מכרה אורניום נטוש.
קרדיט תמונה: A_Dozmorov/Shutterstock.com
הרבה לפני שבני האדם החלו ליצור כורים גרעיניים כדי למלא את צורכי האנרגיה המגוחכים שלנו, עוד כשכדור הארץ נשלט על ידי חיידקים, למעשה, הטבע היכה אותנו ובנה את הכור הגרעיני הראשון על פני כדור הארץ.
במאי 1972, פיזיקאי במפעל לעיבוד גרעיני בפיירלט, צרפת, ערך ניתוח על דגימות אורניום כשהבחין במשהו די מוזר. במרבצי עפרות אורניום רגילים, נמצאים שלושה איזוטופים שונים; אורניום 238, אורניום 234 ואורניום 235. מתוכם, אורניום 238 הוא הנפוץ ביותר ואילו אורניום 234 הוא הנדיר ביותר. איזוטופ 235 מהווה כ-0.72 אחוז ממרבצי האורניום, והוא הנחשק ביותר, כאילו אתה יכול להעשיר אותו בעבר3 אחוזיםזה יכול לשמש ליצירת תגובה גרעינית מתמשכת.
בדגימות ממרבצי אוקלו בגבון, אפריקה, נמצא כי איזוטופ 235 מהווה 0.717 אחוז מהכלל. זה אולי לא נשמע כמו הבדל גדול, אבל זה די מוזר.
"כל האורניום הטבעי כיום מכיל 0.720 אחוז מ-U-235", הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית (סבא"א)מסביר. "אם היית מחלץ אותו מקרום כדור הארץ, או מסלעים מהירח או ממטאוריטים, זה מה שהיית מוצא. אבל פיסת הסלע הזו מאוקלו הכילה רק 0.717 אחוז".
בחקירה נוספת, מדענים מצאו שמרבצים אחרים מהאזור הכילו אפילו פחות מהאיזוטופ, בסביבות 0.4 אחוז, מה שהוסיף לתעלומה. תחילה הציעו מדענים שמרבצי האורניום נאלצו לעבור תגובה מתמשכת של ביקוע גרעיני. עם זאת, ניתוח נוסף מצא כי האורניום עבר תגובת ביקוע טבעית מתמשכת במשך 2 מיליארד שנים בעבר.
"כתוצאה מבדיקה מקדימה, בודו ועמיתיו (1972) הצהירו כי235מחסור ב-U באוקלו יכול לנבוע מפיצול איזוטופי או מתגובת שרשרת טבעית", דו"ח מאתהסקר הגיאולוגי האמריקאי מסביר. "תגובת השרשרת אוששה זמן קצר לאחר מכן על ידי ניתוחים שהראו שפע איזוטופי חריג של כדור הארץ נדיר עקב ביקוע, וספקטרום קריפטון-קסנון אופייני ל235U ביקוע."
התנאים לתגובות כאלה הם מאוד לא סבירים כיום, כאשר השפע של אורניום 235 באתר היה גבוה בהרבה בעבר. נוסף על כך, היה צורך למלא את האתר במי תהום כדי לקיים את התגובה, בדיוק כפי שמשתמשים במיםכורים גרעיניים מודרנייםלהאט את הנייטרונים המיוצרים בביקוע. כשהמים התחממו ו, הנייטרונים לא הואטו ונמלטו ללא תגובה נוספת, תוך עצירת הביקוע, לפני שהמים התקררו וחלחלו לתוך המשקעים מספיק כדי להתחיל את התהליך מחדש.
בסופו של דבר, במשך אלפי שנים של תגובות גרעיניות, הכור הגרעיני הראשון בעולם (שידוע לנו עליו) נעצר באיטיות.
