پیش از آنکه بشر به ساخت رآکتورهای هستهای روی آورد، طبیعت به تنهایی نخستین واکنشگر هستهای را بر روی کره زمین پدید آورده بود.
در سال ۱۹۷۲، یک فیزیکدان هنگام بررسی نمونههای اورانیوم در یک کارخانه غنیسازی هستهای در منطقه پیرلات فرانسه با پدیدهای شگفتانگیز مواجه شد.
در سنگهای اورانیوم به طور معمول سه ایزوتوپ کشف میشود: اورانیوم ۲۳۸، اورانیوم ۲۳۵ و اورانیوم ۲۳۴. در میان آنها، اورانیوم ۲۳۸ از بیشترین نسبت برخوردار است و در مقابل، اورانیوم ۲۳۴ به شدت نایاب به شمار میآید.
ایزوتوپ ۲۳۵ که فقط ۰.۷۲ درصد از کل ذخایر اورانیوم را در خود دارد، ارزش بالایی دارد زیرا چنانچه میزان غنیسازی آن از ۳ درصد بالاتر رود، میتواند واکنش هستهای پایداری را ایجاد کند.
اما در نمونهای که بررسی شد، ایزوتوپ ۲۳۵ تنها ۰.۷۱ درصد از کل را به خود اختصاص داده بود. هرچند این اختلاف به نظر جزئی است، اما از نظر علمی نکته بسیار جالبی محسوب میشود.
آژانس بینالمللی انرژی اتمی در این زمینه اظهار میدارد: «تمام اورانیوم طبیعی کنونی به میزان ۰.۷۲ درصد شامل اورانیوم ۲۳۵ است. اگر شما این ماده را از پوسته زمین، سنگهای ماه یا شهابسنگها استخراج کنید، باز هم همین درصد را خواهید یافت. اما این سنگ به طور خاص تنها ۰.۷۱۷ درصد خلوص داشت.»
این اورانیوم از ذخایر «اوکلو» در گابن واقع در آفریقا استخراج گردیده بود. محققان متوجه شدند که دیگر ذخایر این منطقه حتی مقادیر کمتری از این ایزوتوپ را در حدود ۰.۴ درصد در بر دارند که این مسأله به پیچیدگی معما افزوده است.
در ابتدا دانشمندان فرض کردند که این ذخایر اورانیوم به طور مصنوعی تحت تأثیر یک واکنش شکافت هستهای پایدار قرار گرفتهاند. اما مطالعات بیشتری نشان داد که این اورانیوم به طور طبیعی حدود دو میلیارد سال پیش واکنشی خودپایدار را تجربه کرده است.
بر اساس گزارشی از سازمان زمینشناسی ایالات متحده آمریکا، «تحقیقات حاکی از آن است که این واکنش یک زنجیرهای هستهای طبیعی بوده و این امر توسط توزیع غیرمعمول ایزوتوپهای عناصر کمیاب و طیف کریپتون-زنون که خاص شکافت اورانیوم ۲۳۵ میباشد تأیید گردید.»
این پدیده چگونه به وقوع پیوسته است؟
ایجاد این واکنش در شرایط امروزی بسیار نادر است، چرا که در زمانهای گذشته، فراوانی اورانیوم ۲۳۵ به مراتب بیشتر بوده است. همچنین برای تداوم این واکنش، ذخایر به آب زیرزمینی نیاز داشتند که به شکل مشابهی با آب در رآکتورهای هستهای امروزی، برای کاهش سرعت نوترونهای تولیدشده مورد استفاده قرار میگرفت.
این فرایند به گونهای بود که وقتی آب حرارت میدید و به بخار تبدیل میشد، واکنش متوقف میگردید. سپس با سرد شدن و بازگشت آب به ذخایر، چرخه دوباره از سر گرفته میشد.
محققان بیان میکنند که توان حرارتی این رآکتور در حدود ۱۰۰ کیلووات بوده و این واکنش برای چند صد هزار سال تداوم داشته است.
فقط پس از گذشت زمانهای طولانی بود که اولین رآکتور هستهای شناختهشده در جهان به آرامی از کار افتاد.
امروز این کشف تنها به عنوان یک اتفاق علمی منحصر به فرد محسوب نمیشود، بلکه اطلاعاتی بینظیر درباره تاریخ طبیعی زمین را نیز در اختیار محققان قرار میدهد.
منبع: یورونیوز