Перший ядерний реактор на Землі з'явився два мільярди років тому: як це можливо

Перший ядерний реактор на Землі з'явився задовго до того, як люди почали створювати такі об'єкти. Насправді нас випередила природа та створила ядерний реактор ще тоді, коли на планеті домінували мікроби, повідомляє IFLScience.

У травні 1972 року фізик на заводі з переробки ядерного палива у П'єрлатті, Франція, проводив аналіз зразків урану та помітив щось незвичайне. У звичайних родовищах уранової руди виявляються три різні ізотопи: уран 238, уран 234 і уран 235. З них уран 238 є найбільш поширеним, а уран 234 - найрідкіснішим.

Ізотоп 235 становить лише 0,72% у родовищах урану. Але він є найбільш затребуваним, оскільки якщо його вдасться збагатити більш ніж на 3% його можна використовувати для створення стійкої ядерної реакції.

У зразках із родовищ Окло в Габоні, Африка, ізотоп 235 становив 0,717%. Різниця може здатися не такою і великою, але вона суттєва.

«Весь природний уран сьогодні містить 0,720% U-235. Якби ви витягли його з земної кори, або з порід із Місяця, або з метеоритів, то саме це ви б і виявили. Але цей шматок породи з Окло містив лише 0,717%», - пояснює Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ).

Продовжуючи дослідження, вчені виявили, що інші родовища у цьому районі містили ще менше ізотопу, близько 0,4%, що викликало ще більше запитань. Спочатку вчені припустили, що ці родовища пройшли через стійку реакцію ядерного поділу. Але подальший аналіз показав, що уран пройшов через природну ядерну реакцію поділу понад два мільярди років тому.

Вчені провели попереднє дослідження у 1972 році і з'ясували, що дефіцит 235U в Окло може бути викликаний або ізотопним фракціонуванням, або природною ланцюговою реакцією.

«Ланцюгова реакція незабаром була підтверджена аналізами, які показали аномальний вміст рідкісноземельних ізотопів через поділ і спектр криптону-ксенону, типовий для поділу 235U», - пояснили в Геологічній службі США.

Вкрай малоймовірно, що подібні реакції можуть відбутися в даний час, оскільки концентрація урану 235 в цьому регіоні набагато нижча. Крім того, регіон має бути наповнений ґрунтовими водами, так само, як вода використовується в сучасних ядерних реакторах для уповільнення нейтронів, що утворюються під час поділу. Оскільки вода нагрівалася і виходила у вигляді пари, нейтрони не сповільнювалися і виходили без подальшої реакції, зупиняючи поділ, перш ніж вода остигала і просочувалася достатньо, щоб почати процес знову.

За словами вчених, через кілька тисяч років реакцій перший у світі ядерний реактор зупинився.

Раніше Лабораторія експериментальної музеології (EM+) EPFL представила 3D-візуалізацію, яка дозволяє побачити, що відбувається всередині термоядерного реактора.