Природный ядерный реактор в Окло

В 1972 году горнодобывающая компания из Франции разрабатывала урановую руду на руднике Окло в Габонской Республике. Однажды при проведении стандартного анализа образцов руды выяснилось странное и пугающее обстоятельство: содержание в ней урана-235 оказалось заниженным по сравнению с нормой. Общая недостача изотопа составила около 200 кг, что хватило бы не на одну атомную бомбу.

Терроризм уже тогда представлял собой серьезную опасность, поэтому французы основательно встревожились и стали выяснять, куда же подевался столь опасный изотоп. Проведенное расследование позволило установить, что содержание урана-235 в габонском руднике столь же низкое, как и в отработанном топливе реактора АЭС.

Бредовая идея, что террористы каким-то немыслимым образом заменяют ценную руду уже отработанным топливом с АЭС, сразу умерла, едва успев родиться. Оставалось искать объяснение, базирующееся только на естественных природных процессах.

Специальная экспедиция французских геологов обследовала урановое месторождение в Окло и совместно с физиком Фрэнсисом Перреном и аналитиком Бужигесом пришла к сенсационному выводу — около 2 млрд лет назад в Окло работал самый настоящий природный реактор! Ученым удалось выделить 16 одиночных реакторов в трех отдельных частях месторождения — в Окло, в Окелобондо (1,6 км от Окло) и в Бангомбе (20 км к югу от Окло). Все эти три части месторождения ученые объединили под одним названием «Природный ядерный реактор Окло».

Итак, уран-235 не украли террористы, он был выработан в ходе действия уникального природного объекта, аналога которого так и не удалось обнаружить. Реактор в Окло оказался единственным на планете; видимо, только здесь образовалось уникальное сочетание ряда условий. Однако до сих пор некоторые ученые не верят в возможность такого чуда и пытаются найти другие объяснения причины возникновения столь невероятного объекта.

2 декабря 1942 года возглавляемая лауреатом Нобелевской премии Энрико Ферми команда физиков из Чикагского университета запустила первый в мире ядерный реактор, прозванный «Чикагской поленницей». Ферми всегда подчеркивал, что осуществить цепную реакцию можно только искусственным путем, но через 14 лет появились первые предположения о возможности существования природного атомного реактора. В 1956 году американские ученые Джордж Ветрилл и Марк Ингрэм опубликовали статью, в которой изложили свою гипотезу о наличии в далеком прошлом естественных ядерных реакторов.

Разработкой такой же гипотезы длительное время занимался физик Пол Кадзуо Курода из Арканзасского университета. Он посетил ряд месторождений урана, пытаясь обнаружить в них признаки существовавших когда-то природных ядерных реакторов. Курода также разработал ряд условий, необходимых, по его мнению, для того, чтобы в залежи уранового месторождения мог самопроизвольно возникнуть процесс длительного не прекращающегося расщепления. Так что, когда французские ученые обнаружили естественный ядерный реактор в Окло, уже имелась определенная теоретическая база, позволяющая объяснить этот феномен.

Через три года после открытия в Окло в столице Габона Либревиле прошла научная конференция, на которую собрались ученые со всего мира, чтобы обсудить ряд деталей, связанных с природным реактором, и дать оценку открытию, вызвавшему горячие дискуссии среди физиков-ядерщиков. В ходе этой конференции подавляющая часть ее участников согласилась с выводом, что месторождение в Окло является единственным в мире естественным ядерным реактором. Он спонтанно запустился около двух миллиардов лет назад и проработал примерно 500 тысяч лет.

Рудные тела месторождения Окло, в которых происходила самоподдерживающаяся реакция ядерного деления, представляют собой линзовидные образования диаметром около 10 м и толщиной от 20 до 90 см, залегающие в пористом песчанике. Возникновение и длительная работа природного ядерного реактора были обусловлены рядом факторов. Ключевым из них было 3,7%-е изотопное содержание урана-235 в руде, которое вполне сравнимо с содержанием урана в низкообогащенном ядерном топливе, на котором работает сейчас большинство АЭС.

Вторым важным фактором было наличие воды. Работа естественного ядерного реактора поддерживалась благодаря горным водным источникам. Они играли роль замедлителя, необходимого для снижения скорости движения испускаемых нейтронов и поддержания цепной реакции. Когда вода попадала в природный реактор, она закипала и испарялась, в результате чего цепная реакция на время приостанавливалась. На охлаждение реактора и накопление воды шло около 2,5 часов, длительность активного периода составляла порядка 30 минут. Именно уникальная комбинация физических условий позволила осуществиться феномену природного реактора в Окло.

Хотя большая часть из тех, кто участвовал в конференции 1975 года в Либревиле и согласились с выводом о наличии в далеком прошлом в Окло природного ядерного реактора, некоторые ученые назвали его надуманным. По их мнению, для возникновения природного реактора должно случайно совпасть слишком много факторов, а вероятность этого практически равна нулю. Ссылались они и на отсутствие возможности для реализации подобного феномена, о котором не раз говорил великий Энрико Ферми.

Что же они предложили взамен, ведь феномен надо было как-то объяснить? А эти смельчаки взяли да и предположили гипотезу об искусственном происхождении реактора в Окло. По их мнению, он вполне мог быть создан некой древней цивилизацией, овладевшей атомной энергией. Правда, мощность этой АЭС была настолько мала, что, как пишут, ее «хватило бы для работы нескольких десятков тостеров».

Впрочем, никто и не настаивал, что в Окло была именно АЭС, чаще речь шла о могильнике ядерных отходов. Если это на самом деле был могильник, то он был оборудован идеально, за внушительное время его существования никаких «утечек» радиоактивных веществ в окружающую среду не произошло. Раз был могильник с отработанным ядерным топливом, должны были существовать и реакторы. Только вот кому они принадлежали?

Строго говоря, два миллиарда лет назад вряд ли могла существовать высокоразвитая земная цивилизация: наоборот, палеоантропологи не исключают, что радиация в данном регионе могла вызвать мутации у африканских обезьян и способствовала их превращению в человека. Может, реакторы принадлежали инопланетянам, основавшим на Земле свою колонию? Они могли проводить здесь долговременные исследования и даже способствовать развитию жизни, в том числе и разумной, на нашей планете.

Кстати, есть еще два обстоятельства, позволяющие сомневаться в существовании природного реактора в Окло. Специалисты не могут понять, как за 500 тысяч лет работы такой реактор смог пережить землетрясения, сдвиги пластов и вертикальные движения земной коры. Любое подобное событие должно было изменить «конфигурацию» реактора и вызвать либо прекращение его работы, либо его взрыв. Еще эксперты говорят о том, что вода для работы реактора должна быть очень чистой, так что природная вода вряд ли могла удовлетворять этому требованию.

При цепной реакции выделяется большое количество тепла, поэтому природные реакторы в Габоне вполне могли взорваться. Этого не произошло только благодаря присутствию горных водных источников, вода которых выполняла роль замедлителя реакции. А если бы воды не было или она вдруг не вовремя иссякла? То произошел бы ядерный взрыв, как на Марсе? Дело в том, что на Марсе, как и на Земле, присутствуют оба компонента, необходимые для работы природного реактора, — подземная вода и запасы урана. Есть гипотеза, что несколько сотен миллионов лет назад на Марсе произошел мощный взрыв естественного ядерного реактора, засыпавший половину планеты радиоактивной пылью и обломками.

Надо отметить, что данная гипотеза не является чисто умозрительной, ведь на северо-западе Ацидалийского моря на самом деле находится регион с повышенной концентрацией тория и наличием радиоактивных изотопов калия. А в атмосфере планеты зафиксировано присутствие возникающих в результате ядерных реакций газов — аргона-40 и ксенона-129. Правда, многие ученые относятся к этой гипотезе весьма скептически. Общественность же больше волнует вопрос — возможен ли сейчас на Земле такой природный атомный взрыв? К счастью, невозможен, ведь природная концентрация урана-235 снизилась и возникновение цепной реакции исключено.