Um reator nuclear antigo de 2 bilhões de anos soa como um mito fabricado. Talvez seja porque o termo reator implica em uma estrutura feita pelo homem. Em vez disso, o reator é uma região de urânio natural dentro da crosta da Terra, encontrada em Oklahoma, Gabão. O urânio é naturalmente radioativo, e as condições nesta área rochosa permitiram algumas reações nucleares.
O reator natural deve ter irritado os cientistas nucleares: O primeiro reator nuclear a produzir eletricidade foi construído 1951, e isso só produziu uma quantidade trivial de energia. A pilha de pedra no chão em Oklahoma, por outro lado, tinha criado energia nuclear em torno de 2 bilhões de anos atrás!
O reator foi descoberto em 1972, quando alguns cientistas franceses levaram minério de urânio da mina no Gabão para testar o seu conteúdo. Agora, tipicamente, o minério de urânio é composto por três tipos (isótopos de urânio), cada um com um número diferente de nêutrons: Urânio 238, que é o mais abundante, o urânio 234, que é o mais raro, e urânio 235, que cientistas são mais interessados porque pode sustentar reações nucleares em cadeia.
Seria de se esperar descobrir que o minério de urânio é composto por 0,720% de urânio 235, uma vez que é a porcentagem encontrada em outras amostras de rochas da crosta da Terra, na Lua e até em meteoritos. No entanto, estes cientistas franceses descobriram algo suspeito: A amostra de urânio continha apenas 0,717% do urânio 235. O que pode parecer ser uma pequena discrepância de 0,003% é muito significativo com relação ao urânio.
Isso significava que, de volta para a mina, cerca de 200 quilos de urânio 235 pareciam estar faltando. Não tinha sido perdido ou roubado. Em vez disso, esta falta de 0,003% havia sido submetida a fissão nuclear e foi dividida em outros átomos. Esta conclusão pode muito bem levantar muitas sobrancelhas, uma vez que existem três condições muito específicas que um reator necessita para produzir energia de forma contínua. E, como até mesmo os cientistas tinham lutado para criar um reator nuclear, parecia improvável que a natureza criasse um puramente por acidente.
Improvável, mas não impossível, pois isso foi exatamente o que aconteceu. Eis as condições necessárias:
A primeira condição é ter uma boa porcentagem de urânio 235 para alimentar a reação. Enquanto 0,720% pode parecer pouco, é perfeito para a fissão nuclear, e quando as amostras de minério de Okla são comparadas com outras amostras de todo o mundo, é provável que este era o percentual mais de 2 bilhões de anos atrás, quando o reator começou a funcionar.
A segunda condição é uma fonte de nêutrons. Urânio 235 decai naturalmente em tório e libera um nêutron no processo. Estes nêutrons podem então ir em direção a outro átomo de urânio 235 e iniciar o processo de fissão. A fissão nuclear é quando um átomo se divide em átomos menores, geralmente liberando energia no processo. Este nêutron se funde com o urânio 235 e, juntos, se combinam para formar urânio 236, que é instável. O urânio 236 é então dominado pela instabilidade e cria uma variedade de átomos menores, estáveis e alguns nêutrons. Estes nêutrons podem, então, se atirar em direção a outros átomos e continuar a reação em cadeia.
O reator nuclear tinha uma oferta de uma substância reguladora também: um fluxo de água subterrânea natural. À medida que os átomos começaram a se dividir, lançaram nêutrons, bem como energia. A água então retardou os nêutrons, mas a energia aquecia a água. Depois de um tempo, a água ficou tão quente que começou a ferver. Eventualmente, a água ferveu tanto que não havia mais o que desacelerar os nêutrons no reator. Os nêutrons começaram a se atirar para o chão, sem reagir com qualquer coisa, e a reação eventualmente iria parar. Este ciclo provavelmente durou por centenas de milhares de anos.
Infelizmente, todos os bons dias estão contados, mesmo para um reator natural: Os níveis de urânio 235 ficaram muito baixos para sustentar quaisquer reações mais significativas. O reator finalmente parou, deixando apenas alguns rastros de que já existiu – incluindo o enigma do “urânio em falta.” [IFLScience]
