Ученые обнаружили ядерный реактор возрастом 2 млрд лет: как это произошло

Удивительное открытие природного ядерного реактора возрастом около двух миллиардов лет заставило научный мир переосмыслить возможности нашей планеты. Исследователи наткнулись на уникальные образцы урановой руды, характеристики которой указывали на протекание процесса расщепления атомов в далеком прошлом.

Долгое время считалось, что подобные цепные реакции являются исключительно результатом человеческих технологий и инженерии. Однако тщательный анализ африканского месторождения подтвердил, что сложные физические процессы происходили там в абсолютно естественной среде. Как пишет IFLScience, эта сенсационная находка приоткрывает завесу над тем, как именно древняя Земля смогла самостоятельно создать и поддерживать работу автономного атомного очага.

Неожиданное открытие физиков

В 1972 году во время исследования образцов урановой руды учёные заметили крайне странную аномалию. Один из фрагментов имел уникальный изотопный состав, который существенно отличался от любых других известных образцов. После длительного изучения специалисты пришли к единственному возможному выводу: эта порода в далеком прошлом подверглась процессу самостоятельного ядерного расщепления.

Фактически, кусок минерала оказался обломком настоящего древнего микро-реактора.

Особенности урана и его изотопов

Сегодня уран является стратегически важным ресурсом, на котором основана вся атомная энергетика. Это один из самых тяжёлых металлов, встречающихся в природе, а его распространенность в земной коре примерно равна запасам олова, вольфрама или молибдена. Природный уран, добываемый из недр, состоит из двух основных изотопов: Уран-238 (U-238) – составляет преобладающую часть вещества, но не способен поддерживать ядерное деление.

Уран-235 (U-235) – именно этот изотоп является делящимся материалом, способным обеспечивать стабильную цепную реакцию и вырабатывать колоссальное количество энергии.

В обычных условиях доля U-235 в природной руде является постоянной величиной и составляет ровно 0,720 %. Этот показатель является стандартным для любой точки Земли, Луны и даже для микрочастиц в морской воде. Однако найденная в 1972 году руда полностью нарушила это правило.

Аномальная зона в Окло

Загадочный образец был привезен с уранового месторождения Окло, расположенного в Габоне (Африка). Анализ показал, что содержание U-235 в нем составляло всего 0,717%. Такая разница явно озадачила научное сообщество, поскольку противоречила всем базовым ожиданиям. Сначала возникла гипотеза об искусственном происхождении реакции, то есть о вмешательстве постороннего фактора или использовании руды в современном ядерном реакторе, где при бомбардировке нейтронами атомы урана делятся, выделяя тепловую энергию и новые полезные нейтроны.

Уменьшение доли U-235 обычно указывает именно на такой процесс. Однако подробная экспертиза подтвердила, что руда из Окло была абсолютно природной, хотя и содержала неоспоримые следы продуктов ядерного распада.

Как природе удалось запустить реактор

Учёные пришли к выводу, что месторождение в Габоне стало уникальным местом, где более 2 миллиардов лет назад сложились чрезвычайно благоприятные и редкие условия для естественного ядерного синтеза. Для запуска этого процесса совпали два ключевых фактора:

• Критическая масса: месторождения в Окло содержали достаточное количество обогащенного U-235 в виде толстых и обширных пластов, что послужило толчком к началу реакции.
• Наличие замедлителя: во время деления нейтроны движутся слишком быстро, чтобы уран мог их эффективно захватывать для продолжения цепной реакции. В современных технологиях для их замедления используют графит или газы, но чаще всего — обычную воду.

Древнее месторождение в Окло обладало достаточными запасами природной воды, которая и выступила идеальным замедлителем для хаотичных частиц. Хотя исследователи не могут утверждать, что подобное явление было единственным в истории нашей планеты, месторождение в Габоне остается единственным документально зафиксированным и подтверждённым случаем работы природного ядерного реактора на Земле.

OBOZ.UA ранее писал, что под реакторами Фукусимы ученые обнаружили активные бактериальные сообщества.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.