Năm 1972, một công nhân tại nhà máy xử lý nhiên liệu lò phản ứng đã quan sát thấy điều gì đó kỳ lạ trong quá trình phân tích định kỳ uranium được chiết xuất từ một mỏ ở châu Phi.
Mẫu uranium từ mỏ Oklo đã mất đi khoảng 0,003% uranium-235, đồng vị có giá trị nhất trong ba đồng vị trong uranium tự nhiên. Ba loại đồng vị là uranium-238 (99,2739–99,2752% các đồng vị trong tự nhiên), uranium-235 (với 0,7198–0,7202%) và uranium-234 (với 0,0050 –0,0059%), uranium-235 có khả năng tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ. Con số 0,003% là rất nhỏ, nhưng dựa trên kích thước của các mỏ uranium này, tổng lượng uranium-235 bị thất thoát là hơn 200kg.
Giống như các mẫu uranium tự nhiên khác, mẫu vật đang nghiên cứu chứa ba đồng vị – ba đồng vị có khối lượng nguyên tử khác nhau: uranium 238, nhiều nhất; uranium 234, hiếm nhất; và uranium 235, một đồng vị có thể hỗ trợ chuỗi phản ứng hạt nhân.
Tuy nhiên, điều khiến các chuyên gia tại Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Pháp (CEA) bối rối là chúng ta có thể tìm thấy các nguyên tử uranium 235 trong tự nhiên, và chúng chỉ chiếm 0,720% tổng số nguyên tử trong lớp vỏ. Trái đất, trên mặt trăng và thậm chí trong các thiên thạch.
Nhưng trong các mẫu lấy từ mỏ Oklo ở Gabon, một thuộc địa cũ của Pháp ở Tây Phi, uranium 235 chỉ chiếm 0,717%.
Sự khác biệt về con số là 0,003%, có vẻ nhỏ, nhưng nó đủ để cảnh báo các nhà khoa học Pháp rằng có điều gì đó không ổn với các mẫu khoáng chất này. Điều đó đặt ra câu hỏi, nguyên nhân nào khiến các mẫu này có hàm lượng uranium 235 thấp hơn tiêu chuẩn thông thường.
Để tìm ra nguyên nhân, các chuyên gia và nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới đã cùng nhau đến Gabon để tìm hiểu điều gì đang xảy ra với uranium từ Oklo và điều gì khiến nó trở nên khác biệt như vậy. Sau khi điều tra, họ kết luận rằng nơi phát sinh ra uranium là một lò phản ứng hạt nhân dưới lòng đất, sở hữu công nghệ tiên tiến ngoài tầm hiểu biết khoa học hiện tại của chúng ta.
Nhiều người tin rằng lò phản ứng hạt nhân cổ đại này khoảng 1,8 tỷ năm tuổi và đã hoạt động ít nhất 500.000 năm trong quá khứ xa xôi.
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành nhiều cuộc điều tra khác nhau tại mỏ uranium, và kết quả đã được trình bày tại một hội nghị của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra dấu vết của các sản phẩm phân hạch và chất thải nhiên liệu tại nhiều vị trí khác nhau trong mỏ. Điều thú vị là các lò phản ứng hạt nhân ngày nay của chúng ta không thể so sánh với lò phản ứng này về mặt thiết kế và chức năng.
Theo báo cáo, lò phản ứng hạt nhân cổ đại này dài vài km, nhưng mặc dù là một lò phản ứng hạt nhân rất lớn, tác động nhiệt của nó lên môi trường chỉ giới hạn ở khoảng 40 mét ở hai bên.
Các vùng phản ứng hạt nhân (1) được tạo bởi các đường đá ong (2), nước chảy qua các rãnh này (3) trên nền đá granit rắn chắc (4).
Điều mà các nhà nghiên cứu phát hiện ra còn đáng ngạc nhiên hơn là các chất thải phóng xạ ở đó vẫn chưa vượt ra khỏi ranh giới của khu vực, vì chúng được giữ nguyên bởi địa chất của khu vực. Ngoài ra, phản ứng hạt nhân xảy ra theo cách mà plutonium, sản phẩm phụ, được hình thành, và bản thân phản ứng hạt nhân được kiểm soát hoàn hảo.
Việc điều chỉnh phản ứng diễn ra theo một quy trình khá trật tự: một khi phản ứng đã bắt đầu, nó có thể sử dụng công suất đầu ra một cách có kiểm soát, với khả năng ngăn chặn các vụ nổ thảm khốc hoặc giảm leo thang. giải phóng năng lượng tại một thời điểm.
Tuy nhiên, chúng ta không thể giải thích cụ thể cách thức hoạt động của lò phản ứng hạt nhân này, hay ai đã tạo ra nó và nó được sinh ra để làm gì. Mọi thứ dường như đã vượt quá tầm hiểu biết của chúng tôi. Do đó, các nhà nghiên cứu đã mệnh danh lò phản ứng hạt nhân Oklo là “lò phản ứng hạt nhân tự nhiên”.
Một số nhà nghiên cứu tham gia thử nghiệm lò phản ứng hạt nhân đã kết luận rằng các khoáng chất đã được làm giàu trong quá khứ xa xôi, khoảng 1,8 tỷ năm trước, để tự phát ra một phản ứng dây chuyền.
Họ cũng phát hiện ra rằng nước được sử dụng để làm giảm phản ứng giống như cách mà các lò phản ứng hạt nhân hiện đại hạ nhiệt bằng cách sử dụng trục graphite-cadmium ngăn không cho lò phản ứng chuyển sang trạng thái thuận. hết hạn sử dụng và phát nổ.
Tiến sĩ Glenn T. Seaborg, cựu lãnh đạo Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Hoa Kỳ và người đoạt giải Nobel cho công trình tổng hợp các nguyên tố nặng, đã đề cập rằng các điều kiện thích hợp để uranium cháy trong một phản ứng. .
Ví dụ, nước tham gia phản ứng hạt nhân phải là nước thô tinh khiết 100%, nhưng nước tinh khiết không tồn tại trong tự nhiên ở bất kỳ đâu trên thế giới.
Một số chuyên gia đã thảo luận về lò phản ứng hạt nhân bí ẩn Oklo, nói rằng không có thời điểm nào trong lịch sử địa chất ước tính của các mỏ Oklo lại có đủ Uranium 235 dồi dào cho các phản ứng hạt nhân tự nhiên xảy ra. ngoài.
Khi những mỏ này được hình thành trong quá khứ, nếu đây là một lò phản ứng tự nhiên, sự phân rã phóng xạ của U-235 sẽ chậm, nhưng vật chất phân hạch chỉ chiếm một lượng nhỏ trong quá trình này. thấp về mặt toán học để phản ứng hạt nhân xảy ra.
Và theo đó, cho đến nay, lò phản ứng hạt nhân này vẫn là một bí ẩn đối với chúng ta, và được coi là “chén thánh” của khoa học nguyên tử.