Es ist ein natürlich vorkommende Kernspaltung-Reaktor in Westafrika


Im Mai 1972 in eine Uran-Anreicherungsanlage in Frankreich Wissenschaftler untersuchen Erz aus einer Mine in Gabun, Westafrika, entdeckt, dass ein natürliche Kernreaktor spontan in dieser Region in ur Vergangenheit der Erde manifestiert hatte am laufenden Band ca. 100 Kw im Wert von Energie kontinuierlich für ein paar hunderttausend Jahre etwa 1,7 Milliarden Jahren.

Um zu verstehen, wie die natürlichen Kernreaktor kam etwa, es hilft um zu verstehen, ein wenig von der Geschichte und Wissenschaft von Kernreaktionen.

Kernreaktionen in Kürze

Laut der International Atomic Energy Kommission (IAEA) gibt es über 400 Kernkraftwerke in über 30 Ländern tätig; und trotz der jüngsten katastrophalen Sicherheit Misserfolge wie die Tragödie von Daiichi TheFukushima im Jahr 2011, sind fast 70 neue Kernkraftwerke im Bau. Also warum bauen solche potenziell gefährlichen Anlagen wir halten? Macht, dass trotz solcher Katastrophen wie in Chernobyland Fukushima Megawatt für Megawatt eigentlich ist insgesamt in der Regel sicherer und "grüner" als Stromerzeugung über Kohle oder Gas als.

Diese Art der Kernkraft wird erstellt, wenn ein Isotop, häufig Uran 235 (u-235), mit einem Neutron beschossen wird. Die Kollision bricht in der Regel das Isotop in zwei Teile, jeweils die Hälfte der Neutronen und Protonen des ursprünglichen Atoms in einem Prozess namens Kernspaltung. Während der Reaktion ist eine kleine Menge der Masse verloren, das ist das Ergebnis von ein klein wenig der Materie in eine relativ große Menge an Energie umgewandelt wird.

In einem typischen Reaktor ist eine ganze Reihe von u-235 zusammengebaut und dann mit Neutronen bombardiert; bei jeder Kollision zwischen u-235 und das Neutron sind zwei weitere Neutronen zusammen mit der Freisetzung von Energie produziert. Solange es genug u-235-Isotope über gibt, werden diese zusätzliche Neutronen weitere Reaktionen hervorrufen. Die Reaktionen wachsen exponentiell in einem Prozess namens eine Kettenreaktion, die noch mehr Energie produziert. Kernkraftwerke nutzen die Energie aus diesen kontrollierten Kettenreaktionen und wandelt es in Elektrizität, die Befugnisse Dinge dieses MacBook Air wie an dem ich schreibe.

Uran-235

Uran ist eines der schwersten Elemente mit einem Atomgewicht von 238.03. Relevant zu diesem Artikel, werden nur drei Isotope davon natürlich in der Erdkruste gefunden; U, wodurch 99,3 % der alle Uran-238, u-235, umfasst die meisten der restlichen. 7 % und U-234, die in nur eine infinitesimale Menge vorhanden ist. U-238 ist nur schwach reaktiv und macht keinen gutes spaltbares Material. U-235, zeichnet sich jedoch bei Spaltung und produziert Unmengen von Energie.

Wenn es aus dem Boden kommt, besteht aus den drei Isotopen in ihren relativen Proportionen Uranerz. Um spaltbares zu können, muss der Anteil von u-235 im Erz aus erhöht werden. 7 % auf ca. 5 % des ganzen. Diesen Vorgang nennt man Uran-Anreicherung. Im Szenario typische Anreicherung des Urans in ein Gas, Uranhexafluorid (UF-6), umgewandelt wird und das Gas wird durch Gewicht getrennt (denken Sie daran, U-234 und u-235 sind leichter als u-238). Die Trennung ermöglicht genug von den schwereren Uran entfernt werden, und die verbleibenden Substanz hat letztlich eine geeignete Konzentration von u-235 für Kernspaltung.

Gabun-Kernreaktor

Sie Fragen sich vielleicht: "Wenn Uranerz Kernreaktionen ohne ein kompliziertes, künstlichen Anreicherung Prozess ungeeignet ist, wie natürliche loslegen fast 2 Milliarden Jahren?" Gute Frage und die Antwort lautet nicht "Aliens".

U-235 hat eine deutlich kürzere Halbwertszeit als u-238, also in der fernen Vergangenheit, es weit häufiger gewesen sein sollte, und in größere Konzentrationen als es heute ist. Wissenschaftler Paul K. Kuroda vorgeschlagen in1956, dass dieses U-235-reiche Erz, unter den richtigen Bedingungen unterstützt hätte, Kernspaltung und Kettenreaktionen, die natürliche Kernreaktoren bilden würde.

Es gibt zwei Theorien darüber, wie Gabun Reaktor funktioniert, obwohl beide übernehmen einen Zyklus von Kettenreaktion, Raucherentwöhnung, Kühlung, wiederholen, über einen Zeitraum von Tausenden von Jahren, bis das spaltbare Material erschöpft war.

Eine Theorie schlägt vor, dass das Uran mit Grundwasser, bedeckt war, die die Neutronen moderiert und eine Umgebung, die eine Kettenreaktion unterstützt. Schließlich erzeugte Energie erhitzt das Grundwasser zum Sieden, und es gedämpft entfernt. Mit dem Grundwasser gegangen hielt die Reaktion. Schließlich sickerte Wasser zurück in die Uran-Höhle, und der Vorgang wiederholt, bis die Konzentrationen zu niedrig, um weitere Reaktionen zu unterstützen waren.

Die zweite Theorie, die nicht gut angenommen wird, vorgeschlagen, der brennende Reaktor bestimmte Metalle der seltenen Erden, wie Samarium, Gadolinium und Dysprosium, die die Neutronen absorbiert und die Kettenreaktion gestoppt, für eine Zeit oder an bestimmten Orten, nur, dass es in der Nähe pop-up wieder freigegeben.

Einzelheiten der ersten Theorie wurden im Jahr 2004 Platz täglich gemeldet:

Diese Ähnlichkeit (mit einem Geysir) deutet darauf hin, dass eine halbe Stunde nach dem Einsetzen der Kettenreaktion, ungebundene Wasser umgewandelt wurde, um Dampf, Verringerung der thermischen Neutronenfluss und machen den Reaktor unterkritisch.

Es dauerte mindestens zwei-und-ein-halb Stunden für den Reaktor abkühlen bis Kernspaltung Xe (Xenon) begann, zu behalten. Dann das Wasser an den Reaktorbereich, Bereitstellung von Neutronenmoderation und erneut zur Gründung einer selbsttragenden Kette zurückgegeben.

Nachweis des oklona fossilen Kernspaltung Reaktors

Also woher wissen wir, dass dies überhaupt jemals passiert? Mehrere Gründe.

Erstens in der ursprünglichen, französischen Untersuchung im Jahr 1972 ergab, dass die Konzentration von u-235 von der Website war viel niedriger, als es in der Regel in der Natur beobachtet wird; in der Tat waren die Konzentrationen von den oklona Proben ähnlich denen in abgebrannter Brennelemente.

Zweitens entdeckte die Franzosen auch Abweichungen in anderen Isotope von der Website, einschließlich Neodym und Ruthenium, die beide mit Kernspaltung u-235 übereinstimmen.

Drittens: in einer Studie von 2004 Washington University Physiker untersucht die Website entdeckt erhöhte Mengen von Zirkonium, Cerium und Strontium, die über Kernspaltung produziert wurden.

Viertens identifiziert die amerikanische Wissenschaftler auch, dass die oklona Einlagen die größten Konzentration der Kernspaltung produziert Xenon und Krypton jemals gefunden enthalten.

Lektionen aus dem oklona-Reaktor

Eine überraschende Entdeckung von oklona ist, dass im Gegensatz zu unseren Kernspaltung Reaktoren, die signifikante toxische zu produzieren, dass niemand verschwenden will laden (man denke Yucca Mountain), Mutter Natur entsorgen von ihr. Nach Angaben der Forscher Wash U gefangen die natürliche Reaktor sicher seinen Giftmüll (Xe und Kr-85) in der chemischen Verbindung, Aluminophosphate:

Es ist faszinierend zu denken, dass eine natürliche Kernreaktion kritischen Bedingungen erreichen können, und dass ist auch in der Lage, seinen eigenen Abfall zu speichern.

Ein letzter Punkt ist es beruhigend zu wissen, dass natürlich vorkommende u-235 nicht heute in den Konzentrationen notwendig existiert, um zu starten oder zu einen modernen natürlichen Kernreaktor erhalten. Also, obwohl wir eines Tages haben ein weiteres Chernobyl durchleben, zumindest wissen wir, dass wir nur selbst Schuld.

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Bonus-Fakten:

  • Three Mile Island, die Kernkraft Werk Unfall in der Nähe von Middletown, Pennsylvania, ist der schwerste Kraftwerk Unfall in der Geschichte der USA. Es führte zu keinen Tod und keine Verletzungen, Arbeiter oder der nahe gelegenen Gemeinde zu Pflanzen. Es war noch eine Stufe 5 auf der INES bewertet, obwohl es wirklich nur eine Level 2 bewertet haben sollte.
  • Wenn Sie im Werk in Three Mile Island während des Unfalls, die dort im Jahr 1979 geschah lagerten, würde Sie nur eine zusätzliche 80 Millirems der Exposition während der Dauer des Unfalls erhalten haben. Als Referenz, wenn Sie jemals, Ihre Wirbelsäule hatten geröntgt, würden Sie etwa doppelt so nur während der wenigen Sekunden der Röntgenröhre erhalten haben. Wenn Sie etwa zehn Meilen entfernt von den Reaktor während des Unfalls waren, würden Sie etwa 8 Millirems erhalten oder über die entsprechende ionisierende Strahlung von 800 Bananen essen, die sind natürlich radioaktiven. Es gibt keine bekannten Todesfälle/Krebs/etc., die aus den drei Mile Island Unfall geführt.
  • Öffentliche Reaktion auf Three Mile Island ging extrem über Bord von was der eigentlichen Veranstaltung geboten. Dies war größtenteils auf Fehlinformationen in der Presse; Missverständnis von ionisierender Strahlung in der breiten Öffentlichkeit; und die Tatsache, dass nicht 12 Tage bevor es passiert ist, der Film das China-Syndrom erschien . Die Handlung des Films war wie unsichere Atomreaktoren wurden und nur etwa jeder in dem Film aber einer der Hauptfiguren versuchte, es zu vertuschen. Das China-Syndrom Filmtitel Konzept stammt von der Prämisse, dass würde ein amerikanischen Kernreaktor Kern schmelzen, es durch das Zentrum der Erde nach China schmelzen würde. Besser zeitlich Film so weit wie kostenlose Werbung durch die Presse aufgrund der Three Mile Island-Vorfall Weg an der Tatsache, dass es tatsächlich im Indischen Ozean, auf der gegenüberliegenden Seite der Erde aus den USA, nicht China, und die offensichtlichen Probleme mit der Prämisse "Schmelze durch die Erde" ist, es könnte nicht gewesen. Der Film wurde für mehrere Oscars, darunter besten Schauspielerin von Jane Fonda nominiert.
  • Erstaunlicherweise würden wir tatsächlich in der Lage, Materie in Energie mit 1 kg Materie wird vollständig vernichtet perfekt umwandeln, die Energie aus nur die kleine Menge der Materie ist etwa 42.95 Mega Tonnen TNT. Ein erwachsener Mann bei einem Gewicht von rund 200 Pfund hat also irgendwo in der Nähe von 4000 Megatonnen TNT Potenzial in ihrer Angelegenheit wenn komplett vernichtet.
  • Dies ist etwa 80 Mal mehr Energie als die größte jemals produzierte Atombombe gezündet, Zar-Bomba, die selbst eine Explosion rund 1.400-mal stärker als die kombinierten Explosionen der Bomben auf Hiroshima und Nagasaki produziert.
  • Zur weiteren Veranschaulichung macht 1 Megatonnen TNT, wenn in Kilowattstunden, konvertiert genug Strom für eine durchschnittliche amerikanische Heimat für etwa 100.000 Jahre. Es ist auch genug macht den gesamten Vereinigten Staaten für etwas mehr als 3 Tage. 1 kg einer Sache wird vollständig vernichtet wäre also in der Lage, den gesamten Vereinigten Staaten seit etwa vier Monaten macht. Eine durchschnittliche Erwachsene männliche würde dann, wenn komplett vernichtet, genug Energie, um die USA seit etwa 30 Jahren produzieren. Energie-Krise gelöst.
  • Auf einer völlig unverständlich Skala wird eine typische Supernova-Explosion etwa 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000 Megatonnen TNT abgeben. * kauert in der Ecke *

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