Природный реактор подскажет новые способы хранения радиоактивных отходов
Проба уранa из природного ядерного реактора в Окло, заснятая электронным микроскопом
© PNAS
Физики изучили пробы из единственного известного природного ядерного реактора, который находится в Африке. Оказалось, что там радиоактивные изотопы цезия — один из наиболее опасных продуктов распада урана — удерживаются атомами рутения. С помощью открытия авторы надеются разработать новые, более безопасные способы хранения отработанного ядерного топлива. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
На Земле существует один природный ядерный реактор. Он расположен в Габоне, в урановом месторождении Окло. Реактор уже неактивен, так как в связи с естественным распадом концентрация необходимого для цепной реакции изотопа урана-235 упала ниже критического значения. Около 1,8 миллиарда лет назад, однако, здесь происходило активное деление. Пористые урановые руды заполнялись грунтовыми водами, которые служили замедлителем нейтронов. Выделяемое в результате цепной реакции тепло испаряло всю воду, и реакция останавливалась. После распада короткоживущих продуктов порода охлаждалась и вновь заполнялась водой. Такой процесс повторялся в течение нескольких сотен тысяч лет.
Американские ученые отправились в Габон и взяли образцы пород из потухшего реактора. В лаборатории их тщательно проанализировали, чтобы выяснить структуру и соотношение изотопов различных элементов. В частности, физиков интересовала судьба цезия, так как его изотопы среди других продуктов цепной реакции наиболее опасны. Ученые выяснили, что цезий был поглощен рутением в течение пяти лет после того, как цепная реакция завершилась, и оставался «заперт» почти два миллиарда лет.
Исследователи предлагают воспользоваться этим открытием при разработке новых способов хранения ядерных отходов созданных человеком реакторов. Напрямую, однако, использовать эту идею не получится, так как рутений — слишком редкий элемент на Земле. Тем не менее авторы намерены попробовать найти вещество с похожими свойствами.
Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.