In urma cu aproximativ 2 miliarde de ani, procentul de uraniu 235 prezent in uraniul natural era de 3,6% deci mult mai important decat astazi (0,7%) datorita faptului ca perioada izotopului 235 (710 milioane de ani este mai scurta decat cea a izotopului 238 (4,5 miliarde de ani). Drept consecinta, uraniul natural putea atunci sa declanseze reactia in lant in natura.
La fel de extraordinar pe cat ar putea parea, conditiile necesare pentru a atinge criticitatea (imbogatire ad-hoc, puternica concentrare de uraniu in mineral, prezenta apei in cantitate suficienta, absenta elementelor prea absorbante) erau de altfel indeplinite acum 1 950 de milioane de ani dupa cum atesta situl de la Oklo din Gabon, unde au putut functiona mai multe reactoare nucleare in mod spontan timp de mai multe mii de ani degajand caldura (cateva zeci de kilowati) prin fuziune la fel cum o fac astazi centralele nucleare create de om!
Ce a dus la aceasta descoperire a fenomenului preizotopic la Oklo? Observarea unei anomalii de ordin izotopic a unui esantion de uraniu natural in cursul unei analize de rutina efectuata la uzina de imbogatire a uraniului de la Pierrelatte in iunie 1972. Ancheta desfasurata a permis de a cerceta ciclul combustibilului pana la extractia mineralului din doua situri uranifere din Gabon, Oklo si Mounana.
Abia atunci s-au descoperit, prin forajul de tip carota a sitului de la Oklo, esantioane de mineral de uraniu care continea uraniu 235, in mod surprinzator scazut, ca se putea atinge 0,4% in loc de 0,7%. A incercat sa se explice acest fenomen singular: unii au avansat ipoteza unei contaminari a terenului prin uraniu provenind de la o centrala nucleara, sau chiar posibilitatea de fractionare a continutului izotopic al uraniului. Altii au presupus eventualitatea unui impact de fragmente de antimaterie.
Specialistii au validat insa ipoteza reactiilor in lant in sanul zacamintelor de uraniu de la Oklo intr-o perioada foarte veche. Ei au pus in evidenta existenta produselor de fuziune care si-au lasat amprenta, desi s-a intamplat cu foarte mult timp in urma.
Fenomenul de la Oklo a putut fi observat gratie unor circumstante incredibil de favorabile: zonele de reactie au ramas intr-adevar inchise in adancime (la mai multe sute de metri) intr-o regiune care nu a cunoscut nicio bulversare geologica importanta in ultimii 2 miliarde de ani. Abia intr-o epoca foarte recenta fenomenele de eroziune au adus reactoarele in apropiere de suprafata, permitand de a fi descoperite de om.
De altfel, conditiile necesare intretinerii reactiei in lant nu avea decat o slaba probabilitate de a fi reunite simultan. De fapt, perioada in timpul careia reactia in lant avea o sansa de a se amorsa spontan se intindea pe o plaja stramta mergand de la 1 500 milioane la 2 200 milioane de ani i.e.n.:dincolo de aceasta plaja, continutul in uraniu 235 era prea slab pentru a atinge criticitatea si dupa, apele superficiale nu erau destul de oxidate pentru a antrena uraniul si a-l concentra imediat in capcana reductoare.
Intre altele, in aceeasi epoca, deschiderea structurilor tectonice a permis acumularea unei cantitati suficiente de apa in concentratiile de uraniu deja constituite. Mai precis, buna irigare a minereului prin apa infiltrata, ea a putut astfel sa joace rolul de moderator (provenea de la foarte marea porozitate a terenurilor, provocata prin desilificarea in prezenta apei). Aceeasi reactie dinamica a stat la originea reconcentratiei uraniului si deci a declansarii reactiei in lant.
In fine, reactoarele de la Oklo s-au creat ele-insele concentrand uraniul din aproape in aproape prin desilificarea minereului. Posibilitatea teoretica a existentei de reactoare nucleare naturale a fost anuntata inca din 1956 de Paul K. Kuroda in SUA. Iar in 1972, ea a fost confirmata prin descoperirile resturilor reactoarelor naturale de la Oklo in Gabon. Este interesant de subliniat faptul ca plutoniul a ramas pe loc, pana la disparitia sa prin dezintegrare alfa (cu o perioada de 24. 000 de ani) dand nastere la uraniu 235 care s-a constituit astfel in parte.
Exemplul reactoarelor de la Oklo constituie o baza de informatii foarte interesanta pentru studiul stocarii geologice a deseurilor radioactive. Deplasarile observate de deseuri radioactive dupa 2 miliarde de ani sunt minime (cativa metri in cel mai bun caz), desi mediul sitului a fost extrem de agresiv. Natura ofera numeroase exemple de situatii in care materiile radioactive au fost perfect inchise timp de milioane de ani.
Omul poate alege amplasamentele pentru stocaj geologic a deseurilor nucleare in functie de criterii specifice: capacitatea de a inchide elementele radioactive, impermeabilitatea rocii, rezistenta la deformare si stabilirea geologica. Avantaje foarte importante pentru siguranta omenirii.
0 comentarii:
Trimiteți un comentariu