Pierwszy na Ziemi reaktor jądrowy powstał 2 miliardy lat temu w Afryce

W 1972 roku francuski fizyk Francis Perrin, który badał próbki z gabońskiej kopalni uranu położonej w okolicach miejscowości Oklo, natrafił na istotne anomalie w zawartości izotopu U-235. Normalna koncentracja tej substancji w próbkach powinna wynieść 0,72%, podczas gdy materiał z Gabonu – zaledwie 0,60%. Taka różnica zaalarmowała francuską Komisję Energii Atomowej (KEA), która wszczęła w tej sprawie dochodzenie. Podejrzewano bowiem, że ubytek może być spowodowany wykorzystaniem złóż do produkcji broni jądrowej.

Badania prowadzone przez Francuzów wykazały szereg dalszych anomalii, dotyczących zawartości neodymu i rutenu oraz jeszcze większych ubytków U-235. Wyniki dotyczące tego trzeciego pierwiastka zasugerowały, że przyczyną zmian może być działanie w odległej przeszłości naturalnego reaktora jądrowego. Taki też wniosek zaprezentowała KEA 25 września 1972 roku.

Co ciekawe, możliwość występowania takich naturalnych reaktorów przewidział już w 1956 roku Paul Kazuo Kuroda w swym artykule opublikowanym na łamach Journal of Chemical Physics.

Jak doszło do utworzenia reaktora w Oklo? Powstał on dzięki nałożeniu się na siebie szeregu czynników, tj. odpowiedniej koncentracji uranu, niskiej koncentracji substancji, które absorbują neutrony, odpowiedni zasób moderatora oraz odpowiedni rozmiar całego reaktora, który umożliwi podtrzymanie reakcji.

W Oklo udało się osiągnąć wysoką koncentrację U-235 przy jednoczesnym braku pierwiastków, które zakłócałyby pracę reaktora wychwytując neutrony (czyli m.in. kadmu). Moderatorem była woda, która docierała do złoża uranu. Całość posiadała odpowiednio duże rozmiary, by podtrzymywać reakcję. Dzięki temu na terenie przyszłej gabońskiej kopalni powstało kilka reaktorów o mocy ok. 100 kW, czyli dorównującej małym reaktorom używanym przez ośrodki badawcze na całym świecie.

Naukowcy szacują, że w Oklo istniało 16 stref będących naturalnymi reaktorami jądrowymi. Ich odkrycie przyczyniło się do poszerzenia wiedzy dotyczącej izotopów promieniotwórczych oraz sposobów radzenia sobie z odpadami powstałymi w elektrowniach jądrowych.