АКТУАЛИЗИРАНО 3 АПРИЛ 2022 Г. - 14:59 ЛЕКС ЛИЙ

Габон: Домът на древните ядрени реактори

https://www.youtube.com/watch?v=yS53AA_WaUk&feature=emb_imp_woyt

Ядрените реактори, създадени от човека машини, предназначени да генерират енергия от ядрено делене, съществуват от 1942 г. Някои може да се изненадат да разберат, че въпреки че изкуствените ядрени реактори са създадени преди почти 80 години, естествените ядрени реактори са съществували много преди това. Всъщност естествените ядрени реактори са съществували милиарди години преди изкуствените реактори в различни региони на земното кълбо. По-специално, страната Габон в Централна Африка някога е била дом на 16 естествени ядрени реактора. Ядрените реактори в Габон успяха да генерират приблизително 100 киловата енергия, достатъчно, за да запалят около 1000 крушки наведнъж.

                                                    Tracing The Footprints Of The Philistines To Minoan Knossos On Crete        

Мнозина се чудят как са се появили ядрените реактори в Габон, както и колко вероятно е бъдещите естествени ядрени реактори да се образуват другаде по земята. Учени и изследователи са в състояние да съберат малко информация за тези реактори, за да ни дадат по-добра представа за тяхната функционалност. Като разгледаме как са възникнали тези естествени ядрени реактори, можем да анализираме потенциала за образуване на повече реактори в бъдеще и може би дори да научим един-два урока за производството на енергия от самата майка природа .

Людовик Фериер, уредник на скалната колекция, държи реактора Окло във Виенския природонаучен музей. ( Л. Гил/МААЕ )

Оригиналният изцяло натурален източник на енергия

Габон, съкратеното име на Република Габон, се намира на западния бряг на Централна Африка. Има население от близо 2,2 милиона души и произхожда от френска територия през 1800-те години. В резултат на това основният език в Габон е френският. Габон спечели своята независимост като държава от Франция през 1960 г. заедно с няколко други африкански държави, които преди това са били част от Френската общност.

Геологически Габон е интересен с това, че е изграден предимно от магматична и метаморфна скала на почти два милиарда години от палеопротерозойската ера. Тази древна кора съдържа ценни природни ресурси, включително магнезий, желязо, уран, злато и петрол. В целия пейзаж изследователите и изследователите могат да намерят древни земни образувания като пълните с въглеводороди рифтове, образувани по време на отделянето на Пангея преди 175 милиона години. Естествените ядрени реактори в Габон са още едно древно образувание, на което се натъкнаха преди близо 50 години.

• Технологията за ядрен синтез ще ускори космическото пътуване
• Древните елити са осакатили лицата си, казва проучване на пещерата Ирунгу

През 70-те години на миналия век миньорите се натъкват на тези 16 ядрени реактора в Окло, югоизточен регион на Габон, докато търсят уран за захранване на френски атомни енергийни централи. Уранът е основният елемент, използван за генериране на енергия чрез ядрено делене. В изкуствените атомни електроцентрали уранът се превръща в пелети, които се използват като гориво в ядрените реактори. След това тези уранови пелети се поставят в пръти, които са свързани заедно, за да образуват горивни касети. Горивните касети са разположени вътре в корпуса на реактора, който е потопен във вода, за да действа като охлаждаща течност.

Проби от Окло, дарени на Природонаучния музей на Виена. ( Людовик Фериер / Museo de Historia Natural )

При ядрено делене първоначалният атом на уран се разделя, което отделя неутрон. След това този неутрон удря други атоми на уран, което от своя страна също ги разделя. Тъй като повече неврони разделят повече атоми на уран, от тези химични реакции се генерира топлина, която след това се използва за превръщане на водата в пара. След това тази пара се използва за въртене на парни турбини за производство на екологично чиста възобновяема енергия. Водата, в която реакторният съд е потопен, действа за охлаждане на елементите и забавяне на неутроните, така че реакциите да не протичат твърде бързо.

Уранът е много търсен от атомните електроцентрали поради способността му лесно да се разделя на по-малки атоми в сравнение с други елементи. Когато естественият уран беше открит от френски миньори в Окло, изследователи, повикани в района, забелязаха, че има по-ниска концентрация от 235 U (уранов изотоп 235, който се използва предимно при ядрено делене, тъй като се разделя лесно), което е статистически значимо. Те също така откриха доказателства за цезий, америций, кюрий и плутоний, които обикновено се разглеждат като отпадъчни продукти в ядрените реактори от разпадането на урана. Това им показа, че в мините е настъпило естествено ядрено делене . Това беше първото направено откритие, което показва, че ядреното делене може да се случи естествено в земята.

Естествените ядрени реактори на делене на Окло: (1) Зони на ядрен реактор. (2) Пясъчник. (3) Пласт от уранова руда. (4) Гранит. (MesserWoland/ CC BY-SA 3.0 )

Гайките и болтовете на естествените ядрени растения

Когато изследователите започнаха да разглеждат по-нататък ядреното делене, което се случва в ядрените реактори в Габон, те започнаха да се чудят как ядреното делене се случва толкова небрежно. В изкуствените ядрени реактори са необходими охлаждащи течности като вода, за да забавят химичните реакции чрез намаляване на скоростта на движение на неутроните. Намаляването на движението на неутроните намалява разделянето на урановите атоми, което води до по-управляемо производство на топлина и пара. Без охлаждаща течност като вода, ядреното делене ще се случи толкова бързо, че корпусът на реактора може да стане достатъчно горещ, за да се стопи, изгори или дори да експлодира.

Отличен пример за неконтролирано ядрено делене би била катастрофата в Чернобил, която разтопила активната зона на реактора и причинила няколко експлозии, довели до няколко жертви и сериозно радиоактивно замърсяване в региона. Още няколко смъртни случая настъпиха през по-късните години поради радиоактивно облъчване, причинявайки различни видове рак и заболявания при засегнатите лица.

Проста диаграма на ядрено делене. В първия кадър неутрон е на път да бъде уловен от ядрото на U-235 атом. Във втория кадър неутронът е погълнат и за кратко е превърнал ядрото в силно възбуден атом U-236. В третия кадър атомът U-236 се е разделил, което води до два фрагмента на делене (Ba-141 и Kr-92) и три неутрона, всички с много големи количества кинетична енергия. ( Обществено достояние )

Когато анализираха ядрените реактори в Габон, учените за първи път осъзнаха, че за да се осъществи естествено ядрено делене, в един момент трябваше да присъства значително по-висока концентрация от 235 U, за да започне тази верижна реакция. Като се има предвид изключително високият период на полуразпад на урана (700 милиона години), тази концентрация би била налице почти два милиарда години преди откриването на урановите руди. При такава висока концентрация атомите биха се сблъскали и разделили естествено, което би довело до по-нататъшни реакции. Изследователите смятат, че тази висока концентрация на уран вероятно е била причинена от комбинация от изветряне на магмени скали и висока бактериална активност в древни времена.

При такава висока концентрация от 235 U би бил необходим някакъв вид охлаждаща течност, за да се контролират реакциите и да се предотврати тяхното причиняване на експлозия в мината. Смята се, че преди това в Окло е имало значително количество вода, която е била естествена охлаждаща течност за мините преди два милиарда години. Това би предотвратило евентуални неконтролируеми реакции в мината с течение на времето.

За някои учени най-завладяващата част за ядрените реактори в Габон не е фактът, че някога са произвеждали ядрена енергия. Най-интересният факт е, че тестовете не показаха данни за висока радиоактивност в района. Някога токсичните цезий и плутоний сега са се разпаднали на барий, който е безвреден за хората. Също така няма признаци за радиоактивно облъчване на дивата природа в района, което естествено би се очаквало около 16 естествени ядрени реактора. Това откритие за ядрените реактори в Габон предполага, че природата е намерила начин естествено да освободи зоната от значителна радиоактивност с течение на времето, урок, който учените бързо се опитват да научат от него.

Теренът, заобикалящ естествените ядрени реактори в Окло, предполага, че вкарването на подземните води над слой от скална основа може да бъде необходима съставка за богата уранова руда, способна на спонтанно делене. ( Университет Къртин )

Поредица от злощастни ядрени събития

Изследователите смятат, че ядрените реактори в Габон са функционирали повече от милион години, след като са били формирани преди близо два милиарда години. Реакторите щяха да функционират правилно под вода, докато водата в крайна сметка се изпари поради високата топлина от ядрените реакции. Това е същата реакция, която протича в изкуствените реактори, с изключение на това, че водата се рециклира, вместо да се изпарява изцяло.

След около милион години предишната висока концентрация на 235 U би била значително изчерпана. В този момент е вероятно реакторите да са спрели активно да произвеждат енергия. Въпреки че естествените реактори бяха затворени, те бяха запазени по чудо в продължение на милиони години след това поради защитата на околната глина и въглеродни вещества. Тези вещества защитаваха реакторите от високи източници на кислород, които биха корозирали или разтворили всички следи от ядрена реакция през последните няколко милиона години.

По отношение на бъдещето на естествените ядрени реактори в Габон, френските миньори продължиха да извличат останалия уран за използване в изкуствени ядрени реактори. В днешно време мините са изчерпани от по-голямата част от използваемия си уран, което елиминира всяка вероятност реакторите да произвеждат повече енергия някой ден в бъдеще. Сега учените наричат ​​тези мини „изкопаеми“ естествени ядрени реактори на делене, тъй като те вече не функционират, но все още съдържат доказателства, доказващи тяхната предишна способност да генерират енергия.

Професор Франсоа Готие-Лафайе (Университет в Страсбург) посочва контактната зона на естествен ядрен реактор номер 10 на група швейцарски журналисти в урановата мина Окло (Габон) през 1997 г. (Д-р Матиас Д. Книл/ Swiss Journal of Geosciences )

Може ли природната енергия да се върне?

Въпреки че ядрените реактори в Габон вече са добивани за целия им използваем уран, миньорите са въвели стъпки за възстановяване на мините. Възстановяването на мини е човешкият акт за минимизиране на въздействието върху околната среда от добива чрез връщане на минираните площи в първоначалното им състояние. Рекултивацията може да включва намаляване на ерозията, стабилизиране на склоновете и поправяне на всякакви въздействия върху местните диви животни. С течение на времето се смята, че възстановяването на мините може да доведе до попълване на собствените си ресурси на земята, въпреки че някои от ефектите от възстановяването на мините няма да се видят през нашия живот. Много минирани площи са превърнати в местообитания на диви животни или земеделски полета.

 

 

За изкопаемите природни ядрени реактори в Окло рекултивацията на мините все още продължава. Планът за региона не е напълно ясен, като се има предвид историята му като място за естествен ядрен реактор, но учените работят активно в региона, за да изпълнят възможно най-добрия план. Тези планове за рекултивация накараха някои да се запитат дали мините може някой ден да започнат да генерират енергия отново. Като се има предвид значително ниската концентрация на уран в мините в момента, е малко вероятно в близко бъдеще да възникнат верижни реакции. Тъй като уранът е ограничен ресурс в земята и не може да бъде произведен, също така е невъзможно концентрацията на уран в мините да се увеличава с времето.

Въпреки че бъдещето изглежда мрачно за ядрените реактори в Габон, учените признаха, че със сигурност е възможно други естествени ядрени реактори да съществуват другаде по земята. Въпреки че в момента не са намерени такива, бъдещи проучвания в различни региони от миньори и изследователи могат да доведат до откриването на друг естествен ядрен реактор. Тъй като в океана има висока концентрация на уран (приблизително „четири милиарда тона“ по оценка), някои учени предполагат, че може да има някои естествени ядрени реактори, функциониращи в океанската кора на дъното на океана.

• 17 артефакта, които не са на място, за които се казва, че са съществували високотехнологични праисторически цивилизации
• Богове Галактика, Скалата на Кардашев: Предречена бъдеща съдба на човечеството

Морската вода ще действа като естествен охладител, за да предотврати неконтролирано разделяне на уран, подобно на реакторите в Габон преди два милиарда години. Като се има предвид, че приблизително 80% от океана все още не е картографиран и неизследван, със сигурност е възможно естествен ядрен реактор да дебне някъде в дълбините.

Тъй като възобновяемата енергия се изследва и прилага по-нататък, уранът ще продължи да се добива за изкуствени ядрени реактори. Ядрените учени все още анализират дългосрочните ефекти от ядрената енергия, като например необходимостта от изхвърляне на ядрени отпадъци, без да се замърсява земята с радиоактивност. Използвайки информацията, събрана от ядрените реактори в Габон, учените може да успеят да разработят ефективен и безопасен метод за изхвърляне на тези отпадъци в бъдеще. С малко късмет ядрените реактори в Габон някой ден ще се превърнат в постижим пример за това как да се генерира ядрена енергия по безопасен за околната среда начин.

Изображение отгоре: Окло, Габон разполага с първия и единствен естествен ядрен реактор в света. Източник: WORLDKINGS

От Лекс Лий

изкуствените реактори ползват промишлено-ОБОГАТЕН уран. В НЕобогатеният уран, делението става бавно, за векове.
Като работех в урановите мини в Сеславци (Софийско), урановата руда беше топла, по-топла от тялото. Но такава слаба топлина не може да се използва.