Natürliche Kernreaktion betriebenen alten Geysir

Mit der komplizierten Technik und Physik benötigt, um einen Kernreaktor zu bauen ist es vielmehr bemerkenswert, dass man spontan vor 2 Milliarden Jahren eingeschaltet.

Beweise für diese natürliche Reaktor wurde 1972 in der oklona Mine in dem westafrikanischen Land Gabun gefunden. Neue Forschungen bestätigen, dass Wasser die Kernreaktionen in einem zyklischen Muster ähnlich wie in einem Geysir geregelt.

Alex Meshik und seine Kollegen an der Washington University St. Louis haben festgestellt, dass der oklona Reaktor, der umfasst mehrere separate Standorte und für 30 Minuten lief und dann für 2,5 Stunden vor dem Start über abgestellt.

"Die Zeit ist charakteristisch für Wasser, Felsen und dann wird gekocht aus gestartete Reaktionen zu infiltrieren," sagte Meshik LiveScience.

Wenn das Wasser Weg gekocht, die Reaktionen gestoppt, bis neue Wasser wieder nach unten versickert. Dieser Geysir-ähnliche Aktivität verhindert auch eine außer Kontrolle geratenen Reaktion.

"Es ist erstaunlich, dass es explodieren nicht," sagte Meshik. "Stattdessen veröffentlichte es Energie in kurzen Impulsen."

Mehr Strom als...

Es wurde geschätzt, dass der oklona-Reaktor für 150.000 Jahre lief. Die durchschnittliche Leistung war 100 Kilowatt, das ist etwa 10.000 Mal kleiner als ein modernes Kernkraftwerk. Über die gesamte Laufzeit des Reaktors löschte das Energie-Äquivalent von 100 Megatonnen Bomben.

Der Kernbrennstoff in oklona wurde Uran - speziell u-235, die leichter als die am weitesten verbreitete Version ist, oder "Isotop" Uran u-238. U-235 macht derzeit nur etwa 0,7 Prozent des Urans, die natürlicherweise auf der Erde. Um eine künstliche Kernreaktor auszuführen, hat Uran "bereichert werden," so dass u-235 drei Prozent macht.

U-235 und u-238 sind radioaktiv instabil, was bedeutet, dass ihre Kerne schließlich in Richtung stabiler nuklearen Konfigurationen zerfallen werden. Es gibt eine Reihe von verschiedenen Zerfallsprozesse - einer von ihnen seiend Kernspaltung, wenn ein Kern zerbricht in zwei kleinere Kerne. Die entgegengesetzte Reaktion, Fusion, ist, wenn zwei kleinere Kerne zusammen kommen.

Weil u-235 schneller als u-238 zerfällt, gab es eine höhere Konzentration von u-235 in der Vergangenheit. Vor 2 Milliarden Jahren war das Verhältnis zwischen u-235 und u-238 oberhalb der Schwelle von drei Prozent, so dass die Bedingungen für natürliche Reaktoren.

Die höhere Konzentration von u-235 ermöglicht eine Kettenreaktion in Gang, in der die Spaltung von u-235 eine Spaltung von einem anderen u-235, induziert die induziert eine andere, und so weiter und so weiter. Dieser Schneeball-Effekt erfolgt durch Neutronen, die aus einer Kernspaltung Veranstaltung fliegen und smack in benachbarten Kerne - neue Kernspaltung Ereignisse und mehr Neutronen nach außen verursachen.

Diese Neutronen sind jedoch in der Regel zu schnell für die Kettenreaktion geschieht, bewegt, so etwas braucht, um sie zu verlangsamen.

Abgeschwächte Reaktion

Wasser ist sehr gut bei Neutronen zu verlangsamen. Obwohl Wissenschaftler schon lange vermutet hatte, dass Wasser wichtig für den oklona-Reaktor war, wurde die Idee erst bestätigt, wenn Meshik Team auf Ebenen von Xenongas in die Uranvorkommen sah.

Sie erkannten, dass diese Xenon nur in den Ablagerungen aufgefangen werden konnte, wenn der Reaktor in regelmäßigen Abständen - daher die Geysir-Analogie abgeschaltet. Diese Ergebnisse wurden in einer kürzlich erschienenen Ausgabe von Physical Review Lettersveröffentlicht.

Obwohl Wasser und Uran nicht nur für oklona gelten, wurde keine andere natürliche Reaktor jemals gefunden.

"Es ist sehr merkwürdig, dass etwas nur einmal in der Natur passiert", sagte Meshik. "Aber oklona ist einzigartig."

Er erklärte, dass, nachdem die Kernspaltung abgeschlossen hatte, eine geologische Verschiebung verursacht oklona Reaktor, ein paar Meilen unterhalb der Oberfläche - zu versenken, wo es vor Erosion bewahrt wurde. Ein paar Millionen Jahren, eine weitere Verschiebung der Uranvorkommen zurück an die Oberfläche gebracht.

Anderen Reaktoren könnte vor 2 Milliarden Jahren gemacht haben, nur um ihre Aussagen in der dazwischen liegenden Äonen weggespült zu haben.