Alternativ Energia www.alternativenergia.hu
Kapcsolódó cikkek
1972 májusában francia atomtudósok urán után kutattak egy gaboni bányában, Nyugat-Afrikában. Ekkor fedezték fel, hogy a területen volt egy természetes nukleáris reaktor, ami spontán jött létre valamikor 1,7 milliárd évvel ezelőtt. 100 kilowattnak megfelelő energiát termelt, hasonlóan a fissziós (hasadáson alapuló), ember által épített atomerőművekhez.
Az atomreaktorok úgy működnek, hogy valamilyen izotópot, leggyakrabban urán-235-öt bombáznak neutronokkal. Az ütközés kettétöri az izotópokat, az eredményül létrejövő új elemekbe az eredeti atom neutronjainak és protonjainak fele kerül. Ez roppant nagy energiaképződéssel jár.
Egy tipikus reaktorban minden ütközés újabb két neutront szabadít fel, így amíg van elég urán-235, újabb reakciók jönnek létre: ez a láncreakció. Ennek a kontrollálásával (a felszabaduló neutronok lassításával), és a keletkező energia átalakításával nyerhető elektromos áram.
Nem ilyen egyszerű
Az urán az egyik legnehezebb elem, atomtömege 238,03. A természetben három izotópja fordul elő, az U-238 (ez az teljes izotópkészlet 99,3 százalékát jelenti), az urán-235 (ez 0,7 százalékot tesz ki), az urán-234-öt pedig mérni sem érdemes, olyan kevés van belőle. Az urán 238-nak nem túl jó a reakcióképessége, nem használható atomerőművekben. A 235 viszont igen.
Ahhoz, hogy jól használható legyen, növelni kell az arányát a használt uránon belül, nagyjából öt százalék körülire, ezt nevezik urándúsításnak. Ez tipikusan úgy történik, hogy az uránt gázzá alakítják, urán-hexafluorid, aztán szétválogatják a súlya alapján. Mivel a 234-es és 235-ös izotópok könnyebbek, mint a 238, már elérhető olyan összetétel, ami jó a rektorokba.
Csak elmélet van rá, hogyan működött
Érdekes kérdés, hogyan jöhetett létre természetes módon reaktor, ha az urán izotópja önmagában annyira stabil, hogy dúsítani kell a rendes működéshez. A 235-ös izotópnak jóval rövidebb felezési ideje van, mint a 238-asnak, így a távoli múltban sokkal gyakoribb előfordulásúnak kellett lennie, mint ma.
Két elmélet van arról, hogyan működhetett a Gabonban talált természetes reaktor. Az egyik szerint az uránt talajvíz borította, ami moderálta a neutronokat, azaz lassította őket, akárcsak a mai leggyakoribb reaktortípusokban. Az így keletkező energia felmelegítette a vizet, ami elpárolgott, így a reakció megállt. Ezután visszatért a víz, és az egész folyamat újraindult, amíg az izotóp koncentrációja annyira alacsony nem lett, hogy a folyamat megállt.
A második, kevésbé elismert elmélet szerint a természetes reaktor több ritka elemet kibocsátott, szamáriumot, gadolíniumot és diszpróziumot, ezek állították meg a láncreakciót. Cikkünk megjelenése után több magyar atomtudós jelezte, hogy ez az elmélet teljes tévedés: ezek az elemek ugyanis mindig keletkeznek a maghasadás során, de olyan kis mennyiségben, hogy az csak kissé befolyásolják a láncreakciót. Ha nem így lenne, mindig megállna a láncreakció.
A teljes cikk itt olvasható.
