Уран является чрезвычайно важным ресурсом в современном мире.
В 1972 году физики обнаружили нечто странное в куске урановой руды. По сравнению с любым другим куском урана, он имел ненормальный изотопный состав, что делало его очень уникальным. Об этом пишет IFLScience.
После долгих дискуссий ученые пришли к выводу, что эта порода в далеком прошлом самостоятельно подверглась расщеплению. Это означает, что она была своеобразным миниатюрным ядерным реактором.
"Уран является чрезвычайно важным ресурсом в современном мире, поскольку он является ключевым элементом многих ядерных реакторов. Это тяжелый металл (один из самых тяжелых, на самом деле), который встречается в природе в большей части мира и так же распространен в земной коре, как олово, вольфрам и молибден. Как и другие элементы, уран имеет несколько изотопных форм, которые отличаются по количеству нейтронов в ядре", - объяснили в материале.
Известно, что природный уран, который добывают из земли, имеет два изотопа - уран-238 и уран-235. Именно последний изотоп делает уран таким важным для атомной энергетики, ведь этот расщепляемый материал может поддерживать ядерную цепную реакцию и производить огромные объемы энергии.
"Однако U-235 составляет лишь небольшую часть природного урана. На самом деле его доля составляет всего 0,720 процента (остальное - это U-238, который не является расщепляемым)", - добавили в издании.
Такое количество урана является достаточно стандартным. Если собрать образцы урана из любой точки земной коры, Луны или даже из частиц, плавающих в морской воде, и сравнить их, то все они будут содержать 0,720 процента U-235. Однако руда, которая была найдена в 1972 году, содержала совсем другой состав.
"Эта руда происходила из уранового месторождения в Окло, Габон (страна в Центральной Африке - УНИАН), и, как оказалось, содержала меньшую долю U-235 (только 0,717 процента). Как вы можете себе представить, это было чрезвычайно странное открытие, поскольку оно противоречило всем ожиданиям ученых", - рассказали в IFLScience.
Поэтому сначала исследователи поинтересовались, не подверглась ли руда искусственному расщеплению, например, в каком-нибудь ядерном реакторе.
"Во время распада ядра урана бомбардируются нейтронами, что приводит к их распаду на два или более меньших ядра. Отсюда и происходит термин "расщепление атома". Во время этого процесса высвобождается большое количество энергии в виде тепла. Процесс также высвобождает больше нейтронов, которые при соответствующих условиях могут столкнуться с другими ядрами урана, вызывая больше реакций распада - это ядерная цепная реакция", - объяснили в публикации.
Поэтому в результате этого процесса содержание U-235 в уране снижается. Однако когда физики исследовали руду из Окло, они обнаружили, что она является полностью природной. Также они нашли в руде следы продуктов распада. Таким образом, руда была и природной, и подверглась распаду.
"Чем можно было объяснить этот странный результат? После дальнейшей оценки ученые пришли к согласию, что руда Окло является уникальным примером урана, который подвергся распаду в природных условиях более 2 миллиардов лет назад. Условия для достижения этого маловероятного явления должны были быть особенно благоприятными", - подчеркнули в издании.
Ученые объясняют это тем, что месторождение в Габоне должно было иметь критическую массу, необходимую для начала реакции. Поэтому месторождение соответствовало этому требованию, ведь содержало достаточное количество U-235 в больших объемах.
"Во-вторых, для замедления активности нейтронов во время реакции нужно было бы что-то. Это является фундаментальной частью работы ядерных реакторов. Когда нейтроны высвобождаются, они движутся слишком быстро, чтобы поддерживать ядерную реакцию. Поэтому реакторы используют замедлитель - в основном воду, иногда газ или графитовые кирпичи в старых реакторах - для замедления нейтронов, что увеличивает вероятность поглощения нейтронов ураном", - добавили в материале.
Ранее ученые рассказали, что древние римляне придумали необычный метод для лечения человеческих болезней. В частности, в Турции была обнаружена небольшая стеклянная бутылка, которая обычно использовалась для духов, масел или лекарств. Также в ней были найдены темно-коричневые хлопья, которые идентифицировали как человеческие экскременты.
Кроме того, сообщалось, что исследовательница случайно обнаружила причудливые древние структуры там, где их не должно быть. Во время прогулки она заметила морщинистые, похожие на волны структуры на тонком песчанике и алеврите под ногами.