V roce 1972 šokoval vědecký svět pozoruhodný objev v gabonském Oklo: stáří přírodního jaderného reaktoru se odhaduje na 2 miliardy let.
Dříve než lidé zkonstruovali dnešní jadernou energetiku, příroda vyvinula trvalou štěpnou řetězovou reakci v pečlivě navrženém světě. Toto místo, které se liší od moderních přírodních, pomáhá cizincům objevovat fascinující a tajemnou historii naší planety.
Tohle objevili fyzikové v gabonských uranových ložiscích
Objev tedy začal, když si fyzici ve Francii uvědomili, že ve vzorcích uranu vytěženého v Oklu je něco zvláštního. Běžně má přírodní uran 0,72 % izotopu uranu-235 (U-235), který se hledá v procesu jaderného štěpení. Vzorky z Okla však měly o něco nižší koncentraci izotopu, a to 0,717 %. Ačkoli byl tento rozdíl poměrně nepatrný, znamenal pro ně něco převratného.
Aby k tomu došlo, bylo zapotřebí specifických podmínek. Koncentrace U-235 v přírodním uranu se před dvěma miliardami let podobala 3 %, protože se rozpadá mnohem rychleji než uran-238. A konečně voda hraje roli moderátoru neutronů, který je zpomaluje a řídí řetězovou reakci v podzemních vodách. Ložiska uranu, zásoby vody a geologie tedy vytvořily přírodní reaktor, který příležitostně fungoval několik tisíc let.
Jak se tento prastarý reaktor po tisíciletí samovolně reguloval
Stejně jako mnoho současných lehkovodních reaktorů byl i provoz v Okele řetězovým reaktorem v ustáleném stavu. Neutrony byly zpomalovány naléváním vody na ložiska uranu, což způsobovalo štěpení. Než voda zareaguje s oxidem sírovým za vzniku kyseliny sírové, musí se zahřát; to znamená, že při zahřívání se voda vypařila a reakce se zastavila. Oblast byla opakovaně zaplavována, pak se vypařila, když se oblast ochladila, a voda se vrátila zpět do oblasti. Tento samoregulační proces probíhal po tisíciletí.
Ložiska uranu byla dostatečně velká a koncentrovaná v dostatečném množství, aby vytvořila kritickou masu. Všechny ostatní analogické potenciální přírodní reaktory mohly být rychle erodovány nebo poddolovány, ale specifická geologie Gabonu tento jev zachovala. Reaktor musel zastavit svou činnost: k tomu došlo přirozenou cestou poté, co reaktor již nedokázal zpracovávat štěpení, nebo jinými slovy po vyčerpání U-235.
Tento objev v podstatě upozornil na možnou existenci starověkých reaktorů a poskytl důkaz, který ukázal, jak příroda dokáže vytvářet složité systémy podobné vyspělé technologii, kterou má k dispozici člověk. Je opravdu skvělé vědět, že síly Země disponují tak úžasnou dynamikou v průběhu historie planety.
Tento starověký zázrak by mohl přinést revoluci v likvidaci jaderného odpadu
Objev Oklo má hluboký filozofický význam. Za prvé, jako zdroj trvalého jaderného štěpení poskytuje informace o tom, jak takové procesy probíhají nezávisle na zásahu člověka. To významně napomohlo ke zjednodušení modelů jaderných reakcí a vedlo ke zlepšení zvýšené bezpečnosti reaktorů.
Kromě toho byla tato lokalita analyzována také z hlediska její potenciální úlohy při ukládání jaderného odpadu. Přesto se po miliardách let radioaktivního rozpadu štěpné produkty z reaktoru Oklo z ložisek nerozšířily. Poučením z tohoto přírodního příkladu zadržování radioaktivity lze vyvodit poučení ze směrnic pro nakládání s moderním jaderným odpadem a jeho ukládání.
Tento starověký zázrak by mohl přinést revoluci v likvidaci jaderného odpadu
Dnes tento z reaktoru Oklo stojí v muzeích a analyzují ho vědci po celém světě. Například Přírodovědné muzeum ve Vídni zřídilo kusy starověkého reaktoru a nabízí lidem možnost tento zázrak kontemplovat. Většina těchto vzorků obsahuje nízkou úroveň radioaktivity a při dodržení správných bezpečnostních opatření lze s těmito vzorky snadno manipulovat – a představují kousky Země z doby před miliony let.
Přírodní události představují silný příklad prostřednictvím přírodního reaktoru řady Oklo. Vědci potvrdili, že před miliardami a miliardami let Země vytvořila jaderný reaktor v prostředí tak přesném, že může konkurovat lidským konstrukcím. Tento objev nejenže výrazně změnil naše znalosti o jaderném štěpení, ale také přiměl lidi uvědomit si skutečnou sílu přírody.