Тайны планеты: мощный ядерный реактор, которому более двух миллиардов лет

/ Просмотров: 6178

 

мощный ядерный реактор

 

В 1972 году исследователи обнаружили кусок урановой руды, которая выглядела как после использования в ядерных реакциях. За годы исследований было установлено наличие ядерных реакторов большой мощности, которые действовали в течение пяти тысяч лет. Возраст реакторов? Более 2 млрд. лет. Хотя ученые склонны считать, что это реакторы естественного происхождения, их  месторасположение, режим и то, что они являются уникальными, породили теории о возможности их построения по технологии намного превосходящей современные достижения.

Запрещена добыча урана в Гранд-Каньоне (+Фото)
Запрещена добыча урана в Гранд-Каньоне (+Фото)

В июне 1972 года группа ученых из французского ядерного реактора в Пьералатт (Pierralatte), на  юго-востоке Франции, заметила очень странную особенность "урановой руды", которая впоследствии была проанализирована. В составе руды наблюдался дефицит урана-235, изотопа, используемого в ядерной реакции. В природе уран встречается в трех изотопах всегда с одинаковым процентным соотношением: уран-238 (99.2744%), уран-235 (0.7202%) и уран-234 (0.0054%).

В пределах ядерной установки по обогащению урана каждый грамм делящегося материала тщательно регистрируется. Так что дефицит урана-235 представлял серьезную проблему, которую следовало внимательно проанализировать.

Уран, найденный в шахте Габон, содержал только 0,600% урана-235.

Япония запустила первый ядерный реактор после аварии на Фукусиме
Япония запустила первый ядерный реактор после аварии на Фукусиме

Физики обнаружили, что габонская аномалия находится в шахте Окло, расположенной недалеко от города Франчевиль (Franceville), в районе, богатом урановой рудой, которую ученые считали природным ископаемым. Но уран этой зоны содержал очень мало изотопов урана-235, а  это явление не может быть естественного происхождения.

Вопрос вызвал много споров среди ученых, которые не могли объяснить данное явление. Такой низкий процент U-235 можно найти только в составе руды, использованной в современных ядерных реакторах.

Ядерный реактор нуждается в U-235 в соотношении 3,5%, чтобы обеспечить длительность прохождения реакции. После использования изотопа U-235 в ядерной реакции, концентрация U-235 падает ниже 0,7%.

Авария на атомном реакторе в США превосходит Фукусиму
Авария на атомном реакторе в США превосходит Фукусиму

Казалось бы, для того чтобы усложнить задачу ученых, руда из шахты Окло содержала многочисленные следы процесса ядерного деления - изотопы циркония, иттрия, неодима и церия ксенона.

Благодаря множеству доказательств  наличия процесса ядерного деления, ученые начали искать в Окло ядерный реактор, который обрабатывал бы руду. Позднее ученые поняли, что реактор состоял из подземного слоя руды и слоя пористой породы с прилегающими грунтовыми водами.

Когда нейтрон сталкивается с атомом U-235, атом распадается, производя два меньших ядра и несколько нейтронов большой энергии. Далее эти нейтроны сталкиваются с другими атомами U-23, и если их действие замедлить, то они произведут цепную реакцию. Слишком много нейтронов и атомов U-235 могут вызвать ядерный взрыв. Если их слишком мало, то реакция не является устойчивой. Если не замедлить действие нейтронов и атомов, реакция прекращается.

Чтобы сохранить параметры процесса, действие нейтронов замедляется с помощью химических веществ: в современных реакторах используют обычную и тяжелую воду, графит и т.д. Важной составляющей любого естественного ядерного реактора является агент, замедляющий реакцию распада.

В случае реактора Окло, этим агентом была вода. В Окло уран-235 проник в слой песчаника вместе с протекающей водой. Слой урана начал производить нейтроны, которые сгенерировали цепную реакцию. Действие нейтронов и реакция замедлились. Когда порода охлаждалась, вода вновь просачивалась сквозь песчаник и реакция начиналась вновь.

В Окло реакторы работали в циклах, говорят исследователи, которым удалось даже определить длительность циклов после анализа изотопов ксенона – вторичного продукта деления,обнаруженного в песчанике. В реакторе ежедневно происходили  8 циклов по 30 минут каждый, с последующей остановкой в течение 2 часов 30 минут, в течение которых порода охлаждалась.

Как же все-таки можно было создать реактор  с 0,7202% U-235? Когда солнечная система была создана, около 17% урана были изотопами-235. Этот процент неуклонно снижался в результате естественной трансформации U-235. В этих условиях и были обнаружены залежи урановой руды в Габоне, возраст которых насчитывает 2 млрд. лет, концентрация урана-235 выше 3%, была достаточно высокой, чтобы вызвать автономную ядерную реакцию, считают ученые.

Французские ученые провели детальные исследования в Окло, открыв больше чем реактор. В конце поиска они нашли 18 таких реакторов, которыерасполагаются на площади в десятки квадратных километров.

Какова была мощность энергии, генерируемой реакторами? Очень высокая, гораздо больше чем производят современные технологии. Еще более необычно, что реакторы функционировали пятисот тысяч лет тому назад, до тех пор, пока процент U-235 не сократился.

"Реакторы, вероятно, работали в условиях, сходных с нынешними водяными реакторами, при давлении около 150 атмосфер и температуре около 300 градусов по Цельсию", - рассказывает Эдвард Дэвис, ученый из Университета Кувейта.

После открытия других реакторов, размещенных чрезвычайно рационально, некоторые ученые засомневались в естественном происхождении реакторов. Еще одно свидетельство в пользу того, что происхождение реакторов искусственное. Некоторые реакторы находились близко к поверхности и под влиянием процессов изменения окружающей среды трансформировались, в то время как другие, расположенные на глубине до 400 метров, сохранились намного лучше.

На Земле не найден другой ядерный реактор естественного происхождения.

 

Источник


Если вам понравился этот материал, то предлагаем вам подборку самых лучших материалов нашего сайта по мнению наших читателей. Подборку - ТОП интересных фактов и важных новостей со всего мира и о разных важных событиях вы можете найти там, где вам максимально удобно ВКонтакте или В Фейсбуке