• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Oklo

    Przeczytaj także...
    Rozszczepienie jądra atomowego to przemiana jądrowa polegająca na rozpadzie jądra na dwa (rzadziej na więcej) fragmenty o zbliżonych masach. Zjawisku towarzyszy emisja neutronów, a także kwantów gamma, które unoszą znaczne ilości energii. Ponieważ jądra ulegające rozszczepieniu zwykle są jądrami ciężkimi, które posiadają więcej neutronów niż protonów, obydwa fragmenty powstałe w rozszczepieniu są jądrami neutrono-nadmiarowymi. Nadmiar neutronów jest z nich emitowany podczas aktu rozszczepienia (neutrony natychmiastowe) lub z pewnym opóźnieniem (neutrony opóźnione).Izotopy – odmiany pierwiastka chemicznego różniące się liczbą neutronów w jądrze atomu (z definicji atomy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów w jądrze). Izotopy tego samego pierwiastka różnią się liczbą masową (łączną liczbą neutronów i protonów w jądrze), ale mają tę samą liczbę atomową (liczbę protonów w jądrze).
    Peta – przedrostek jednostki miary o symbolu P oznaczający mnożnik 1 000 000 000 000 000 = 10 (biliard).

    Oklo – miejscowość w Gabonie (zachodnie wybrzeże środkowej Afryki) i kopalnia uranu, ok. 2 mld lat temu działał tam powstały naturalnie reaktor jądrowy.

    Reaktor w złożu uranu[]

     Osobny artykuł: Naturalny reaktor jądrowy.

    W 1972, grupa uczonych francuskich odkryła drobną różnicę zawartości procentowej izotopu uranu U-235. Rudy uranu na całym świecie mają dokładnie 0,72% uranu-235, niezależnie od miejsca, z wyjątkiem okolic Oklo. To złoże bowiem ma tę zawartość taką, jakby było wypalonym paliwem jądrowym. Dokładne badania pozwalają wysnuć jasny wniosek, że jak najbardziej było to możliwe i rzeczywiście tak się działo: reakcja rozpadu, samoczynnie wzbudzona, trwała tam nieprzerwanie przez wiele lat, dzięki samoregulacji reaktora (każdy wzrost strumienia neutronów powodował wzrost temperatury, wyparowywanie wody, czyli ubytek moderatora (czyli spowalniacza neutronów) i powrót do stabilnego bilansu).

    Energia gr. ενεργεια (energeia) – skalarna wielkość fizyczna charakteryzująca stan układu fizycznego (materii) jako jego zdolność do wykonania pracy.Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

    Zachodzenie tej reakcji było możliwe gdyż w owym czasie zawartość rozszczepialnego U-235 w rudach uranu była wyższa niż obecnie, a to dlatego iż czas połowicznego rozpadu U-235 jest krótszy niż U-238 (stanowiącego obecnie 99,28% naturalnego uranu) a więc uranu rozszczepialnego ubywa prędzej niż nierozszczepialnego. Licząc wstecz można dojść do czasu w którym zawartość U-235 była wystarczająca do zainicjowania i podtrzymywania reakcji rozszczepiania (konsekwentnie należałoby się spodziewać wykrycia innych reaktorów z tego okresu). Drugą sprzyjającą okolicznością była woda rzeki Ogowe (w której ujściu stopniowo gromadziła się nanoszona przez prąd masa krytyczna) będąca moderatorem i chłodziwem reaktora, dlatego być może trzeba ich szukać w korytach rzek wypłukujących przed milionami lat rudy uranu.

    Moderator – substancja służąca do zmniejszenia energii kinetycznej (prędkości) neutronów, aż do osiągnięcia przez nie stanu tzw. neutronów termicznych. Powolne neutrony znacznie wydajniej powodują rozszczepienie jąder atomowych w materiale paliwa jądrowego.Masa krytyczna materiału rozszczepialnego – minimalna masa, w której reakcja rozszczepienia przebiega w sposób łańcuchowy, czyli każde jedno rozszczepienie jądra atomowego inicjuje dokładnie jedno następne rozszczepienie. W masie mniejszej od masy krytycznej reakcja zainicjowana rozszczepieniem spontanicznym zaniknie, w masie większej od masy krytycznej reakcja będzie przebiegała w sposób lawinowy, tzn. jedno rozszczepienie wywoła więcej niż jedno rozszczepienie.

    Czas pracy afrykańskiego reaktora szacowany jest na 100 do 500 tysięcy lat, wydzielona energia rzędu 100 mld kWh (rzędu 360 PJ), co daje (dla najkrótszego okresu) średnią moc reaktora ok. 100 kW. Dla porównania: pierwszy sztuczny reaktor (uruchomiony przez Fermiego 2 grudnia 1942 na Uniwersytecie w Chicago) miał moc 0,5 W i tylko raz (12 grudnia 1942) jego chwilową moc oceniono na 200 W.

    Naturalny reaktor jądrowy – złoże rud uranowych, w którym w sposób naturalny doszło do łańcuchowej reakcji jądrowej. Znane są dwa złoża uranu, w których potwierdzono istnienie naturalnych reaktorów jądrowych: w Oklo i Bangombé w Gabonie. Wykryto w nich wiele stref będących w przeszłości miejscem łańcuchowych reakcji jądrowych. Pierwsze naturalne reaktory zostały odkryte przez Francisa Perrina w roku 1972 w złożach uranu w okolicy Oklo. Możliwość istnienia oraz warunki powstania naturalnych reaktorów zostały przewidziane przez Paula Kazuo Kuroda już w roku 1956. Analiza stężeń izotopów promieniotwórczych wskazuje, że reakcje jądrowe zachodzące w złożach uranu przebiegały w podobny sposób jak w reaktorach zbudowanych przez człowieka.Neutron (z łac. neuter – "obojętny") – cząstka subatomowa występująca w jądrach atomowych. Jest obojętny elektrycznie. Posiada spin ½.

    Linki zewnętrzne[]

  • Alex P. Meshik "The Workings of an Ancient Nuclear Reactor" styczeń 2009 - Scientific American
  • Naturalny reaktor w Oklo



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Afryka – drugi pod względem wielkości kontynent na Ziemi. Ma 30,37 mln km² powierzchni, czyli ponad 20,3% ogólnej powierzchni lądowej naszego globu. Przechodzi przez niego południk 0°, obydwa zwrotniki i równik.
    Kilowatogodzina (symbol: kWh ) - jednostka pracy, energii oraz ciepła. 1 kWh odpowiada ilości energii, jaką zużywa przez godzinę urządzenie o mocy 1000 watów, czyli jednego kilowata. To jednostka wielokrotna jednostki energii - watosekundy (czyli dżula) w układzie SI.
    Wat – jednostka mocy lub strumienia energii w układzie SI (jednostka pochodna układu SI), oznaczana symbolem W. Nazwa wat pochodzi od nazwiska brytyjskiego inżyniera i wynalazcy Jamesa Watta.
    Enrico Fermi (ur. 29 września 1901 w Rzymie, Włochy, zm. 28 listopada 1954 w Chicago, USA) – włoski fizyk teoretyk, laureat Nagrody Nobla z dziedziny fizyki w roku 1938, za wytworzenie w reakcjach z neutronami nowych pierwiastków promieniotwórczych.
    Moc – skalarna wielkość fizyczna określająca pracę wykonaną w jednostce czasu przez układ fizyczny. Z definicji, moc określa wzór:
    Czas połowicznego rozpadu (zaniku) (okres połowicznego rozpadu) - czas, w ciągu którego liczba nietrwałych obiektów lub stanów zmniejsza się o połowę. Czas ten, oznaczany symbolem T1/2, zgodnie z definicją musi spełniać zależność:
    Woda (tlenek wodoru; nazwa systematyczna IUPAC: oksydan) – związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia – lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.023 sek.