Первый в мире ядерный реактор в разы старше, чем считалось: появился 2 млрд лет назад в Африке

Природа полна курьезных открытий: например, в 1970-х годах открытие показалось настолько невероятным, что ученые задумались о существовании более ранней цивилизации на Земле, которая задолго до людей использовала силу атома. Речь идет об образце урановой руды из древней африканской шахты, не соответствующий характеристикам природного материала, пишет Фокус.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Подобные вопросы рассматривали французский ученый Франсис Перрен с коллегами еще в 1972 году — им удалось обнаружить свидетельства чего-то удивительного. Данные указывают на то, что благодаря причуде природы, два миллиарда лет назад на Земле произошла ядерная реакция, которая до этого протекала в совершенно естественных условиях.

История началась с обнаружения аномалии в урановой руде из шахты недалеко от Окло, Габон. Тогда команда Перрена заметила, что один из образцов материала содержал немного меньше урана-235, чем ожидалось бы в природных месторождениях. Имеющаяся информация четко указывала на постоянное соотношение радиоактивного урана в руде. Однако образец из шахты Окло, вероятно, указывает на нечто совершенно иное.

Ученые не верили своим глазам: даже ничтожно малое количество отсутствующего урана-235, казалось, указывало на то, что некоторые изотопы были вынуждены разделиться. В современных условиях на Земле нечто подобное может происходить только одним способом: посредством ядерной реакции.

Последствия были очевидны и означали одну из двух возможностей — любопытно, что одна из них была настолько примечательна, что, как и аномальный образец, находящийся в распоряжении Перрена на заводе по переработке ядерного топлива во Франции, казалась невозможной. Ученые заинтересовались, как это можно объяснить естественным путем.

Перрен с коллегами рассмотрел не только возможность искусственного деления урановой руды, но также и то, как могла бы работать некая естественная версия этого процесса. Дальнейшие исследования подтвердили последнюю версию, став одним из самых замечательных открытий в истории человечества.

Отметим, что в своих исследованиях Перрен с коллегами обнаружили в руде следы продуктов деления — настоящие отпечатки пальцев природного образца урановой руды, подвергшейся делению. В 2019 году французский геолог Людовик Феррьер, куратор коллекции метеоритов и коллекции импактитов в Музее естественной истории в Вене, заявил, что другого объяснения попросту не было — все указывало на то, что урановая руда подверглась делению самостоятельно.

Исследователи отмечают, что в основе этого процесса лежат условия, необходимые для его протекания: примерно два миллиарда лет назад месторождения урана в Западной Африке, недалеко от современного Габона, должны были содержать достаточное количество урана-235 для достижения критической массы. Существует также один ключевой компонент — наличие воды, необходимой в качестве охлаждающего агента, замедляя нейтроны и позволяя происходить расщеплению атомов и обеспечивая контролируемое деление.

По словам австралийского геофизика Питера Вудса, природные процессы в Окло, произошедшие 2 миллиарда лет назад, с современным, созданным человеком легководным ядерным реактором. По сути, вода в Окло действовала как замедлитель, поглощая нейтроны и контролируя цепную реакцию.

По мере того, как произошло естественное давление, урана было достаточно для образования толстых, крупных залежей, которые способствовали процессу и сохранили древний природный реактор. Поскольку это произошло однажды, возможно, другие природные реакторы существовали в различных частях мира в аналогичных условиях окружающей среды, хотя они либо были разрушены со временем, либо остаются необнаруженными.

Для написания использовались материалы The Debrief, Natural History Museum.