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En La Década de 1970, Científicos Descubrieron Reactores Nucleares de Fisión Natural que Funcionaron por Más de 150 Mil Años, Revelando un Fenómeno Único en La Tierra.
En La Década de 1970, un descubrimiento impresionante en el Gabon, África Occidental, sacudió el mundo de las geociencias y de la física nuclear,. Quince «fósiles» de reactores nucleares naturales de fisión fueron identificados, datando de hace aproximadamente dos mil millones de años.
Catorce de ellos están localizados en la mina de uranio de Oklo, mientras que el menor se encuentra en el pequeño depósito de Bangombé, a 30 kilómetros de distancia.
Mientras los reactores de Oklo fueron total o parcialmente extraídos y están hoy inundados, Bangombé ha sido preservado para estudios científicos sobre desechos radiactivos en ambientes geológicos.
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El Descubrimiento Inicial de los Reactores Nucleares
En 1972, científicos franceses que analizaban el uranio extraído de Oklo encontraron algo curioso. La fracción de uranio-235 en el material era ligeramente inferior a lo esperado. En condiciones normales, el uranio terrestre contiene 0,720% de uranio-235.
Sin embargo, el uranio de Oklo presentaba solo 0,717%. Esta diferencia, aunque pequeña, suscitó una serie de interrogantes. Como el uranio-235 se utiliza en armas nucleares, era esencial desentrañar lo que había sucedido.
Fue entonces que los científicos recordaron un estudio de 1956 realizado por el químico niponamericano Paul Huroda. Él había sugerido la posibilidad de reactores nucleares naturales bajo ciertas condiciones geológicas.
La respuesta estaba allí: en Oklo, hace dos mil millones de años, las condiciones necesarias para la fisión nuclear natural estaban presentes, consumiendo uranio-235 y explicando la reducción en el enriquecimiento isotópico observado.
Cómo Funcionaron los Reactores Naturales
Los científicos descubrieron que, durante el Período Proterozoico, hace aproximadamente dos mil millones de años, dos factores críticos se alinearon:
- Enriquecimiento de Uranio: En esa época, el uranio natural tenía un enriquecimiento de alrededor del 3,5% de uranio-235, el mismo nivel utilizado en reactores nucleares modernos.
- Aumento de Oxígeno en la Atmósfera: Este aumento permitió reacciones geoquímicas que concentraron uranio en vetas de alta calidad.
Con estos dos factores combinados y otras condiciones secundarias, los reactores naturales de fisión entraron en actividad.
Esto ocurrió hace aproximadamente 1.95 mil millones de años, en un momento en que el enriquecimiento de uranio era suficiente para sostener reacciones nucleares en cadena.
¿Por qué No Existen Reactores Nucleares Naturales Más Recientes?
La clave está en la interacción entre el enriquecimiento de uranio y la concentración de oxígeno. En épocas anteriores a dos mil millones de años, a pesar de haber más uranio-235, la falta de oxígeno en la atmósfera impidió la formación de minerales de uranio altamente concentrados.
Por otro lado, el enriquecimiento natural de uranio disminuyó con el tiempo debido a la desintegración radiactiva. Así, no podrían surgir reactores en períodos más recientes.
Actualmente, incluso en lugares con uranio de alta calidad como Bangombé, el enriquecimiento es insuficiente para sostener reacciones nucleares naturales. Esto hace que el fenómeno de Oklo sea único en la historia geológica de la Tierra.
¿Qué Restó en Oklo?
Los antiguos reactores de Oklo hoy contienen mineral de uranio de alta calidad con elevados niveles de desechos radiactivos.
Estos desechos incluyen productos de fisión de uranio-235 y plutonio-239, además de elementos finales de sus procesos de descomposición.
Este ambiente único ofrece una oportunidad valiosa para que los científicos estudien cómo los desechos radiactivos interactúan con formaciones geológicas a lo largo de miles de millones de años.
Las lecciones de Oklo son útiles para la planificación de lugares de almacenamiento de desechos nucleares modernos, que también dependen de ambientes geológicos estables.
Operación de los Reactores Naturales
Estudios indican que estos reactores operaron durante alrededor de 150 mil años, consumiendo más de cinco toneladas de uranio-235. Su potencia promedio era de aproximadamente 150 kW, comparable a la de pequeños reactores de investigación modernos.
Se cree que el agua desempeñó un papel esencial, actuando como moderador. El moderador reduce la velocidad de los neutrones, permitiendo que sean absorbidos por los núcleos de uranio-235 y sostengan la reacción en cadena.
Este proceso también tenía un mecanismo autorregulador. Cuando la temperatura subía, el agua se evaporaba, interrumpiendo la termoajuste de los neutrones y, por ende, la reacción nuclear. Cuando el reactor se enfriaba, el agua regresaba, reiniciando la reacción.
Esto generaba pulsos de actividad de 30 minutos, seguidos por 2.5 horas de inactividad, un patrón registrado en las firmas isotópicas de xenón en minerales cercanos al núcleo del reactor.
Impacto en el Estudio de Desechos Radiactivos
Uno de los mayores desafíos de la energía nuclear es el destino de los desechos radiactivos, que permanecen peligrosos por miles de años.
Muchos países consideran almacenarlos en cuevas subterráneas u otras formaciones geológicas. En Oklo, la Naturaleza llevó a cabo este experimento por sí sola, ofreciendo pistas importantes sobre la seguridad y la estabilidad de esos ambientes.
Los científicos continúan analizando lo que quedó de los reactores naturales para entender mejor cómo se comportan los elementos radiactivos a lo largo del tiempo.
Esta información puede ayudar a mejorar los sistemas de almacenamiento de desechos nucleares a escala global.
É interessante como a natureza consegue produzir meios de ajustar o equilíbrio do planeta.
Imagine uma usina nuclear natural, ou seja, algo tão evoluído que não teve nenhuma contribuição ou interferência humana, funcionando em total equilíbrio e sem deixar expostos os rejeitos por ela produzidos.
A espécie humana ainda está engatinhando, quando o assunto é evolução.
» Essa informação é o penhor de antiga máxima de sabedoria : ‘Na natureza, nada se perde, nada se cria, tudo se transforma.’ «
Excelente matéria!