Reaktor jądrowy w afrykańskiej pustyni

Oleg Oriestow

W 1830 roku, czeski mistrz szklarski Josef Redl zaczął sporządzać „uranowe szkło”, które świeciło się tajemniczym żółtym albo zielonym światłem. Tą właściwość szkłu nadawały barwniki z tlenku uranu.

Dokładnie 40 lat temu miała miejsce pierwsza międzynarodowa konferencja poświecona wynikom badania unikalnego naturalnego reaktora jądrowego na południowym-zachodzie Afryki równikowej. Ten geologiczny fenomen został odkryty w Gabonie, nieopodal górniczego miasteczka Oklo, w dniu 2.VI.1972 roku, we wnętrzu pokładu rud uranu.

Czas pracy – 500.000 lat

Pewnego razu w czasie oględzin kopalni uranu w Gabonie, ekspedycja francuskich geologów ze zdumieniem wyjaśniła, że około 2 GA lat temu pracował tutaj najprawdziwszy naturalny reaktor jądrowy. I tak właśnie na cały świat stało się znanym to geologiczne cudo ze starej kopalni rudy uranowej w Oklo.

Jakimże sposobem powstały warunki naturalne do powstania i przebiegu reakcji nuklearnych? Wszystko to zaczęło się od tego – zob. rys. 4, że w rzecznej delcie mającej swe łożysko w skałach bazaltowych (2 i 4 na rycinie), odłożyła się warstwa piaskowca (3) bogatego w rudę uranową (1). W rezultacie ciągłych wstrząsów podziemnych, bazaltowy fundament pogrążył się głęboko w ziemię. Tam na głębokości kilometra uranowy piaskowiec popękał, a w szczeliny zaczęła przeciekać woda gruntowa. Minęły setki milionów lat i warstwa piaskowca znów wynurzyła się na powierzchnię ziemi.

Inżynierowie-atomiści wyjaśnili geologom, że swoistym regulatorem reakcji jądrowej była i jest woda. Kiedy ona wpadała do reaktora, to wrzała i kipiała, w rezultacie czego „atomowy ogień” przygasał.

Na schłodzenie reaktora i nagromadzenie w nim wody potrzeba było 2,5 godziny, zaś długość okresu aktywności wynosił 30 minut. Kiedy reaktor stygł, wtedy woda wpływała do jego wnętrza i reakcja znów się zaczynała. I tak pracując pulsacyjnie reaktor, którego moc była jakieś 200 razy mniejsza niż moc pierwszej Obińskiej EJ, przepracował jakieś 0,5 MA.

Bez względu na solidne przebadanie afrykańskiego fenomenu, wciąż pozostają otwarte pytania. I główne: w jaki sposób ten naturalny reaktor przez pół miliona lat wytrzymał trzęsienia ziemi i ruchy pionowe skorupy ziemskiej? Przecież jest oczywistym, że każdy ruch warstw skalnych zmieniłby konfigurację i objętość „strefy roboczej”. W takim przypadku reakcja atomowa albo by ustała, albo doszłoby do wybuchu jądrowego, który by zniszczył bez śladu ten fenomen…

No i w dzisiejszych czasach Oklo jest działającą kopalnią rud uranowych. Te gniazda rudy przy powierzchni są wydobywane sposobem odkrywkowym, zaś te na dużych głębokościach – metodami górniczymi.

„Czikagowski stos drewna”

W dniu 2.XII.1942 roku grupa fizyków z Uniwersytetu Chicago, na czele z laureatem Nagrody Nobla prof. Enrico Fermim uruchomiła pierwszy na świecie reaktor jądrowy, nazywany Chicago Pile – CP-1. W 15 lat później pojawiły się pierwsze idee na temat możliwości istnienia reaktora atomowego, zbudowanego przez samą Przyrodę. Jedną z pierwszych hipotez na ten temat postawił japoński fizyk dr Paul Kuroda. Długo poszukiwał on symptomów naturalnych reakcji jądrowych w kopalnianych pokładach uranu.

Kiedy odkryto reaktor w Oklo, to pokazały się od razu różne hipotezy o przyczynach powstania tego osobliwego zjawiska. Jedni twierdzili, że miejsce to było mogilnikiem odpadów radioaktywnych ze statków kosmicznych Obcych, inni zaś twierdzili, że jest to mogilnik odpadów radioaktywnych pochodzących z urządzeń energetycznych poprzednich cywilizacji.

Poza zdumiewającymi detalami funkcjonowania naturalnego reaktora jądrowego, całkiem ciekawe byłoby poznanie losu jego „radioaktywnych odpadów”. Specjaliści-radiochemicy obliczyli, że reaktor w Oklo wytworzył około 6 ton produktów rozpadu i 2,5 ton plutonu.

[Pluton otrzymuje się na kilka sposobów. W reaktorach jądrowych i w Oklo dochodziło do napromieniowania neutronami termicznymi (spowolnionymi przez wodę) jąder uranu-238, co doprowadzało do powstania najpierw uranu-239, potem neptunu-239 i w rezultacie do plutonu-239 wedle schematu:

²³⁸U* + n à ²³⁹U* - b^- à ²³⁹Np* - b^- à ²³⁹Pu*

– uwaga tłum.]

Do tego główna część radioaktywnych odpadów została zamknięta we wnętrzu krystalicznej struktury minerału uranitu (autunit, vanuralit) – Ca[PO₄][UO₂]₂ × 8-12H₂O, w pokładach rud kopalni Oklo.

Naturalny reaktor jądrowy w Oklo naocznie ukazał nam, jak można budować nuklearne mogilniki, nieszkodliwe dla otaczającego je środowiska. Jednakże wpływ naturalnej radiacji na florę i faunę naszej planety tworzy różnorakie mutacje istot żywych.

Od małpy do człowieka

Naturalny reaktor jądrowy w Oklo zaczął pracować w czasach, kiedy to na Ziemi pojawiły się pierwsze wielokomórkowe organizmy, które zaczęły opanowywać ciepłe zbiorniki wodne i strefy litoralne Wszechoceanu.

Nauka o ewolucji oparta na teorii Karola Darwina zakłada płynne przejście od morskich roślin i zwierząt do naziemnych, jednakże niektóre ze znalezisk paleontologicznych źle wpisują się w tradycyjne ramki, potwierdzając hipotezę o „skokach i podskokach ewolucyjnych”. Niektórzy paleontolodzy uporczywie twierdzą, że w różnych historycznych okresach jakby znikąd pojawiały się nowe gatunki żywych organizmów.

Tak wiec według alternatywnej oceny wydarzeń w tamtych odległych czasach można nadmienić także o następnym poglądzie na temat rezultatów pracy naturalnego reaktora. Zakłada się, że ten naturalny reaktor mógł doprowadzić do wielu mutacji żywych organizmów, z których zdecydowana większość była letalnymi. Niektórzy paleontolodzy uważają, że szczególnie wysoka radiacja stworzyła nieoczekiwane mutacje u chodzących w pobliżu człekokształtnych małp i pchnęła ich ewolucje w kierunku człowieka rozumnego.

Martwa strefa i radiacyjne mutacje

Jest zupełnie możliwe, że w tych odległych czasach, naturalne warunki powstania cennych reakcji jądrowych zdarzały się częściej, dlatego często włączały się naturalne reaktory, ale dochodziło do wybuchów jądrowych. Oczywiście takie wydarzenia musiały znaleźć swe odbicie na formowaniu się ziemskiej biosfery. Wysoki poziom promieniowania jest zgubny dla życia, ale w przypadku naturalnych reaktorów rzecz przedstawia się być o wiele bardziej złożoną. Rzeczywiście – w pobliżu oraz nad reaktorem powinna powstać martwa strefa (wspomnijmy zagadkowe strefy anomalne), w których flora i fauna będzie zniszczona promieniowaniem jonizującym ze strefy reaktora. Ale na skrajach martwej strefy poziomy radiacji mogły zmienić sytuację na przeciwstawną – promieniowanie tutaj nie będzie zabijać, ale wyzwoli całą masę radiacyjnych mutacji genetycznych.

Pośród mutantów mogły być całkiem niezwykłe stworzenia, wnoszące nieprawdopodobne właściwości i kształty do otaczającej je Przyrody i przyśpieszające rozwój ewolucyjny. Wygląda na to, że w pobliżu naturalnych źródeł promieniowania powinno się obserwować niewidzianą nigdzie różnorodność życia.

Ponadto potoki radiacji z naturalnych reaktorów jądrowych i eksplozji mogłyby wyjaśnić w ogóle powstanie fenomenu życia na Ziemi. Biologowie-ewolucjoniści, biofizycy i biochemicy już od dawno wysuwają ostrożne przypuszczenia, że do zapoczątkowania procesów życiowych w pierwotnych komórkach potrzebny był jakiś silny impuls energetyczny. Ten potok energii mógłby przerwać chemiczne wiązania takich pierwiastków jak węgiel (C), azot (N), wodór (H) i tlen (O), potem te pierwiastki mogłyby wchodzić w reakcje ze sobą i tworzyć pierwsze organiczne molekuły. Wcześniej uważano, że coś takiego mógłby dać impuls energii elektromagnetycznej – a konkretnie silne wyładowanie elektryczności atmosferycznej. Jednakże w ostatnie lata coraz częściej spotykamy się z ideą, że od błyskawic lepszym źródłem energii mogłoby być promieniowanie atomowe.

Fenomen na Acidalium Mare

Nie tak dawno marsjański łazik Curiosity dokonał nieoczekiwanego odkrycia. A wszystko zaczęło się od tego, że w trakcie planowych badań, marsjański pojazd badawczy natknął się na powierzchni Czerwonej planety na ślady… radioaktywnych popiołów. Ten zagadkowy fakt wkrótce zrodził hipotezę, że kilkaset milionów lat temu na Marsie nastąpiła ogromna katastrofa nuklearna. Jakimś sposobem doszło do eksplozji naturalnego reaktora jądrowego, która zasypała połacie planety radioaktywnym pyłem i odłamkami. Do tego właśnie podstawowym argumentem „za” był fakt istnienia na Ziemi naturalnego reaktora jądrowego w Oklo.

Być może, około 1 GA temu gigantyczny reaktor jądrowy sformował się i działał w północnej części marsjańskiego Mare Acidalium. Oczywiście marsjański reaktor nie miał dostatecznie efektywnego regulatora i pewnego razu eksplodował, wyrzucając w atmosferę wielką ilość radioaktywnych związków chemicznych.  (Zob. O. Fajg - „Jądrowe uderzenie w Czerwoną Planetę” - http://wszechocean.blogspot.com/2015/07/jadrowe-uderzenie-w-czerwona-planete.html - przyp. tłum.)

Przede wszystkim ten fenomen z Acidalium Mare zalegał na znacznej głębokości, co najmniej 1 km, gdzie znajdowało się duże złoże skoncentrowanego uranu (U), toru (Th) i potasu (K). Sądząc ze wszystkiego, dawny Mars był tektonicznie spokojną planetą, ze skrajnie małymi ruchami poziomymi płyt litosferycznych. Dlatego też pokład radioaktywnych rud bardzo długo znajdowało się w spokoju i w nim zachodziły reakcje jądrowe.

Obliczenia wskazują na to, że marsjański wybuch jądrowy miał związek ze spadkiem na Marsa asteroidy o średnicy 30 km. Ale w odróżnieniu od impaktu asteroidy, punkt zerowy wybuchu znajdował się bliżej powierzchni i krater poeksplozyjny był znacznie mniejszy od astroblemów.

[Reaktor w Oklo zaczął pracować w Orosirze (Prekambr, Paleoproterozoik, 2,05-1,8 GA temu. Co najciekawsze – w tym okresie w Ziemię uderzyła asteroida tworząc wielki astroblem Vredefort w RPA – największy astroblem na Ziemi, co stanowi punkt wspólny w historii obu planet – Ziemi i Marsa. Jednocześnie doszło wtedy do rozpadu superkontynentu Columbii/Nuna na mniejsze kontynenty. W tym czasie powstały pierwsze wielokomórkowce. W tymże okresie miało miejsce pierwsze wielkie wymieranie związane z katastrofą tlenową. To były bardzo ciekawe czasy w historii naszej planety! – przyp. tłum.]

Rejon z podwyższoną koncentracją toru znajduje się północnym-zachodzie Acidalium Mare, w szerokiej i płytkiej kotlinie. Zawartość toru i radioizotopów potasu wskazują na to, ze katastrofa nuklearna miała miejsce kilkaset milionów lat temu, w połowie lub przy końcu Ery Amazońskiej.

[Era Amazońska – od marsjańskiej krainy Amazonis Planitia – najmłodszy okres w historii Marsa, który rozpoczął się ok. 3 miliardy lat temu i trwa do dziś. Generalnie jest zimny i suchy, charakteryzuje się powstawaniem lodowców i osadów lodowcowych. Obserwacje wskazują na istnienie wypływów wody z lodowców na średnich szerokościach geograficznych Marsa w ciągu ostatnich kilkuset milionów lat (Wikipedia) – uwaga tłum.]

Na katastrofę tą wskazuje także występowanie w atmosferze planety izotopów ⁴⁰Ar i ¹²⁹Xe, które powstają w wyniku reakcji jądrowych.

Wielu planetologów wyrażają duże wątpliwości co do realności tej katastrofy nuklearnej. Tak oni odnotowują, że ówczesne warunki geologiczna na Marsie, jak i na Ziemi nie zmieniały się zbyt ostro w toku tysiącleci. Wedle poglądów geofizyków i geochemików, osobliwości powierzchni Marsa odkryte w toku misji NASA mogą być związane z najbardziej zwyczajnymi procesami geologicznymi, które nie miały niczego wspólnego z jakimikolwiek nuklearnymi procesami.

Tekst i ilustracje: „Tajny XX wieka”, nr 27/2015, ss.18-19

Przekład z j. rosyjskiego – Robert K. Leśniakiewicz ©