Древній атомний реактор

Фізик Франсіс Перрен. не повірив своїм очам, коли побачив в 1972 р результати планового дослідження, проведеного на французькій установці по збагаченню урану в Пьерлате. Як завжди, співробітники підприємства виділили з уранової руди украй токсичний фторид урану, з якого виробляється паливо для атомних електростанцій. Правда, в ньому містилося тільки 0,7171% урану-235.

Нормативний зміст урану-235 становить 0,7202%. Незначна різниця знизила б вироблення ядерного палива менш ніж на 0,5%, і це майже не позначилося б на результаті. Будь-якої небезпеки вчений теж не бачив. Проблема полягала в іншому: звідки б не надходила уранова руда, вона завжди містила точно 0,7202% урану-235. Навіть незначні включення урану, який американські астронавти привезли з Місяця, містили саме таке його кількість. Лише та однієї-єдиної пробі з природних джерел урану-235 виявилося менше: в тій самій, яку розглядав Перрен.

Значить, або руда була взята з атомного реактора, або поблизу родовища вибухнула атомна бомба. Уранова руда була здобута в шахті Окло в Габоні, але в Центральній Африці ніде не було і натяку на випробування атомної зброї. Та й атомних реакторів там немає ніде. Щоб зрозуміти причину відсутності урану-235, Франсіс Перрен ще раз проаналізував реакції, що проходять в атомному реакторі, де нейтрон розщеплює атомне ядро ​​урану. При цьому утворюються два менших атомних ядра і виделяегся велика порція енергії. Крім того, при розщепленні ядра вивільняються два-три нейтрона. Втім, спочатку їх швидкість занадто велика, щоб розщеплювати інші атомні ядра. Вони залишаються в ядрах іншого ізотопу

Атомна електростанція. Місце стародавнього природного реактора в Окло недавно було обгороджено бетонними плитами, щоб захистити його від руйнування, топа урану, відомого фізикам як уран-238. Оскільки природний уран на 99,27% складається з урану-238, більшість нейтронів виявляються пов’язаними і не можуть розщепити ще одне ядро ​​урану-235. Тому в природних уранових рудах ядерна реакція неможлива.

Для того щоб все-таки її ініціювати, природний уран збагачують, тобто видаляють з природного урану уран-238, підвищуючи концентрацію урану-235. Якщо вміст урану-235 в природному урані складе не більше 80%, а його маса перевищить 49 кг, почнеться мимовільна ланцюгова реакція, в процесі якої до моменту витрачання більшої частини урану-235 виділяється така кількість енергії, що з подібного матеріалу можна було б створити атомну бомбу. В атомних реакторах, навпаки, застосовується ядерне паливо, в якому міститься максимум 4% урану-235; тому він не може вибухнути. При цьому в такому ядерному паливі міститься багато урану-238, через що практично всі нейтрони бувають захопленими ще до того, як вони встигають розщепити ядро ​​урану-235. Тому на атомних електростанціях так званими сповільнювачами гальмують швидкі нейтрони настільки, що вони не захоплюються ядрами урану-238, а ділять уран-235. ВЙу ^ -У як сповільнювач використовується графіт, а також вода (звичайна або важка). Для підтримки ядерної реакції з замедлітелем- вміст урану-235 має бути більше 1%. Отже, це теж виключає версію про природному ядерному реакторі, адже уранова руда завжди містить тільки 0,7202% урану-235. Тут роздуми Перрена зайшли в глухий кут: адже як не крути, але тільки наявністю природного реактора можна пояснити більш низький вміст урану-235 з Габону – 0,7171%.

Потім Франсіс Перрен все зрозумів. Адже уран – радіоактивний матеріал, що випромінює частинки. Значить, він змінюється з плином часу. Так, за 4,5 млрд років розпадається половина урану-238. Уран-235, навпаки, розпадається швидше, так що вже через 704 млн років від нього залишається лише половина. Оскільки з часу до цих двох речовин нічого не могло приєднатися, то частка урану-235 повинна була складати близько 17%. Коли 2 млрд років тому на території нинішнього Габону утворилися родовища уранової руди, частка урану-235 була 3% – майже така ж, як в технічному ядерному реакторі. Якщо туди надходила достатня кількість води, могла початися ядерна реакція. За 500 тис. Років в цьому природному реакторі було розщеплено 6 тонн урану-235 і виділилося стільки енергії, скільки сучасний ядерний реактор виробляє за 4 роки. Так що люди перевершили природу по ефективності.

Отже, в 1972 р французький фізик Франсіс Перрен виявив в Габоні 15 уранових родовищ і довів, що 1,7 млрд років тому вони були геореакторамі – природними вогнищами ядерних реакцій.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Гней Помпей