아프리카의 2억년 된 원자로는 연구자들을 당황하게 만듭니다!

약 2억 년 전 아프리카 가봉 오클로 지역에서 현대 발전소 내부와 유사한 반응이 자발적으로 일어났다.
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협곡에 있는 비밀 연구소의 삽화, 디지털 페인팅. © 이미지 크레디트: Zishan Liu | 라이센스 DreamsTime.com (에디토리얼/상업적 사용 스톡 사진, ID:185429361) © Zishan Liu

1942년 물리학자 엔리코 페르미(Enrico Fermi)와 작업자 팀은 시카고 라켓볼 코트에서 최초의 원자로라고 생각하는 원자로를 건설했습니다. 불행히도, 자연은 그들을 엄청나게 이겼습니다.

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시카고 파일-1(CP-1)은 세계 최초의 인공 원자로였다. 2년 1942월 1일 엔리코 페르미가 이끄는 실험에서 CP-XNUMX에서 최초의 인공적인 자체 유지 핵 연쇄 반응이 시작되었습니다. 근데 이게 처음이지? © 이미지 크레디트: Wikimedia Commons

사실, 자급식 원자로는 2억 년 전에 아프리카에서 발명되었습니다! 약 100년 동안 매 150,000시간마다 전력 펄스를 생산한 XNUMXkW 원자력 발전소입니다.

선사 시대 오클로 원자력 발전소의 발견

협곡에 있는 비밀 연구소의 삽화, 디지털 페인팅. © 이미지 크레디트: Zishan Liu | 라이센스 DreamsTime.com (에디토리얼/상업적 사용 스톡 사진, ID:185429361) © 지산 류
협곡에 있는 비밀 핵 연구소의 삽화, 디지털 페인팅. © 이미지 크레디트: Zishan Liu | 라이센스 DreamsTime.com (에디토리얼/상업적 사용 스톡 사진, ID:185429361)

2년 1972월 200일 프랑스의 핵연료 재처리 공장은 가봉 공화국의 오클로 지역에 있는 우라늄 광산에서 XNUMXkg의 우라늄이 정제된 것을 발견했습니다. 누군가(또는 비밀 조직)가 핵폭탄을 만들까 두려워서 프랑스 원자력 위원회는 즉시 조사에 착수했습니다.

1972년 아프리카 가봉의 프랑스 광부들은 핵분열성 원소인 우라늄 2가 농축되어 약 235억 년 전에 자급식 원자로가 형성되었다는 증거를 발견했습니다. 선사 시대 원자로는 여기에 설명된 것처럼 분지를 통해 접근할 수 있습니다. © 이미지 크레디트: NASA/Robert D. Loss, WAISRC
1972년 아프리카 가봉의 프랑스 광부들은 핵분열성 원소인 우라늄 2가 농축되어 약 235억 년 전에 자급식 원자로가 형성되었다는 증거를 발견했습니다. 선사 시대 원자로는 여기에 설명된 것처럼 분지를 통해 접근할 수 있습니다. © 이미지 크레디트: NASA/Robert D. Loss, WAISRC

마침내 전 세계의 연구원과 과학자들은 정밀 조사를 거친 끝에 가봉의 우라늄 광산 근처에 있으며 적어도 2년 동안 활동한 150,000억년 된 XNUMX개의 대형 원자로가 있다는 결론에 도달했습니다!

고급 프로세스 자체 유지 핵분열

고대 원자로는 표면수와 지하수를 사용하여 순차적 핵분열 중성자를 변조하고 반사하며, 그 작동은 현대 원자로보다 훨씬 더 발전되었습니다. 더욱이 과학자들은 렌즈 모양의 우라늄 광석 광맥에 있는 우라늄이 자급자족적인 핵분열 연쇄 반응을 일으켜 강렬한 열을 발생시켰다는 지질학적 증거를 발견했습니다.

이 과정에서 우라늄 원자의 방사성 붕괴에 의해 방출된 아원자 중성자는 다른 우라늄 원자의 붕괴를 유도하여 연쇄적인 핵분열과 열로 상당한 에너지를 방출합니다. 이것이 현대의 원자로가 전력을 생산하는 데 사용하는 것입니다.

우라늄-235 연쇄 반응은 핵분열 폭탄으로 이어지지만 원자로 내부에서 동력을 생성하며, 첫 번째 단계로 중성자 흡수에 의해 구동되며, 결과적으로 XNUMX개의 추가 자유 중성자가 생성됩니다. E. 시겔, 패스트피션 / WIKIMEDIA COMMONS
핵분열 폭탄으로 이어지지만 원자로 내부에서 전력을 생성하는 우라늄-235 연쇄 반응은 첫 번째 단계로 중성자 흡수에 의해 구동되어 XNUMX개의 추가 자유 중성자가 생성됩니다. © 이미지 크레디트: E. Siegel, Fastfission / Wikimedia Commons
그러나 수수께끼는 Oklo 원자로가 폭주하는 연쇄 반응으로 곧바로 뛰어들지 않아 정맥이 녹거나 심지어 폭발로 이어지지 않은 이유입니다. 원자력 발전소에서 반응은 '감속제'를 사용하여 제어됩니다. 이들은 일부 핵분열 중성자를 흡수하여 연쇄 반응을 늦추거나 중성자 에너지를 조정하여 연쇄 반응을 촉진하는 물질입니다.

순수한 천연수가 필요하다

전 미국 원자력 위원회 위원장이자 노벨상 수상자인 Dr. Glenn T. Seaborg는 다음과 같이 지적합니다. 핵 반응에 관련된 물은 매우 순수해야 하며 오염 물질의 백만분의 XNUMX은 원자로가 작동을 멈추게 하는 "독성" 반응을 일으킬 것입니다. 세계 어디에도 이렇게 깨끗한 천연수는 없습니다.

방사성 암석 샘플

Oklo의 원본 샘플 중 일부 선택. 이 자료는 비엔나 자연사 박물관에 기증되었습니다. © 루도비치 페리에르/자연사 박물관
Oklo의 원본 샘플 중 일부 선택. 이 자료들은 비엔나 자연사 박물관에 기증되었습니다. © 이미지 크레디트: Ludovic Ferrière/자연사 박물관

2018년 XNUMX월, 오클로에서 시추 작업 중 회수된 두 개의 암석 샘플이 비엔나 자연사 박물관에 기증되었습니다. 기부(및 행사)는 원자력 연료 회사 Orano와 프랑스의 대체 에너지 및 원자력 위원회(CEA)의 자금 지원으로 가능했습니다. 비엔나에 있는 프랑스 유엔 대표부는 이러한 노력을 지원했습니다.

방사능 수준을 모니터링하고 해당 샘플을 처리하는 데 도움을 준 국제 원자력 기구(IAEA)에 따르면 두 샘플은 시간당 약 40마이크로시버트의 방사선을 방출합니다. 승객이 비엔나에서 뉴욕까지 5시간 비행할 때 받는 우주 방사선의 양입니다.”

놀라운 가설

가봉에 있는 Oklo 원자로는 1500,00만 년 동안 가동되었습니다. 이처럼 고순도의 물을 어떻게 생산할 수 있는지는 또 하나의 풀리지 않은 미스터리로 떠올랐다. 선사 시대 원자로의 구조적 설계의 합리성은 전문가들에게 절대적으로 당혹스럽습니다.

일부 과학자와 이론가들은 원자로가 극도로 발전되어 2억 년 전에 고도로 지능적인 존재가 존재했음을 시사한다고 믿습니다. 또 다른 가설은 선사 시대 인류 문명에 의해 건설되었다는 것입니다. NASA 과학자들의 실루리아 가설) 후속 인간에게 잃어버린 기술을 사용합니다.

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그곳에 살았던 고대 건축물의 폐허와 함께 진보된 잃어버린 문명 동안 먼 과거의 어둡고 이상한 단일체의 삽화. © 이미지 크레디트: Keremgo | 라이센스 DreamsTime.com (에디토리얼/상업적 이용 스톡 사진, ID: 79765642)

그러나 대부분의 주류 연구자들은 Oklo가 세계에서 유일하게 우연히 생성된 자연 발생 원자로로 확인되었다고 믿고 있습니다. Sandia National Laboratories의 과학자 Norman Schwers와 John A. Miller가 2017년 논문에서 설명했듯이 자연 발생 원자로의 개념은 원래 원자로 이론이나 무한 곱셈 상수를 사용하여 1956년에 문서화되었습니다.


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