostnými číslami od 70 do 170. Dobrá tretina z tabuľky prvkov – od zinku po lutécium sa získava ako výsledok štiepenia jadier uránu. Zóna reťazovej reakcie je obývaná chemickými prvkami s fantasticky skresleným izotopovým zložením. Napríklad ruténium od spoločnosti Oklo má trikrát viac jadier s hmotnostným číslom 99 ako prírodné ruténium.V zirkónu sa obsah izotopu 96 Zr zvyšuje päťkrát. „Spálených“ 149Sm sa zmenilo na 150 Sm a v jednej zo vzoriek sa ukázalo, že tá posledná je 1300-krát viac, ako mala byť. Rovnakým spôsobom sa 100-násobne zvýšila koncentrácia izotopov 152 Gd a 154 Gd.

Všetky tieto izotopové anomálie sú zaujímavé samy o sebe, ale veľa prezradili aj o prírodnom reaktore. Napríklad ako dlho pracoval. Niektoré izotopy, ktoré vznikli počas prevádzky prírodného reaktora, boli samozrejme rádioaktívne. Dodnes neprežili, rozpadli sa. Ale v čase, keď boli rádioaktívne izotopy v reakčnej zóne, niektoré z nich reagovali s neutrónmi. Na základe počtu produktov takýchto reakcií a produktov rozpadu rádioaktívnych izotopov pri znalosti dávky neutrónov sme vypočítali trvanie prevádzky prírodného reaktora. Ukázalo sa, že pracoval asi 500 tisíc rokov.

A dávka neutrónov bola známa aj z izotopov, z ich vyhorenia alebo akumulácie; pravdepodobnosť interakcie fragmentačných prvkov s neutrónmi je známa pomerne presne. Dávky neutrónov v prírodnom reaktore boli veľmi pôsobivé – asi 10 21 neutrónov na centimeter štvorcový, teda tisíckrát viac, než aké sa používajú v laboratóriách na chemickú analýzu aktivácie neutrónov. Každý kubický centimeter rudy bol každú sekundu bombardovaný sto miliónmi neutrónov!

Podľa vyhorenia izotopov bola vypočítaná aj energia uvoľnená v prírodnom reaktore - 10 11 kWh. Táto energia stačila na to, aby teplota ložiska Oklo dosiahla 400-600°C. Pred jadrovým výbuchom to bolo, samozrejme, ďaleko, reaktor sa nepredával. Je to pravdepodobne preto, že prírodný reaktor Oklo bol samoregulačný. Keď sa multiplikačný faktor neutrónov priblížil k jednote, teplota sa zvýšila a voda, moderátor neutrónov, opustila reakčnú zónu. Reaktor sa zastavil, ochladil a voda opäť nasýtila rudu – reťazová reakcia sa opäť obnovila.

Toto všetko pokračovalo, kým voda voľne vstupovala do rudy. Jedného dňa sa však vodný režim zmenil a reaktor sa navždy zastavil. Počas dvoch miliárd rokov sa sily zemského vnútra posúvali, drvili, chovali pod uhlom 45° vrstvy rudy a vynášali ich na povrch. Prírodný reaktor, ako mamut zamrznutý vo vrstve permafrostu, sa vo svojej pôvodnej podobe objavil pred modernými výskumníkmi.

Nie však celkom originálny. Niektoré izotopy vytvorené počas prevádzky reaktora zmizli z reakčnej zóny. Napríklad bárium, stroncium a rubídium nájdené v ložisku Oklo sa ukázali ako takmer normálne izotopové zloženie. No reťazová reakcia mala spôsobiť obrovské anomálie v zložení týchto prvkov. Boli tam anomálie, ale aj bárium, a stroncium a ešte viac rubídium – chemicky aktívne a teda geochemicky mobilné prvky. Z reakčnej zóny sa vyplavili „anomálne“ izotopy a na ich miesto prišli z okolitých hornín normálne.

Telúr, ruténium a zirkónium tiež migrovali, aj keď nie tak výrazne. Dve miliardy rokov je dlhá doba aj pre neživú prírodu. Ukázalo sa však, že prvky vzácnych zemín - štiepne produkty uránu-235 a najmä urán samotný - sú v reakčnej zóne pevne zachované.

Čo je ale stále nevysvetliteľné, sú dôvody jedinečnosti ihriska Oklo. V dávnej minulosti mali prirodzené jadrové reaktory v dávnych horninách vznikať pomerne často. Ale nenachádzajú sa. Možno vznikli, ale z nejakého dôvodu sa sami zničili, vybuchli a pole Oklo je jediné, ktoré zázračne prežilo? Na túto otázku zatiaľ neexistuje odpoveď. Možno sú niekde inde prírodné reaktory a treba ich poriadne hľadať...

1 V starých referenčných knihách sa zloženie uraninitu vyjadruje vzorcom UO 2 , ide však o idealizovaný vzorec. V skutočnosti v uraninite na každý atóm uránu pripadá 2,17 až 2,92 atómov kyslíka.

Jedna z hypotéz o mimozemskom pôvode človeka hovorí, že Slnečnú sústavu v dávnych dobách navštívila expedícia rasy z centrálnej oblasti galaxie, kde sú hviezdy a planéty oveľa staršie, a preto tam život vznikol oveľa skôr. .

Najprv sa vesmírni cestovatelia usadili na Phaethone, ktorý sa kedysi nachádzal medzi Marsom a Jupiterom, no rozpútali tam jadrovú vojnu a planéta zomrela. Zvyšky tejto civilizácie sa usadili na Marse, no aj tam atómová energia zabila väčšinu obyvateľstva. Potom zvyšní kolonisti dorazili na Zem a stali sa našimi vzdialenými predkami.

Túto teóriu môže potvrdiť úžasný objav pred 45 rokmi v Afrike. V roku 1972 ťažila francúzska korporácia uránovú rudu z bane Oklo v Gabonskej republike. Potom pri štandardnom rozbore vzoriek rudy objavili špecialisti pomerne veľký nedostatok uránu-235 – chýbalo viac ako 200 kilogramov tohto izotopu. Francúzi okamžite vyhlásili poplach, pretože chýbajúca rádioaktívna látka by stačila na výrobu nejednej atómovej bomby.

Ďalšie vyšetrovanie však ukázalo, že koncentrácia uránu-235 v bani Gabon je rovnako nízka ako vo vyhorenom palive z reaktora jadrovej elektrárne. Je to nejaký jadrový reaktor? Rozbor rudných telies v nezvyčajnom ložisku uránu ukázal, že jadrové štiepenie v nich prebiehalo už pred 1,8 miliardami rokov. Ale ako je to možné bez ľudského zásahu?

Prírodný jadrový reaktor?

O tri roky neskôr sa v gabonskom hlavnom meste Libreville konala vedecká konferencia venovaná fenoménu Oklo. Najodvážnejší vedci sa potom domnievali, že záhadný jadrový reaktor je výsledkom činnosti prastarej rasy, ktorá podliehala jadrovej energii. Väčšina prítomných sa však zhodla na tom, že baňa je jediným „prírodným jadrovým reaktorom“ na planéte. Začalo to mnoho miliónov rokov samo od seba kvôli prírodným podmienkam.

Ľudia z oficiálnej vedy naznačujú, že vrstva pieskovca bohatá na rádioaktívnu rudu bola uložená na pevnom čadičovom dne v delte rieky. V dôsledku tektonickej činnosti v tomto regióne bol čadičový suterén s uránonosným pieskovcom zapustený niekoľko kilometrov do zeme. Pieskovec vraj praskal, do puklín prenikala spodná voda. Jadrové palivo sa v bani nachádzalo v kompaktných ložiskách vo vnútri moderátora, ktorý slúžil ako voda. V hlinených „šošovkách“ rudy sa koncentrácia uránu zvýšila z 0,5 percenta na 40 percent. Hrúbka a hmotnosť vrstiev v určitom okamihu dosiahli kritický bod, prebehla reťazová reakcia a „prírodný reaktor“ začal pracovať.

Voda ako prirodzený regulátor vstúpila do jadra a spustila reťazovú reakciu štiepenia jadier uránu. Emisie energie viedli k vyparovaniu vody a reakcia sa zastavila. Keď však o pár hodín neskôr vychladlo jadro reaktora vytvoreného prírodou, cyklus sa zopakoval. Následne pravdepodobne došlo k novej prírodnej katastrofe, ktorá toto „zariadenie“ zdvihla na pôvodnú úroveň, alebo urán-235 jednoducho vyhorel. A prevádzka reaktora sa zastavila.

Vedci vypočítali, že hoci sa energia vyrábala pod zemou, jej výkon bol malý – nie viac ako 100 kilowattov, čo by stačilo na prevádzku niekoľkých desiatok hriankovačov. Pôsobivý je však samotný fakt, že v prírode spontánne nastala tvorba atómovej energie.

Alebo je to jadrové úložisko?

Mnohí odborníci však na takéto fantastické náhody neveria. Objavitelia atómovej energie už dávno dokázali, že jadrovú reakciu možno získať len umelo. Prírodné prostredie je príliš nestabilné a chaotické na to, aby podporovalo takýto proces milióny a milióny rokov.

Mnohí odborníci sú preto presvedčení, že nejde o jadrový reaktor v Oklo, ale o jadrové úložisko. Toto miesto naozaj vyzerá skôr ako skládka vyhoreného uránového paliva a skládka je perfektne vybavená. Urán, zakrytý v čadičovom „sarkofágu“, bol stovky miliónov rokov skladovaný pod zemou a na povrch sa objavil iba ľudský zásah.

Ale keďže je tam pohrebisko, znamená to, že tam bol aj reaktor, ktorý vyrábal jadrovú energiu! To znamená, že niekto, kto obýval našu planétu pred 1,8 miliardami rokov, už mal technológiu jadrovej energie. Kam toto všetko zmizlo?

Naša technokratická civilizácia nie je podľa alternatívnych historikov ani zďaleka prvá na Zemi. Existujú všetky dôvody domnievať sa, že v minulosti existovali vysoko rozvinuté civilizácie, ktoré využívali jadrovú reakciu na výrobu energie. Avšak, podobne ako ľudstvo dnes, naši vzdialení predkovia premenili túto technológiu na zbraň a potom sa ňou zabili. Je možné, že aj naša budúcnosť je vopred určená a po niekoľkých miliardách rokov potomkovia súčasnej civilizácie narazia na skládky jadrového odpadu, ktoré sme tu zanechali, a budú sa čudovať: odkiaľ sa vzali? ..