La naturalesa va fer funcionar 16 reactors nuclears a Oklo, Gabon (Àfrica) fa quasi 2.000 milions d’anys.
El 1972, el físic francès Francis Perrin va descobrir que la naturalesa havia creat els primers reactors nuclears de la Terra dos mil milions d’anys abans de l’aparició dels humans. El descobriment es va fer amb estudis dels minerals d’urani en unes mines d’Oklo, Gabon (Àfrica).
El 7 de juliol de 1972, els investigadors van descobrir una anomalia en el mineral d’urani d’Oklo. El seu contingut de l’isòtop 235U era molt inferior al que s’observa habitualment (0,72%).
Els reactors de fissió nuclear d’Oklo són dipòsits d’urani on van tenir lloc de manera natural reaccions nuclears en cadena autosuficients. A la regió d’Oklo s’han identificat 16 reactors nuclears naturals: localitzacions amb reaccions autosuficients de fissió nuclear que es van donar fa aproximadament 1.700 milions d’anys i van estar en funcionament durant diversos centenars de milers d’anys (entre 150.000 i 850.000 anys), amb una mitjana d’energia termal en aquell temps de 100kW.
Crear una reacció nuclear no és senzill. A les centrals elèctriques, implica la fissió d’àtoms d’urani, procés que allibera energia en forma de calor i neutrons que, al seu torn, provoquen la fissió d’altres àtoms. Aquest procés de fissió s’anomena fissió nuclear. En una central elèctrica, mantenir la fissió d’àtoms requereix la participació de nombrosos científics i tècnics.
Algunes de les fites necessàries per construir els reactors de fissió actuals han estat el descobriment de la Radioactivitat (1896), del Neutró (1932), de l’energia del nucli (1942), la construcció de la bomba atòmica Little Boy (1945).
El 1953, els càlculs de Paul Kuroda, químic de la Universitat d’Arkansas, van revelar tres condicions necessàries per a l’existència d’un reactor de fissió natural.
En primer lloc, l’amplada del dipòsit d’urani ha de ser superior a 65 cm. Això permet que els neutrons recorrin una distància suficient per ser absorbits i continuar la reacció nuclear en cadena, abans de sortir del dipòsit d’urani.
En segon lloc, el percentatge de 235U ha de ser superior al 3% en mineral d’urani per alimentar correctament un reactor nuclear. El 235U es desintegra amb el temps, de manera que fa dos mil milions d’anys encara hi havia prou 235U al jaciment d’Oklo per suportar un reactor de fissió natural (avui, la concentració de 235U a la Terra és massa baixa).
En tercer lloc, es necessita un moderador de neutrons (com l’aigua) per controlar la reacció nuclear, però que contingui poc bor, liti o altres elements que absorbeixin neutrons.
Aquest reactor natural es va formar quan un dipòsit mineral ric en urani va entrar en contacte amb aigua subterrània, cosa que va alentir els neutrons expulsats per l’urani, permetent interactuar amb altres àtoms i dividir-los. Es va produir calor, convertint l’aigua en vapor i, per tant, alentint temporalment la reacció en cadena.
Els científics estimen que aquest reactor prehistòric va produir els diversos isòtops (variants atòmiques) esperats de tals reaccions, els quals van ser detectats a Oklo.
La fissió de l’urani produeix cinc isòtops de xenó que, malgrat la seua naturalesa volàtil, s’han trobat tots a les restes dels reactors.
Les reaccions nuclears a l’urani de les vetes subterrànies van consumir aproximadament cinc tones d’urani-235 radioactiu.
L’absorció d’un neutró per un nucli d’urani 235 el divideix (fissió) en dos nuclis com poden ser bari i criptó (o altres) amb alliberament d’alguns neutrons que poden mantenir una reacció en cadena.
A Oklo, les reaccions devien haver començat fa 1.950 ± 30 milions d’anys.
La potència dels reactors naturals d’Oklo era baixa en comparació amb els reactors actuals.
