Перший у світі ядерний реактор у рази старший, ніж вважалося: з'явився 2 млрд років тому в Африці

Природа сповнена курйозних відкриттів: наприклад, у 1970-х роках відкриття здалося настільки неймовірним, що вчені замислилися про існування більш ранньої цивілізації на Землі, яка задовго до людей використовувала силу атома. Йдеться про зразок уранової руди зі стародавньої африканської шахти, що не відповідає характеристикам природного матеріалу, пише Фокус.

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

Подібні питання розглядали французький учений Франсіс Перрен з колегами ще 1972 року — їм вдалося виявити свідчення чогось дивного. Дані вказують на те, що завдяки примсі природи, два мільярди років тому на Землі відбулася ядерна реакція, яка до цього протікала в абсолютно природних умовах.

Історія почалася з виявлення аномалії в урановій руді з шахти недалеко від Окло, Габон. Тоді команда Перрена помітила, що один зі зразків матеріалу містив трохи менше урану-235, ніж очікувалося б у природних родовищах. Наявна інформація чітко вказувала на постійне співвідношення радіоактивного урану в руді. Однак зразок із шахти Окло, ймовірно, вказує на щось зовсім інше.

Вчені не вірили своїм очам: навіть мізерно мала кількість відсутнього урану-235, здавалося, вказувала на те, що деякі ізотопи були змушені розділитися. У сучасних умовах на Землі щось подібне може відбуватися тільки одним способом: за допомогою ядерної реакції.

Наслідки були очевидні і означали одну з двох можливостей — цікаво, що одна з них була настільки примітна, що, як і аномальний зразок, що знаходиться в розпорядженні Перрена на заводі з переробки ядерного палива у Франції, здавалася неможливою. Вчені зацікавилися, як це можна пояснити природним шляхом.

Перрен з колегами розглянув не тільки можливість штучного поділу уранової руди, але також і те, як могла б працювати якась природна версія цього процесу. Подальші дослідження підтвердили останню версію, ставши одним із найчудовіших відкриттів в історії людства.

Зазначимо, що у своїх дослідженнях Перрен із колегами виявили в руді сліди продуктів поділу — справжні відбитки пальців природного зразка уранової руди, що зазнала поділу. У 2019 році французький геолог Людовик Феррьєр, куратор колекції метеоритів і колекції імпактитів у Музеї природної історії у Відні, заявив, що іншого пояснення просто не було — усе вказувало на те, що уранова руда зазнала поділу самостійно.

Дослідники зазначають, що в основі цього процесу лежать умови, необхідні для його протікання: приблизно два мільярди років тому родовища урану в Західній Африці, неподалік від сучасного Габону, мали містити достатню кількість урану-235 для досягнення критичної маси. Існує також один ключовий компонент — наявність води, необхідної як охолоджувального агента, що сповільнює нейтрони, дає змогу розщеплюватися атомам, а також забезпечує контрольований поділ.

За словами австралійського геофізика Пітера Вудса, природні процеси в Окло, що відбулися 2 мільярди років тому, з сучасним, створеним людиною легководним ядерним реактором. По суті, вода в Окло діяла як сповільнювач, поглинаючи нейтрони і контролюючи ланцюгову реакцію.

У міру того, як відбувався природний тиск, урану було достатньо для утворення товстих, великих покладів, які сприяли процесу і зберегли древній природний реактор. Оскільки це сталося одного разу, можливо, інші природні реактори існували в різних частинах світу в аналогічних умовах навколишнього середовища, хоча вони або були зруйновані з часом, або залишаються невиявленими.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що мільярди років тому на Землі існували ядерні реактори: як це може бути.

Раніше Фокус писав про те, що життя на Землі неминуче зникне: вчені розрахували кінцеву тривалість життя біосфери.

Для написання використано матеріали The Debrief, Natural History Museum.