На Землі перший ядерний реактор з'явився 2 млрд років тому: хто його побудував

Задовго до того, як люди спорудили свої перші ядерні реактори, природа самостійно створила найперший із них. Це сталося тоді, коли на планеті домінували лише мікроби, пише IFLScience.

У 1972 році на заводі з переробки ядерного палива в П'єрлатті, Франція, один зі штатних фізиків проводив аналіз зразків урану. Він помітив дещо дивне в отриманих даних.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Зазвичай у родовищах уранової руди знаходять три різні ізотопи: уран 238, уран 234 й уран 235. Уран 238 найпоширеніший, а уран 234 — найрідкіснішим.

На частку ізотопу 235 припадає близько 0,72% родовищ урану, тож він є найбажанішим. Якщо збагатити його на понад 3%, тоді ізотоп можна використовувати для створення стійкої ядерної реакції.

У зразках з Окло (Африка) ізотоп 235 становив 0,717% від загальної кількості. На перший погляд, така різниця може здатися невеликою, але вона досить дивна.

"Весь природний уран сьогодні містить лише 0,720% урану 235. Цей самий результати ви б отримали під час перевірки порід із кори Землі, навіть місячної породи або метеоритів. Але шматок породи з Окло містив лише 0,717%", — пояснюють у Міжнародному агентстві з атомної енергії (МАГАТЕ).

Подальші дослідження показали, що в інших родовищах цього регіону містилося ще менше ізотопу, близько 0,4%. Спочатку вчені припускали, що родовище якось пройшло через стійку реакцію ядерного поділу. Але пізніше вони з'ясували, що уран у цьому місці пройшов через стійку природну реакцію поділу понад 2 млрд років тому.

"Дослідження показало, що дефіцит 235U в Окло міг з'явитися внаслідок ізотопного фракціонування ще в земній корі, або ж під час природної ланцюгової реакції. Незабаром аналізи підтвердили, що це була ланцюгова реакція, на яку вказував аномальний вміст рідкоземельних ізотопів", — ідеться у звіті Геологічної служби США.

У наші дні умов для схожих реакцій майже не залишилося, оскільки в минулому вміст урану 235 на місцевості був набагато вищим. Також це місце мало бути заповнене ґрунтовими водами для підтримання реакції, зовсім як у сучасних ядерних реакторах для уповільнення нейтронів, що утворюються під час поділу.

Оскільки вода під час процесу нагрівалася і випаровувалася, нейтрони не сповільнювалися та "збігали" без подальшої реакції. Розподіл зупинявся, перш ніж вода остигала та просочувалася у відкладення досить глибоко, щоби знову почався процес розподілу.

У підсумку через тисячі років ядерних реакцій перший у світі ядерний реактор повільно зупинився.

Нагадаємо, фізики показали, що відбувається всередині термоядерного реактора. За допомогою приголомшливої візуалізації можна побачити, як відбувається термоядерний синтез всередині токамака.