Kiedy natura wyprzedza technologię - odkrycie naturalnego reaktora jądrowego w Afryce

W 1972 roku, kiedy pracownik francuskiego zakładu przerobu paliwa jądrowego zauważył niezgodność w zawartości uranu-235 w próbkach uranu z kopalni Oklo w Gabonie, nikt nie spodziewał się, że stoi za tym jedno z najbardziej zadziwiających odkryć w historii nauki.

Zawartość uranu-235 była nieco niższa niż standardowe 0,720%, co wskazywało na to, że uran ten był wykorzystywany w naturalnej reakcji jądrowej, która miała miejsce ponad 1,7 miliarda lat temu. Ta niewielka różnica zawartości uranu-235 rozpoczęła serię badań, które doprowadziły do odkrycia naturalnego reaktora jądrowego w Oklo.

Naturalny reaktor jądrowy w Oklo to fenomen, który pokazuje, że reakcje jądrowe mogły zachodzić naturalnie na Ziemi w bardzo odległej przeszłości. Reaktor powstał w wyniku wyjątkowych okoliczności geologicznych i chemicznych, w tym odpowiedniej koncentracji uranu-235, który 1,7 miliarda lat temu stanowił około 3% naturalnych zasobów uranu, co było wystarczające do rozpoczęcia reakcji łańcuchowej. To właśnie algie, osadzające się na dnie podziemnych zbiorników wodnych i wchłaniające roztworzony uran, przyczyniły się do osiągnięcia masy krytycznej i rozpoczęcia reakcji.

Do utrzymania reakcji łańcuchowej niezbędna była obecność wody, która spowalniała neutrony do prędkości, przy której mogły być pochłaniane przez atomy uranu-235, co umożliwiało rozszczepienie i kontynuację reakcji. Dzięki temu naturalny reaktor jądrowy w Oklo działał samoregulująco, z cyklami pracy i przestojów trwającymi około trzech godzin, przez okres około 150 000 lat, zużywając 5 ton uranu, zanim ostatecznie zakończył działalność.

Image

Odkrycie to dostarcza również cennych informacji na temat zarządzania odpadami jądrowymi. Badanie produktów rozszczepienia pozostałych po działalności naturalnego reaktora jądrowego w Oklo dostarcza wglądu w wymagania dotyczące długoterminowego składowania odpadów radioaktywnych. To, że po miliardach lat produkty rozszczepienia pozostały w miejscu ich powstania, świadczy o skuteczności naturalnego przechowywania odpadów jądrowych.

Zlokalizowanie naturalnego reaktora w Oklo dowodzi również, że zjawiska, które wydają się możliwe jedynie dzięki zaawansowanej technologii ludzkiej, mogą występować naturalnie, podkreślając złożoność i niespodzianki, jakie kryje w sobie nasza planeta.