Οι ποσότητες ουρανίου εδώ και 2 δισεκατομμύρια χρόνια - Διδάγματα πέρα από πρακτικές εφαρμογές στην πυρηνική ενέργεια και τη διαχείριση αποβλήτων (interestingengineering.com)
Πολύ πριν οι άνθρωποι αντιληφθούν την πυρηνική ενέργεια, η φύση είχε ήδη κατασκευάσει τον δικό της αντιδραστήρα. Ένα γεωλογικό θαύμα, ένας υπόγειος θάλαμος όπου το μετάλλευμα ουρανίου, λουσμένο με νερό, αναφλέγεται αυθόρμητα, δημιουργώντας τον μοναδικό φυσικό πυρηνικό αντιδραστήρα της Γης.
Αυτός είναι ο φυσικός πυρηνικός αντιδραστήρας Oklo που δημιουργήθηκε πριν από περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια στα βάθη της Γκαμπόν, στη Δυτική Αφρική.
Η ιστοσελίδα interestingengineering.com περιγράφει τι ακριβώς συμβαίνει με το εν λόγω θαύμα της φύσης.
Ανακάλυψη και αρχικά μυστήρια
Η ιστορία ξεκινά το 1972, όταν ο φυσικός Francis Perrin, που εργαζόταν σε μια μονάδα επεξεργασίας πυρηνικών καυσίμων στη Γαλλία, αντιμετώπισε μια αινιγματική ανωμαλία.
Ένα δείγμα μεταλλεύματος ουρανίου που προέρχεται από ένα ορυχείο στη Γκαμπόν εμφάνισε μια ασυνήθιστη ισοτοπική αναλογία ουρανίου-235 (U-235) που αψηφούσε την υπάρχουσα επιστημονική κατανόηση.
Περαιτέρω μελέτες επιβεβαίωσαν ότι το μετάλλευμα ήταν εντελώς φυσικό, χωρίς να υπάρχουν ενδείξεις ανθρώπινης παρέμβασης.
Το φυσικό ουράνιο περιέχει συνήθως 0,720% U-235, αλλά το συγκεκριμένο δείγμα περιείχε μόνο 0,717%.
Στο επίκεντρο το ουράνιο
Η ύπαρξη του φυσικού πυρηνικού αντιδραστήρα Oklo κατέστη δυνατή χάρη στη συμβολή εξαιρετικών γεωλογικών και περιβαλλοντικών συνθηκών που αντικατοπτρίζουν, από ορισμένες απόψεις, τις κατασκευασμένες πτυχές των σύγχρονων πυρηνικών αντιδραστήρων.
Κεντρική θέση σε αυτό το φαινόμενο ήταν η συγκέντρωση του ουρανίου-235 (U-235).
Πριν από περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια, το ποσοστό U-235 στο φυσικό ουράνιο ήταν περίπου 3%, σημαντικά υψηλότερο από το σημερινό 0,720%.
Αυτή η αυξημένη συγκέντρωση ήταν ζωτικής σημασίας καθώς επέτρεψε μια παρατεταμένη πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση, κάτι που αναπαράγεται σχολαστικά στη διαδικασία εμπλουτισμού καυσίμου των σύγχρονων πυρηνικών αντιδραστήρων.
Ο κομβικός ρόλος του νερού
Το νερό ήταν εξίσου κρίσιμο στο Oklo, ενεργώντας ως συντονιστής νετρονίων.
Στο Oklo, τα υπόγεια ύδατα που διεισδύουν στα κοιτάσματα ουρανίου εξυπηρετούσαν αυτόν τον σκοπό, επιβραδύνοντας τα νετρόνια τόσο ώστε να επιτρέψει τη συνεχή σχάση χωρίς υπερθέρμανση και τήξη.
Πρόκειται για διαδικασία προσεκτικά διαχειριζόμενη σε σύγχρονους αντιδραστήρες με προηγμένα συστήματα ψύξης.
Επιστημονικές γνώσεις και παγκόσμιες επιπτώσεις
Η ανακάλυψη του αντιδραστήρα Oklo έδωσε πολλές γνώσεις για τη συμπεριφορά των πυρηνικών υλικών υπό φυσικές συνθήκες, επηρεάζοντας σημαντικά τα πεδία της πυρηνικής φυσικής και της περιβαλλοντικής επιστήμης. Ένα από τα ενδιαφέροντα ευρήματα από το Oklo ήταν ο ρόλος των οργανικών ενώσεων που βρέθηκαν στα κοιτάσματα ουρανίου.
Αυτά τα οργανικά υλικά πιθανότατα βοήθησαν στη δέσμευση των υποπροϊόντων της πυρηνικής σχάσης, εμποδίζοντάς τα να διασκορπιστούν στο περιβάλλον. Αυτός ο φυσικός περιορισμός είναι παράλληλος με τις σύγχρονες μεθόδους διαχείρισης πυρηνικών αποβλήτων, όπου χρησιμοποιούνται συνθετικά εμπόδια και γεωλογικοί χώροι αποθήκευσης για την απομόνωση ραδιενεργών αποβλήτων.
Επιπλέον, η μελέτη των προϊόντων σχάσης και των προτύπων μετανάστευσης τους εντός του αντιδραστήρα Oklo παρέχει μια μοναδική μελέτη περίπτωσης για την κατανόηση των μακροπρόθεσμων αλληλεπιδράσεων μεταξύ ραδιενεργών υλικών και του περιβάλλοντός τους.
Αυτές οι γνώσεις είναι ανεκτίμητες για την ανάπτυξη ασφαλέστερων, πιο αποτελεσματικών μεθόδων αποθήκευσης και διάθεσης πυρηνικών αποβλήτων σήμερα.
Τα διδάγματα που αντλήθηκαν από το Oklo εκτείνονται πέρα από τις πρακτικές εφαρμογές στην πυρηνική ενέργεια και τη διαχείριση αποβλήτων. Αμφισβητούν την κατανόησή μας για το τι είναι δυνατό στη φύση και προκαλούν μια επανεκτίμηση του τρόπου με τον οποίο εξετάζονται οι πυρηνικές διεργασίες στο πλαίσιο της γεωλογικής ιστορίας της Γης και πιθανώς σε άλλους πλανήτες.
Ο αντιδραστήρας Oklo σήμερα
Σήμερα, ο φυσικός πυρηνικός αντιδραστήρας Oklo συνεχίζει να συναρπάζει τόσο τους επιστήμονες όσο και το κοινό, όχι μόνο ως ιστορική περιέργεια, αλλά ως εκπαιδευτικό εργαλείο και ως επιστημονικός πόρος.
Ένα απτό κομμάτι αυτού του αρχαίου φαινομένου εκτίθεται στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας της Βιέννης, όπου ένα δείγμα βράχου από τον αντιδραστήρα Oklo αποτελεί μέρος της μόνιμης έκθεσης από το 2019.
Αυτό το δείγμα, μαζί με άλλα αποθηκεύονται στη γαλλική εταιρεία πυρηνικής ενέργειας και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας
www.worldenergynews.gr
