انرژی هسته ای و کاربرد آن - پایگاه دانلود رایگان کتاب | دانلود کتاب

کشف راکتـور هسته‌ ای دو میلیـارد ساله

محققان موفق به کشف یک راکتور هسته‌ای طبیعی شده‌اند که مدعی‌اند حدود ۱٫۸ میلیارد سال قدمت داشته و حدود ۵۰۰ هزار سال در گذشته دور فعالیت داشته است.
در سال ۱۹۷۲، یکی از کارکنان نیروگاه فرآوری سوخت هسته‌ای اوکلو آفریقا در جریان بررسی اورانیوم به دست آمده از یک معدن عادی متوجه نکته مشکوکی شد؛ مثل همه اورانیوم‌های طبیعی، این ماده شامل سه ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۴، اورانیوم ۲۳۵ و اورانیوم ۲۳۸ بود. برای چند هفته متوالی متخصصان کمیسیون انرژی اتمی فرانسه (CEA) سردر گم بودند.
تاکنون در همه معادن اورانیوم؛ اتم‌های اورانیوم ۲۳۵ تنها ۰٫۷۲۰ درصد از کل اورانیوم طبیعی را تشکیل می‌دهند، اما در نمونه‌های بررسی شده از معدن اوکلو در کشور گابون (غرب آفریقا)، اورانیوم ۲۳۵، ۰٫۷۱۷ درصد از مقدار کل نمونه را تشکیل می‌دادند که همین مساله باعث جلب توجه محققان فرانسوی شد چرا که نکته عجیبی در مورد این معدن وجود داشت؛ در بررسی‌های بیش‌تر مشخص شد که در بخشی از معدن حتی مقدار اورانیوم ۲۳۵ از ۰٫۷۱۷ درصد نیز کم‌تر است؛ به نظر می‌رسید که حدود ۲۰۰ کیلوگرم از این اورانیوم در گذشته بسیار دور استخراج شده است، مقداری که امروزه با آن می‌توان ۵ تا ۷ بمب هسته‌ای ساخت؛ پس از مدت کوتاهی محققان از سرتاسر جهان برای بررسی‌های بیش‌تر در اوکلو جمع شدند.
چیزی که در این معدن کشف شد تعجب محققان را برانگیخت. در این معدن یک راکتور هسته‌ای زیرزمینی کشف شد که بالاتر از دانش کنونی ما در این مساله قرار دارد.
دانشمندان معتقدند که این راکتور طبیعی هسته‌ای باستانی حدود ۱٫۸ میلیارد سال قدمت داشته و به مدت ۵۰۰ هزار سال در گذشته دور فعال بوده است.
در ادامه تحقیقات گسترده‌ تری انجام شد و مشخص شد که محققان آثار محصولات شکافت‌پذیر و پسماند هسته‌ای را در چند منطقه در این معدن یافته‌اند.
راکتورهای مدرن و امروزی ما واقعا از لحاظ طراحی و کارکرد با این راکتور غول پیکر باستانی قابل مقایسه نیستند؛ براساس گفته محققان، طول این راکتور چند کیلومتر بوده است؛ نکته شگفت‌انگیز دیگر آن است که تأثیر گرمای این راکتور غول‌پیکر بر آب و هوا به ۴۰ متر از هر جهت محدود شده بود.
هم‌چنین پسماندهای هسته‌ای رادیواکتیو هنوز هم در بخش‌هایی در محیط معدن وجود دارند.
موضوع جالب دیگر آن است که زنجیره‌ فعالیت‌ های هسته‌ ای به نحوی انجام شده است که پلوتونیوم به عنوان یک محصول جانبی تولید شده است.
گلن سیبورگ، رییس پیشین کمیسیون انرژی اتمی آمریکا در این‌باره می‌گوید: ‌برای سوخت اورانیوم در یک واکنش، همه شرایط باید کاملا درست باشند. برای مثال آبی که در واکنش هسته‌ای استفاده می‌شود باید کاملا خالص باشد، حتی وجود ذرات بسیار ناچیز ناخالصی در آب باعث سمی شدن واکنش می‌شود، نکته مهم آن است که آب کاملاً خالص در طبیعت وجود ندارد، بنابراین آب استفاده شده در این راکتور نیز ابتدا خالص شده است.
راکتور طبیعی هسته‌ای
راکتورهای طبیعی زمانی شکل می‌گیرند که معادن غنی از اورانیوم به تدریج از آب زیرزمینی یا سطحی پر شدند. این آب به صورت کندکننده عمل کرد و واکنش‌های زنجیره‌ای شدیدی به وقوع می‌پیوندد. با افزایش دما، آب کندکننده بخار می‌شد و راکتور خاموش می‌شد. پس از مدتی، این بخارها به مایع تبدیل می‌شدند و دوباره راکتور به راه می‌افتاد. این سیستم خودکار و بسته، یک راکتور را کنترل می‌کرد و برای صدها هزار سال، این راکتور را فعال نگاه می‌داشت.