Anomalia, która postawiła naukę na głowie
Inżynierowie w zakładzie Eurodif w Pierrelatte rutynowo badali rudę wysłaną z gabońskiej kopalni Oklo. Wszystko wydawało się w porządku, dopóki nie przyjrzano się dokładnie proporcjom izotopów. Ruda uranu z Oklo zawierała jedynie 0,717% izotopu U-235, podczas gdy standard dla naturalnego uranu na całym świecie wynosił stabilnie 0,720%. Brakujące 0,003% dla laika brzmi jak błąd pomiaru, dla specjalistów był to sygnał, że w przeszłości działo się tam coś wyjątkowego.
Po dalszych badaniach, w tym oględzinach na miejscu, odkryli, że ruda uranu przeszła rozszczepienie samoczynnie. Nie było innego wyjaśnienia – wspomina Ludovic Ferrière z Wiedeńskiego Muzeum Historii Naturalnej
Ostatecznie badania potwierdziły, że doszło tam do samorzutnego rozszczepienia jądrowego około dwóch miliardów lat temu. Zidentyfikowano co najmniej piętnaście takich „reaktorów” w złożu Oklo i okolicach Bangombé. Każdy z nich, w szczycie aktywności, generował moc cieplną około 100 kilowatów. Odkrycie to uznano za jedno z najbardziej zdumiewających w dziedzinach geologii i fizyki jądrowej XX wieku.
Gdy Ziemia dysponowała naturalnymi elektrowniami
Aby zrozumieć, jak to było możliwe, trzeba cofnąć się w czasie. Dwa miliardy lat temu skład ziemskiego uranu był inny. Przez naturalny rozpad radioaktywny, izotop U-235 stanowił wtedy około 3% całości, czyli mniej więcej tyle, ile dziś stosuje się w niektórych reaktorach energetycznych. Sam uran to jednak za mało. Kluczową rolę odegrała woda gruntowa, która przesączała się przez porowate skały. Działała ona jako naturalny moderator, spowalniając neutrony na tyle, by mogły efektywnie powodować dalsze rozszczepienia. Cały system był zdumiewająco samoregulujący.
Podobnie jak w reaktorze jądrowym lekkowodnym zbudowanym przez człowieka, reakcje rozszczepienia, bez niczego, co spowolniłoby neutrony, co by je moderowało, po prostu ustają. Woda działała w Oklo jako moderator, absorbując neutrony, kontrolując reakcję łańcuchową – tłumaczy Peter Woods, ekspert ds. energii jądrowej
Gdy reakcja powodowała wzrost temperatury, woda odparowywała, co prowadziło do zatrzymania procesu. Po ochłodzeniu i ponownym napłynieciu wody, cykl zaczynał się od nowa. Ten geologiczny „termostat” działał przez setki tysięcy lat, pulsując energią w rytmie wyznaczanym przez naturę. Dziś takie zjawisko jest naturalnie niemożliwe. Proporcja U-235 spadła na skutek rozpadu do około 0,7%, co jest wartością zbyt niską do podtrzymania samodzielnej reakcji łańcuchowej. To właśnie dlatego współczesna energetyka jądrowa wymaga etapu wzbogacania paliwa. Fenomen Oklo był więc unikalnym zbiegiem okoliczności, swoistym oknem w czasie, które dawno się zamknęło. Miejsce to jest dziś kopalnią wiedzy dla naukowców.
Czytaj też: Pustynia ukrywała kompletne miasto przez setki lat. Odkrycie w Sohag zmienia historię Egiptu
Próbki z Oklo trafiły na stałą wystawę do Wiedeńskiego Muzeum Historii Naturalnej. Emitowane przez nie promieniowanie, na poziomie około 40 mikrosiwertów na godzinę w odległości 5 centymetrów, jest porównywalne z dawką, jaką otrzymujemy podczas długiego lotu samolotem. Oklo pozostaje przede wszystkim dowodem na inżynieryjny geniusz natury. Pokazuje, że procesy, które uważamy za szczytowe osiągnięcia naszej techniki, mogą powstawać samorzutnie, gdy odpowiednie warunki spotkają się we właściwym czasie.