Природный ядерный реактор в Африке. Геологи дают оценку в 2 миллиарда лет, и он уже включался в прошлом
Ученые обнаружили в Габоне уникальную урановую руду, которая самостоятельно поддерживала цепную реакцию расщепления атома в доисторические времена. Эта невероятная природная АЭС в Окло перевернула представления физиков о том, на что способна наша планета. Физики уверяют, что в Африке якобы работает «природный реактор» — проблема в том, что он уже включался извне.
Загадка изотопа: почему уран из Габона не похож на земной
Все началось в 1972 году, когда физики зафиксировали странную аномалию в куске урановой руды. В норме природный уран, где бы его ни добывали — на Земле, на Луне или в метеоритах, — содержит строго определенную пропорцию двух изотопов: урана-238 и урана-235. Доля последнего всегда составляет ровно 0,720%. Однако образцы из месторождения Окло в Габоне показали пугающее отклонение: содержание U-235 в них составило всего 0,717%. Для ученых это стало четким сигналом — этот уран уже участвовал в процессе деления.
Как работает атомный котел без инженеров
Уран — один из самых тяжелых металлов в земной коре. Его изотоп U-235 является делящимся материалом, способным поддерживать ядерную цепную реакцию. Обычно, чтобы «зажечь» реактор, людям нужно обогащать уран или строить сложные установки. Но в Окло 2 миллиарда лет назад природа сама создала идеальные условия. Для запуска этого «дикого» реактора совпали два важнейших фактора: критическая масса и наличие модератора.
Во-первых, месторождение в Габоне содержало достаточно мощные пласты урана с высокой концентрацией делящегося изотопа. Во-вторых, ключевую роль сыграла вода. В современной ядерной энергетике вода используется как замедлитель нейтронов: без нее они движутся слишком быстро и просто пролетают мимо ядер урана. В древнем Окло обычная грунтовая вода просачивалась в трещины руды, замедляла нейтроны и запускала процесс расщепления.
Саморегулирующийся механизм возрастом в миллиарды лет
Этот доисторический реактор был удивительно стабильным. Когда реакция становилась слишком интенсивной, выделяемое тепло превращало воду в пар. Без жидкой воды нейтроны переставали замедляться, и цепная реакция затихала. Как только порода остывала, вода снова конденсировалась, заполняла пустоты, и реактор «включался» заново. Цикл продолжался сотни тысяч лет.
Хотя ученые не могут с уверенностью сказать, что Окло — единственное подобное место на планете, это пока единственный задокументированный случай естественного ядерного реактора.