در سال ۱۹۷۲، یک فیزیکدان در حین بررسی نمونههای اورانیوم در یک کارخانه غنیسازی هستهای واقع در پیرلات فرانسه با پدیدهای غیرمنتظره مواجه شد.
طبق گزارش یورونیوز، بهطور معمول در سنگهای اورانیوم سه ایزوتوپ مشخص شناخته میشود: اورانیوم ۲۳۸، اورانیوم ۲۳۵ و اورانیوم ۲۳۴. از این میان، ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۸ از نظر فراوانی در بالاترین مقام قرار دارد و اورانیوم ۲۳۴ نایابترین آنها محسوب میشود.
ایزوتوپ ۲۳۵ که تنها ۰.۷۲ درصد از کل ذخایر اورانیوم را شامل میشود، بسیار باارزش است زیرا در صورت غنیسازی به بیش از ۳ درصد، میتواند منجر به ایجاد یک واکنش هستهای پایدار گردد.
اما در نمونهای که بررسی شد، مشخص شد که ایزوتوپ ۲۳۵ تنها ۰.۷۱ درصد از این ذخایر را تشکیل میدهد. اگرچه این اختلاف به نظر ناچیز میآید، اما از نظر علمی بسیار غیرعادی بود.
آژانس بینالمللی انرژی اتمی در این راستا بیان میکند: «تمام اورانیوم طبیعی امروزی بهطور میانگین ۰.۷۲ درصد اورانیوم ۲۳۵ دارد. چه آن را از لایههای زمین، سنگهای ماه یا شهابسنگها استخراج کرده باشید، این مقدار را خواهید یافت. ولی این سنگ خاص فقط ۰.۷۱۷ درصد خلوص را نشان میدهد.»
این سنگ اورانیوم از منابع «اوکلو» واقع در کشور گابن در آفریقا استخراج شده بود. محققان متوجه شدند که دیگر ذخایر این ناحیه حتی مقادیر کمتری از این ایزوتوپ را با حدود ۰.۴ درصد نشان میدهند که معمای بزرگی را ایجاد کرد.
در ابتدا محققان فرض کردند که این ذخایر اورانیوم تحت تأثیر یک واکنش شکافت هستهای پایدار بهصورت مصنوعی قرار گرفتهاند. اما بررسیهای عمیقتر نشان داد که این اورانیوم بهطور طبیعی و حدود دو میلیارد سال قبل یک واکنش شکافت هستهای خودپایدار را پشت سر گذاشته است.
بهگفته گزارشی از سازمان زمینشناسی ایالات متحده آمریکا، «تحلیلها به این نتیجه رسیدند که این واکنش زنجیرهای هستهای بهطور طبیعی رخ داده و این موضوع با فراوانیهای غیرعادی ایزوتوپهای عناصر کمیاب و طیف کریپتون-زنون که مختص شکافت اورانیوم ۲۳۵ است، تأیید شد.».
به راستی این پدیده چگونه رخ داد؟
ایجاد چنین واکنشی در شرایط کنونی بسیار نادر است، چراکه در گذشته فراوانی اورانیوم ۲۳۵ به مراتب بیشتر بوده است. همچنین، برای اینکه واکنش بهطور پایدار ادامه یابد، این ذخایر به وجود آب زیرزمینی نیاز داشتند که بهطور مشابه در رآکتورهای هستهای مدرن برای کاهش سرعت نوترونهای تولیدشده استفاده میشود.
این فرآیند به این نحو است که زمانی که آب گرم میشود و به حالت بخار در میآید، واکنش متوقف میگردد. سپس با خنک شدن و بازگشت آب به ذخایر، این چرخه دوباره آغاز میشود.
محققان تخمین زدهاند که قدرت حرارتی این رآکتور حدود ۱۰۰ کیلووات بوده و واکنش به مدت چند صد هزار سال ادامه یافته است.
فقط پس از گذشت هزاران سال، این واکنش هستهای بود که رآکتور هستهای اولیه و شناختهشده در جهان به آرامی از کار افتاد.
امروز این کشف نهتنها بهعنوان یک واقعه علمی نادر به حساب میآید، بلکه بهعنوان منبعی بینظیر از اطلاعات در مورد تاریخ طبیعی زمین برای محققان ارزشمند است.