Okló

A neander-völgyi ősember vagy az atomreaktor idősebb ?

 

A meglepő kérdésre meglepő választ kell adnunk, az atomreaktor sokkal, de sokkal idősebb, mint az ember ! Ezek szerint nem Enrico Fermi és munkatársai alkották meg az első atomreaktort 1942-ben (Chicago-ban) ? Nem, illetve csak részben.

Hogyan lehet ez ?

Ismeretes, hogy az izotópok aránya a természetben előforduló elemekben, így az uránban is, szigorúan állandó. Az urán, pl. csak 0,72 %-ot tartalmaz az atomipar számára értékes, 235-ös atomtömegű uránizotópból, ezért az atomhatalmak rendkívül bonyolult és költséges eljárással az urán-235-öt feldúsítják az uránban. A dúsítás mértékét rendkívül pontos mérésekkel ellenőrzik. Így történt ez 1972-ben a Franciaországban levő Pierrelatte dúsító üzemében is. A mérés eredménye meglepetést okozott. A Gabon Köztársaság Okló nevű bányájából származó uránércben az U-235 aránya kisebb volt, mint 0,72 %. Az eltűnt uránizotóp rejtélyének magyarázatára a következő, hallatlanul merész hipotézist állították fel. Az oklói ércben olyan nagy volt az uránkoncentráció, hogy ott a láncreakció magától megindult, vagyis az urán, mint egy természetes atomreaktorban, elkezdett hasadni…

Az atomreaktor működéséhez számos, nehezen teljesíthető körülménynek kell fennállni.

Megvalósulhatnak-e ezek egy bányában ?

Oklóban (szemben az átlagos 0,4 - 0,5 %-os koncentrációval, az ásványi urántartalom 25 - 40 %. Az uránérc 1 méter vastag lencsékben található. A kritikus tömeg tehát itt együtt van...

Az uránlencsék nagy víztartalmú agyagban helyezkednek el, így a láncreakcióhoz szükséges neutronlassító közeg is jelen van.

A kőzetben nem fordulnak elő neutronelnyelő anyagok, amiknek jelenléte a láncreakciót megakadályozhatná.

A láncreakció létrejöttéhez kedvező feltételek fennállása mellett is nyitva van még az alapkérdés, az urán-235 aránya túl kicsi ahhoz, hogy a láncreakció meginduljon. Ha ez nem így lenne, akkor a természetes izotóparányú uránt használnák a reaktorokban, ehelyett azonban óriási költséggel az U-235 arányát a természetes urán 0,72 % értékéről 1,5 - 3 %-ra növelik. Az urándúsítás nehézségeire jellemző, hogy a világ első urándúsító üzeme, amely az ún. gázdiffúziós eljárással működött, építése idején, 1943 - 44-ben a világ legnagyobb ipari üzeme volt, víz- és villamosáram-fogyasztása meghaladta egy milliós világvárosét ! Az mégsem képzelhető el, hogy Oklóban egy "természetes dúsítómű" üzemelt ! A valóság az, hogy az uránban valaha több volt a haladóképes U-235.

1,5 - 2 milliárd évvel ezelõtt még annyi volt az U-235 tartalom az ércekben, mint ma a reaktorok fûtõanyagában...

Az uránnak mindkét szóban forgó izotópja radioaktív. Az urán-238 felezési ideje 4,51 milliárd év, a 235-ös uráné pedig 713 millió év. Ez azt jelenti, hogy a Föld uránkészlete fogy, az urán-235 fogyása azonban gyorsabb. 1800-2000 millió évvel ezelőtt, amikor Oklóban a természetes reaktor működött, az U-235 aránya még akkora volt, hogy abban a láncreakció végbemehetett éppúgy, mint napjainkban a bonyolult eljárással dúsított uránban...