Vor zwei Milliarden Jahren wurden Teile einer afrikanischen Uranlagerstätte auf natürliche Weise nuklear gespalten. Das Geheimnis dieser alten Kernreaktoranlage bleibt immer noch ungeklärt.
1972 beobachtete ein Arbeiter in einer Reaktorbrennstoffaufbereitungsanlage bei einer Routineanalyse von Uran, das aus einer Mineralquelle aus Afrika gewonnen wurde, etwas Seltsames.
Wie bei allem natürlichen Uran enthielt das untersuchte Material drei Isotope – drei Formen mit unterschiedlichen Atommassen: Uran 238, die am häufigsten vorkommende Variante; Uran 234, das seltenste; und Uran 235, das Isotop, das eine nukleare Kettenreaktion unterstützen kann.
Experten der französischen Atomenergiekommission (CEA) waren wochenlang ratlos.
In der Erdkruste, auf dem Mond und sogar in Meteoriten finden wir Uran-235-Atome, die nur 0,720 Prozent der Gesamtmenge ausmachen.
Aber in den Proben, die aus der Lagerstätte Oklo in Gabun, einer ehemaligen französischen Kolonie in Westafrika, stammten, machte das Uran 235 nur 0,717 Prozent aus.
Der kleine Unterschied reichte aus, um französische Wissenschaftler zu warnen, dass an den Mineralien etwas Verdächtiges war.
Diese geringfügigen Tatsachen führten zu einer weiteren Untersuchung, die zeigt, dass ein Teil der Mine deutlich unter der Standardmenge von Uran 235 lag.
Etwa 200 Kilogramm schienen in der Vergangenheit abgebaut worden zu sein, heute reicht eine solche Menge aus, um ein halbes Dutzend Atombomben zu bauen.
Experten und Wissenschaftler aus der ganzen Welt kamen in Gabun zusammen, um herauszufinden, was mit dem Uran aus Oklo los ist und was es so anders macht.
Der Ort, an dem das Uran entstand, ist ein fortschrittlicher unterirdischer Kernreaktor, der über das Verständnis unserer derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnisse hinausgeht.
Es wird von vielen angenommen, dass dieser uralte Kernreaktor etwa 1,8 Milliarden Jahre alt ist und mindestens 500.000 Jahre in der fernen Vergangenheit betrieben wurde.
Forscher führten verschiedene Untersuchungen in der Uranmine durch, und die Ergebnisse wurden auf einer Konferenz der Internationalen Atomenergiebehörde veröffentlicht.
Nach Angaben der Nachrichtenagenturen von Afrika hatten Forscher an verschiedenen Stellen innerhalb der Mine Spuren von Spaltprodukten und Brennstoffabfällen entdeckt.
Interessanterweise sind heutige Kernreaktoren in Bezug auf Design und Funktionalität nicht mit diesem Kernreaktor zu vergleichen.
Berichten zufolge war dieser alte Kernreaktor mehrere Kilometer lang. Unglaublich, für einen großen Kernreaktor wie diesen war die thermische Belastung der Umwelt auf nur 40 Meter an den Seiten begrenzt.
Was die Forscher noch überraschender fanden, sind die radioaktiven Abfälle, die die Grenzen des Standorts immer noch nicht verlassen haben, da sie dank der Geologie des Gebiets noch an Ort und Stelle gehalten werden.
Überraschenderweise war die Kernreaktion so abgelaufen, dass das Nebenprodukt Plutonium gebildet und die Kernreaktion selbst moderiert wurde.
Dies gilt als „heiliger Gral“ der Atomwissenschaft.
Durch die Möglichkeit, die Reaktion zu moderieren, war es möglich, die Ausgangsleistung nach dem Start der Reaktion kontrolliert zu nutzen, um katastrophale Explosionen oder die Freisetzung der Energie auf einmal zu verhindern.
Forscher haben den Kernreaktor in Oklo als natürlichen Kernreaktor bezeichnet, aber die Wahrheit geht weit über unser Verständnis hinaus.
Einige Forscher, die an der Erprobung des Kernreaktors beteiligt waren, kamen zu dem Schluss, dass die Mineralien in der fernen Vergangenheit, vor etwa 1,8 Milliarden Jahren, angereichert worden waren, um auf natürliche Weise eine Kettenreaktion auszulösen.
Sie entdeckten auch, dass Wasser verwendet wurde, um die Reaktion auf die gleiche Weise zu verlangsamen, wie moderne Kernreaktoren mithilfe von Graphit-Cadmium-Schächten abkühlen, die verhindern, dass der Reaktor in einen kritischen Zustand übergeht und explodiert.
Dr. Glenn T. Seaborg, ehemaliger Leiter der US-amerikanischen Atomenergiekommission und Nobelpreisträger für seine Arbeiten zur Synthese schwerer Elemente, erwähnte, dass die Bedingungen stimmen müssen, damit Uran in einer Reaktion verbrennen kann.
Beispielsweise muss das an der Kernreaktion beteiligte Wasser roh sein.
Schon wenige Partikel pro Million Schadstoffe können die Reaktion vergiften und zum Stillstand bringen.
Das Problem ist, dass nirgendwo auf der Welt auf natürliche Weise reines Wasser existiert.
Mehrere Experten diskutierten über den großen Kernreaktor von Oklo und stellten fest, dass zu keinem Zeitpunkt in der geologisch geschätzten Geschichte der Lagerstätten von Oklo Uran 235 in ausreichender Menge vorhanden war, um eine natürliche Kernreaktion ablaufen zu lassen.
Als diese Ablagerungen in der Vergangenheit entstanden waren, hätte das spaltbare Material aufgrund der Langsamkeit des radioaktiven Zerfalls von U-235 nur 3 Prozent der gesamten Ablagerungen ausgemacht, was mathematisch gesehen zu gering ist, um eine Kernreaktion ablaufen zu lassen.
Auf mysteriöse Weise fand jedoch eine Reaktion statt, die darauf hindeutet, dass das ursprüngliche Uran viel reicher an Uran 235 war als das in einer natürlichen Formation.
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