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Voici la source de de cette information - WorldScientific.com

http://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0218301314300070

 

L'université Corbell a aussi écrit à ce sujet.

Oklo reactors and implications for nuclear science

Les réacteurs d'Oklo et les implications pour la science nucléaire

Source :

http://arxiv.org/abs/1404.4948

 

Un dernier article - en anglais , dont j'offre une traduction :

https://medium.com/the-physics-arxiv-blog/4472460b82c2

 

Dans les années 1970, les scientifiques ont découvert un réacteur nucléaire de 2 milliards d'années en Afrique de l'Ouest 

Depuis lors, ils ont utilisé les données de ce réacteur pour étudier comment les déchets nucléaires migrent à travers l'environnement.

 

En Juin 1972 , les scientifiques nucléaires de l'usine d'enrichissement d'uranium de Pierrelatte , dans le sud-est de la France ont remarqué un déficit étrange dans la quantité d'uranium - 235 qu'ils traitaient . C'est un problème grave dans une usine d'enrichissement d'uranium où chaque gramme de matière fissile doit être soigneusement pris en compte.


Le problème réside dans le rapport des isotopes de l'uranium dans leurs échantillons . L'uranium naturel contient trois isotopes , toujours dans les mêmes proportions : l'uranium - 238 (99.2744 pour cent ) , de l'uranium - 235 (0.7202 pour cent ) et de l'uranium - 234 (0.0054 pour cent ) .


Le problème est avec l'uranium - 235 dont il y avait seulement 0.600 pour cent .


Les physiciens bientôt remonter l'anomalie à la fourniture de minerai d'uranium du Gabon en Afrique de l'Ouest , qui contenait beaucoup moins d'uranium 235 que le minerai de n'importe où ailleurs sur la planète , un problème qui a causé une certaine consternation parmi les scientifiques nucléaires .


Donc, les meilleurs scientifiques nucléaires de la France a ouvert une enquête et , dans le processus , fait une des découvertes les plus remarquables de l'histoire récente .


Ce type d'uranium appauvri ne se trouve que dans les réacteurs nucléaires , qui brûlent de l'uranium -235 . Cela a déclenché une chasse pour un réacteur qui aurait pu produire ce genre de choses .


 

Le 25 Septembre 1972 , ils ont annoncé que l'uranium appauvri était venu du Gabon où les scientifiques nucléaires avaient découvert un réacteur nucléaire de 2 milliards d'années sur le site des mines d'uranium d'Oklo près d'une ville appelée Franceville . Il s'agissait d'un dépôt naturel, de l'uranium , où la concentration de l'uranium - 235 avait été suffisamment élevé pour déclencher une réaction nucléaire auto-entretenue .

  

 

Aujourd'hui, dit Edward Davis à l'Université du Koweït et un couple de copains d'examiner l'histoire scientifique de la découverte à Oklo, l'un des phénomènes naturels les plus extraordinaires de la planète. 

Depuis sa découverte, le réacteur d'Oklo a été un moteur important de la recherche importante en physique nucléaire. En particulier, les physiciens l'ont utilisé pour étudier la façon dont les déchets nucléaires enfouis pourrait se propager dans l'environnement. Et puisque le réacteur a commencé à fonctionner il ya environ 2 milliards d'années, ils l'ont aussi été utilisé pour étudier comment les constantes fondamentales de l'univers peuvent avoir changé durant cette période.

Mais le premier puzzle que les physiciens ont dû composer avec en 1972 était de savoir comment un réacteur naturel pourrait fonctionner ainsi. Les scientifiques nucléaires savent bien que les réacteurs ne fonctionnent pas avec de l'uranium naturel, car le niveau de l'uranium-235 est trop faible à seulement 0,7202 pour cent. Au lieu de cela, l'uranium-235 doit être enrichie de sorte qu'elle est d'environ 3,5 pour cent du total.

Aujourd'hui, dit Edward Davis à l'Université du Koweït et un couple de copains d'examiner l'histoire scientifique de la découverte à Oklo, l'un des phénomènes naturels les plus extraordinaires de la planète. 

La réponse à cette énigme est que l'uranium - 235 a une demi- vie plus courte que les autres isotopes de l'uranium et ainsi aurait été présent dans des quantités beaucoup plus élevées dans le passé lointain de la Terre . Lorsque le système solaire a été créé , par exemple , environ 17 pour cent de l'uranium aurait été l'isotope 235 . Ce pourcentage a diminué de façon constante depuis lors.

Lorsque le minerai au Gabon a été posé il y a environ 2 milliards d'années, la concentration de l'uranium - 235 aurait été d'environ 4 pour cent , plus que suffisant pour une réaction nucléaire auto-entretenue .

L'idée est que quand un neutron frappe un atome d'uranium 235 , l'atome se divise en produisant deux noyaux plus petits et plusieurs neutrons . Ces neutrons vont à diviser d'autres atomes dans une réaction en chaîne en cours.

Toutefois , les neutrons libérés sont des particules de haute énergie qui ont tendance à s'envoler rapidement . Ainsi, les réacteurs nucléaires contiennent habituellement un matériau modérateur qui ralentit les neutrons afin qu'ils puissent interagir avec d'autres atomes d'uranium .

Il s'avère que l'eau est un modérateur de neutrons naturel. Ainsi, un élément important de ce réacteur naturel a été la présence de l'eau qui suinte à travers le minerai d'uranium . Et cela a eu un impact intéressant sur ​​la façon dont les réacteurs sont exploités .

Les scientifiques nucléaires estiment que les réacteurs d'Oklo ont été exploités par impulsions. Comme l'eau a coulé dans la roche , il a animé les neutrons , permettant qu'une réaction en chaîne se produise . Mais cette augmentation de la température de la roche , l'ébullition de l' eau en vapeur qui s'échappait .

Lorsque cela s'est produit , les neutrons n'étaient plus en mesure d'interagir avec les noyaux d'uranium et Split et la réaction en chaîne s'est arrêtée. La roche refroidit, puis  a permis à l'eau de s'écouler.

Ainsi, les réacteurs d'Oklo furent exploités par impulsions. Aujourd'hui, les scientifiques nucléaires ont calculé que la réaction en chaîne a probablement duré pendant 30 minutes, puis éteint pendant environ 2,5 heures , un processus de pulsation qui a continué pendant environ 300,000 années ..

Alors qu'ils étaient sûr​s​, les réacteurs sont des appareils puissants . " Les réacteurs exploités dans des conditions similaires susceptibles de présenter jour sous pression les systèmes de réacteurs à eau , avec des pressions sur 150 atmosphères et des températures d'environ 300 ° C , " dire Davis et co .

Les scientifiques nucléaires français ont mené une enquête détaillée du site d'Oklo , ont découvert non seulement une zone de réacteur, mais jusqu'à 17 d'entre eux sur une superficie de plusieurs dizaines de kilomètres carrés . Certains d'entre eux étaient proches de la surface et ainsi avait été influencé par les processus atmosphériques , tandis que d'autres étaient à des profondeurs allant jusqu'à 400 mètres et étaient plus ou moins intacts .

En plus de l'uranium appauvri  235 , ces zones contiennent de nombreux fragments de fission tels que les isotopes de zirconium , l'yttrium , le néodyme et le cérium. Les rapports inhabituels de ces isotopes est un indicateur important de ce qui s'était passé là près de 2 milliards d'années plus tôt .

La présence de ces sous-produits de fission immédiatement suscité l' intérêt des scientifiques nucléaires, en particulier aux États-Unis . Peut-être le plus grand défi de l'industrie nucléaire est de trouver une façon de traiter les déchets hautement radioactifs que les réacteurs produisent . Une idée est de l'enterrer , mais qui pose la question de ce qui arriverait à ces déchets au cours des millions d'années au cours de laquelle il reste toxique .

Les réacteurs d'Oklo étaient un test naturel de cette question . Donc, les scientifiques américains , en particulier , ont commencé un programme pour mesurer la façon dont les différents produits de fission ont migré des zones de réacteur . «L'un des plus importants , et surprenants , les premières conclusions était que l'uranium et la plupart des éléments de terres rares n'ont pas connu une forte mobilisation pendant les deux milliards d'années , " selon les dires de Davis et co . " Parce que les déchets ont été contenues avec succès à Oklo , il ne semble pas irréaliste d'espérer que l'élimination à long terme dans des dépôts géologiques spécialement sélectionnés et modifiés ne puisse être couronnée de succès. "

Cette preuve est depuis devenu l'un des principaux arguments en faveur de dépôts de déchets nucléaires comme celui prévu à Yucca Mountain dans le Nevada .

Oklo est également devenu l'objet de physiciens qui étudient la possibilité que les constantes fondamentales de l'univers peuvent avoir changé au fil du temps. La raison pour laquelle Oklo peut être en mesure d'aider, c'est qu'il a cessé ses activités il ya plus de 1,5 milliards d'années. Ainsi, les processus nucléaires qui ont eu lieu à ce moment-là a dû être régis par les constantes fondamentales comme ils l'étaient alors. 

En particulier, les physiciens s'intéressent à la constante de structure fine qui détermine la force de l'interaction électromagnétique. Cela détermine à son tour la voie neutrons sont absorbés dans des réactions en chaîne et par conséquent les rendements de différents produits de fission.

L'objectif de la plupart des recherches a été mis sur la quantité de samarium -149 produit par ces réacteurs naturels . Les places de données limites sur la quantité de la constante a peut-être changé dans le passé . Le consensus est que les données sont cohérentes avec la constante de structure fine est effectivement constante même si elle n'exclut pas des changements minuscules .

Davis et co soulignent que les données d'Oklo peuvent également limiter les variations d'autres constantes, telles que le rapport des masses des quarks légers à la masse du proton . À ce jour , ce travail est compatible avec ces constantes .

L'histoire d'Oklo se termine par un pétard mouillé . Après une période de vif intérêt dans les années 1970 , l'exploitation minière a continué à Oklo et finalement tous les réacteurs naturels ont été extraites . La seule exception était une zone peu profonde du réacteur à un endroit appelé Bangombé , à quelque 30 kilomètres de Oklo , même si cela a été largement lavé par l'eau du sol.

Ainsi, ces zones ont été largement perdues pour la science. C'est une honte . Cela signifie également que les scientifiques nucléaires ont peu de chances d'obtenir de meilleures données sur les réacteurs nucléaires naturels en utilisant les techniques de pointe que ceux de disponibles dans les années 1970 .

Aucun autre réacteur naturel n'a été découvert nulle part sur la Terre , ce qui rend Oklo unique. Du moins pour le moment .

Ref : arxiv.org/abs/1404.4948 : Réacteurs et implications pour la science nucléaire d'Oklo 


Tag(s) : #Insolite

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