Природный ядерный реактор в Окло

Пример Окло также демонстрирует  способ хранения некоторых видов  наиболее опасных ядерных отходов. С начала промышленного использования  ядерной энергии в атмосферу  были выброшены огромные количества образующихся в ядерных установках радиоактивных инертных газов (ксенона-135, криптона-85 и др.). В природных  реакторах эти отходы производства захватываются и удерживаются в  течение миллиардов лет минералами, содержащими фосфат алюминия.

Переработка отработанного ядерного топлива.

Необходимость переработки  исчерпанного ядерного топлива обусловлена:

 возможностью регенерирования неиспользованного урана и плутония в отработанных тепловыделяющих элементах;

 возможностью уменьшения количества высокоуровневых радиоактивных отходов.

Обычно отработанное топливо  содержит до 1% U-235 и несколько меньшее  количество плутония, поэтому переработка  экономит ресурсы, предотвращая нерациональный расход ценных материалов. Переработка  позволяет повторять ядерный  цикл в свежих тепловыделяющих элементах, сохраняя, таким образом, приблизительно до 30% естественного урана. Это смешанное оксидное топливо – важный ресурс (смешанное – потому что окись урана смешивается с продуктом переработки отработанного ядерного топлива).

Выделяемые при переработке  высокоуровневые отходы, преобразуются  в компактные, устойчивые, неразрушимые твердые капсулы, которые удобнее  хранить, чем объемистые отработанные тепловыделяющие элементы.

На сегодняшний день более 75 000 тонн отработанного ядерного топлива  от гражданских энергетических реакторов  уже подвергнуто повторной обработке, а ежегодный объем переработки  составляет около 5 000 тонн.

Отработанные топливные  сборки, удаленные из реактора, очень  радиоактивны и выделяют тепло. Поэтому  их помещают в большие резервуары, наполненные водой ("бассейны выдержки"), которая охлаждает их, а трехметровый слой воды поглощает опасное излучение. В таком состоянии они остаются (непосредственно в реакторном отделении  или на перерабатывающем заводе) в  течение нескольких лет, пока уровень  радиоактивности значительно уменьшится. Для большинства видов ядерного топлива его переработка начинается, приблизительно, через пять лет после  выгрузки из реактора.

Обычный легко-водный реактор  мощностью 1000 МВт производит ежегодно, приблизительно, до 25 тонн исчерпанного топлива. После предварительного охлаждения оно может транспортироваться в  специальных защитных контейнерах, которые вмещают лишь несколько (пять – шесть) тонн отработанного  топлива, но сами весят до 100 тонн (за счет защиты). Транспортировка отработанного  топлива и других высокоуровневых  отходов жестко регламентируется специальными правилами, обеспечивающими максимальную безопасность для людей и окружающей среды.

Переработка отработанного  оксидного топлива начинается с  растворения тепловыделяющих элементов  в азотной кислоте. После этого  производят химическое разделение урана  и плутония. Pu и U могут быть возвращены к началу топливного цикла (уран – на завод для дообогащения, а плутоний – непосредственно на предприятия по изготовлению топлива). Остающаяся жидкость после удаления Pu и U представляет собой высокоуровневые отходы, содержащие примерно 3% исчерпанного топлива. Радиоактивность этих отходов высока, и они продолжают выделять много тепла.

 Связь с постоянной тонкой структуры.

Исследования природного реактора в Окло были использованы для проверки вариации фундаментальной  физической константы — постоянной тонкой структуры α — в течение последних 2 млрд лет. Малое изменение α вызвало бы существенное изменение скорости некоторых ядерных реакций. В частности, резонансный захват теплового нейтрона ядром Sm-149 с образованием Sm-150 перестаёт быть возможным уже при небольшом изменении α. Измерение относительного содержания Sm-149/Sm-150 в минералах Окло позволило установить, что в пределах экспериментальной погрешности значение постоянной тонкой структуры было тем же, что и в наше время.

Заключение.

Сколько реакторов скрыто под землёй? И реактор Окло, возможно, был не исключением. Существуют гипотезы, что работа таких реакторов "подстегнула" развитие на земле живых существ, что зарождение жизни связано с влиянием радиоактивности. Данные свидетельствуют о более высокой степени эволюции органической материи по мере приближения к реактору Окло. Он вполне мог оказывать влияние на частоту мутаций одноклеточных, попадавших в зону повышенного уровня радиации, что и привело к появлению предков человека. Во всяком случае, жизнь на Земле возникла и прошла долгий путь эволюции на уровне естественного фона радиации, которая стала необходимым элементом развития биологических систем.

 Создание атомного  реактора - новшество, которым гордится  человек. Оказывается его создание  давно записано в патентах  природы. Сконструировав ядерный реактор, шедевр научно-технической мысли, человек, по сути дела, оказался имитатором природы, много миллионов лет тому назад создавшей установки подобного рода.

Список используемый источников:

http://wsyakayawsyachina.narod.ru/earth_sciences/oklo_3.html

http://www.nts-lib.ru/Online/chem/uran.html

http://ru.wikipedia.org/wiki/Природный_ядерный_реактор_в_Окло

http://www.africana.ru/lands/Gabon/oklo.htm

http://ru.wikipedia.org/wiki/ТВЭЛ

http://www.ecoatominf.ru/publishs/Help2/pererabotka.htm

Так мало источников, потому что в интернете вся информация в основном копируется из этих источников, а остальная просто нелепа(как например здесь: http://www.spiriturs.com/publ/63-1-0-462 )