Oklo Ore: Ο πυρηνικός αντιδραστήρας 2 δισεκατομμυρίων ετών που δεν θα έπρεπε να υπάρχει

Το 1972, φυσικοί ανακάλυψαν σε ορυχείο του Γκαμπόν ουράνιο με «λανθασμένη» σύσταση. Πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, η φύση είχε δημιουργήσει έναν φυσικό πυρηνικό αντιδραστήρα.

Όλα ξεκίνησαν όταν επιστήμονες ανέλυσαν ένα δείγμα ουρανίου από το κοίτασμα Oklo στο Γκαμπόν της Αφρικής. Το υλικό παρουσίαζε μια ανεπαίσθητη αλλά κρίσιμη απόκλιση στη σύστασή του, καθώς περιείχε λιγότερο ουράνιο-235 από το αναμενόμενο.

Η διαφορά φαινόταν αμελητέα, όμως για τη φυσική ήταν τεράστια. Σε κάθε φυσικό δείγμα ουρανίου στη Γη, από τον φλοιό, τους ωκεανούς ή ακόμη και τη Σελήνη, το ποσοστό του U-235 είναι σχεδόν πανομοιότυπο. Το Oklo ήταν η εξαίρεση.

Γιατί το ουράνιο-235 είναι τόσο σημαντικό;

Το φυσικό ουράνιο αποτελείται κυρίως από δύο ισότοπα:

• Ουράνιο-238, που δεν είναι σχάσιμο
• Ουράνιο-235, που μπορεί να προκαλέσει πυρηνική σχάση

Το δεύτερο είναι το «κλειδί» για την πυρηνική ενέργεια, καθώς μπορεί να διατηρήσει αλυσιδωτή αντίδραση και να απελευθερώσει τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Ωστόσο, αποτελεί μόλις το 0,72% του φυσικού ουρανίου.

Ακριβώς γι' αυτό η απόκλιση στο Oklo προκάλεσε συναγερμό.

Υποψίες για ανθρώπινη παρέμβαση

Αρχικά, οι επιστήμονες αναρωτήθηκαν αν το ουράνιο είχε περάσει από κάποιον τεχνητό πυρηνικό αντιδραστήρα. Η πυρηνική σχάση μειώνει την ποσότητα του U-235, αφήνοντας ίχνη προϊόντων σχάσης και αυτά ακριβώς εντοπίστηκαν στο δείγμα.

Το πρόβλημα; Δεν υπήρχε καμία ένδειξη ανθρώπινης δραστηριότητας. Το ουράνιο ήταν απολύτως φυσικό.

Η ανατριχιαστική εξήγηση: Φυσική πυρηνική σχάση

Μετά από εκτενή ανάλυση, οι φυσικοί κατέληξαν σε ένα συμπέρασμα που έμοιαζε αδιανόητο: Το κοίτασμα του Oklo είχε λειτουργήσει ως φυσικός πυρηνικός αντιδραστήρας πριν από περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια.

Τότε, οι συνθήκες στη Γη ήταν διαφορετικές. Το ποσοστό του ουρανίου-235 ήταν υψηλότερο από ό,τι σήμερα, επιτρέποντας τη φυσική έναρξη αλυσιδωτής αντίδρασης.

Οι τρεις συνθήκες που έκαναν το «θαύμα» δυνατό

Για να συμβεί πυρηνική σχάση χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση, έπρεπε να συνυπάρχουν τρεις εξαιρετικά σπάνιοι παράγοντες:

• Κρίσιμη μάζα: Το κοίτασμα περιείχε αρκετό ουράνιο σε συμπαγή μορφή για να ξεκινήσει η αντίδραση.
• Επιβραδυντής νετρονίων: Το νερό που υπήρχε στο υπέδαφος λειτούργησε όπως στους σύγχρονους αντιδραστήρες, επιβραδύνοντας τα νετρόνια ώστε να συνεχιστεί η σχάση.
• Γεωλογική σταθερότητα: Το σύστημα παρέμεινε σταθερό για χιλιάδες χρόνια, επιτρέποντας επαναλαμβανόμενους κύκλους αντίδρασης.

Ένας αντιδραστήρας πριν από την ανθρωπότητα

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο φυσικός αντιδραστήρας του Oklo λειτούργησε περιοδικά, παράγοντας θερμότητα και ενέργεια με τρόπο εντυπωσιακά παρόμοιο με τους σύγχρονους πυρηνικούς σταθμούς.

Μέχρι σήμερα, το Oklo παραμένει το μοναδικό καταγεγραμμένο παράδειγμα φυσικής πυρηνικής σχάσης στον πλανήτη.