Deschide meniul principal

Reactor natural de fisiune nucleară

(Redirecționat de la Fenomenul Oklo)

Reactorii naturali de fisiune nucleară sunt reactori fosili care reacția de fisiune nucleară a uraniului s-a produs în regim controlat, cu mult înainte de formarea speciei umane (deci și înainte de descoperirea tehnologiei nucleare de către om). Fenomenul este cunoscut sub numele de fenomenul Oklo, după numele regiunii unde au fost descoperiți astfel de reactori.

Situația geologică a depozitului uranifer Oklo:
(1) zone în care a avut loc reacția de fisiune nucleară
(2) nisip
(3) strat de minereu uranifer
(4) granit

IpotezaModificare

În 1956, în Journal of Chemical Physics a apărut un articol intitulat On the nuclear physical stability of the uranium minerals.[1] Autorul, Paul Kazuo Kuroda, dorea să dovedească faptul că, în condiții favorabile, fisiunea nucleară a uraniului ar fi fost posibilă în natură cu circa două miliarde de ani în urmă. Condițiile propuse de către acesta ca fiind necesare propagării reacției de fisiune în lanț au fost:

  1. dimensiunea zăcământului să fie superioară distanței pe care o pot parcurge neutronii ce induc fisiunea, respectiv 75 cm
  2. concentrația în 235U să fie suficient de ridicată (condiție îndeplinită acum circa două miliarde de ani de 3% de 235U, față de 0,72% în prezent)
  3. existența unui moderator (ca de exemplu, apa)

DescoperireaModificare

În iunie 1972, Henri Bouzigues, chimistul care se ocupa de studiul analitic al minereului de uraniu sosit la centra nucleară franceze din Pierralatte (Franța),[2] a observat că acesta era puternic sărăcit în 235U, tocmai izotopul necesar reacției nucleare de fisiune. Investigațiile au arătat că în probele de minereu provenite din uzina de la Mountana din Gabon, între decembrie 1970 și mai 1972, conținutul mediu de izotop util de 235U a fost mai mic decât cel obișnuit (0,44%, comparat cu 0,72% în amestec un natural al elementului uraniu). S-a estimat că această anomalie a fost prezentă în peste 700 de tone de uraniu prelucrat. În plus, minereul de la Oklo conținea cantități importante de produși de fisiune precum izotopi ai zirconiului, ytriului, neodimiului, xenonului și ceriului.

Caracteristicile geologice ale depozitelor de minereu de uraniu de la Oklo au arătat că a fost posibilă apariția unei configurații de masǎ criticǎ a 235U, foarte probabilǎ pentru concentrația de 235U de acum circa 1,7 miliarde de ani (3% fațǎ de 0,72% în prezent). În urma cercetărilor efectuate în intervalul 1972-1975, specialiștii francezi au ajuns la concluzia cǎ - în zǎcǎmintele de uraniu de la Oklo - concentrația ridicată de 235U și existența fenomenelor geoclimatice naturale favorabile au fǎcut posibilǎ apariția și funcționarea unor reactori nucleari naturali fosii în urmă cu circa 1,7 miliarde de ani. Concluzia oamenilor de știință a fost că reactorul era format chiar din stratul de zăcământ subteran, împreună cu stratul de rocă poroasă și cel de pânză freatică alăturate (ca agent moderator al reacției de fisiune). Se observă deci că la Oklo toate cele trei condiții postulate de către Paul Kazuo Kuroda au fost îndeplinite cumulativ.[3]

ConcluziaModificare

Era nucleară a început cu circa 75 de ani în urmă, când oamenii de știință au controlat - pentru prima oară - reacția de fisiune în lanț în regim staționar. Este evident însă că Natura ne-a luat-o - încă o dată - cu mult înainte. Oamenii de știință francezi au efectuat studii amănunțite la Oklo, descoperind nu mai puțin de 18 astfel de reactori nucleari, cu o așezare rațională, care se întind pe o suprafață de zeci de kilometri pătrați. Până acum însă, fenomenul reactorilor naturali de fisiune nu a mai fost semnalat nicăieri pe Pământ.

O ipoteză asupra originii LuniiModificare

În 2010 a fost publicată o ipoteză[4][5] controversată asupra originii Lunii, care presupune că luna s-a format acum circa 4,5 miliarde de ani, ca urmare a unei explozii a unui reactor natural localizat la limita superioară a mantei Pământului în plan ecuatorial. Chiar dacă această ipoteză explică parțial compoziția asemănătoare a celor două entități, ipoteza impactului gigantic rămâne momentan mai ușor de acceptat.

ReferințeModificare

  1. ^ Paul Kazuo Kuroda. „On the nuclear physical stability of the uranium minerals, Journal of Chemical Physics, (1956) 25, 781”. 
  2. ^ „Misterele planetei: Oklo reactor nuclear de mare putere, vechi de 2 miliarde de ani”. Accesat în . 
  3. ^ Paul Kazuo Kuroda. „The origin of the chemical elements and the Oklo phenomenon. Springer, Berlin 1982”. Accesat în . 
  4. ^ R.J.de Meijer, V.F.Anisichkin, W.van Westrenen. „Forming the Moon from terrestrial silicate-rich material, Chemical Geology, 345 (2013) 40-49”. 
  5. ^ „The Moon may have formed in a nuclear explosion”. Accesat în .