Nº 055 · Physik · 50 Sek

Vor rund 2 Milliarden Jahren lief in Gabun ein Kernreaktor – von selbst

Orangefarbene Francevillit-Kristalle auf dunklem Gestein aus der Mine von Mounana in Gabun, wo auch Oklo liegt
Foto: James St. John · CC BY 2.0 · Original

Ein winziger Fehlbetrag

Uran-235 macht überall auf der Erde 0,72 Prozent des Natururans aus. 1972 fiel in der Anreicherungsanlage Pierrelatte eine Probe mit etwas weniger auf. Weil spaltbares Material lückenlos bilanziert wird, damit nichts in Atomwaffen landet, suchte man den Rest. Die Spur führte zur Mine Oklo in Gabun: Dort hatte Uran nur 0,44 Prozent.

Die Handschrift eines Reaktors

Genau dieser Schwund entsteht in einem Kernreaktor. Auch Neodym und Ruthenium hatten in Oklo eine ungewöhnliche Mischung von Isotopen, wie sie bei der Kernspaltung entsteht. Am 25. September 1972 verkündete die französische Atomenergiebehörde CEA: Hier liefen vor rund 2 Milliarden Jahren Kettenreaktionen.

Schemazeichnung: schräg liegende Uranerzschicht im Sandstein, darunter Granit, darin schwarze Reaktorzonen
So lag die Lagerstätte: Reaktorzonen (1) in einer Uranerzschicht (3) zwischen Sandstein (2), darunter Granit (4). Bekannt sind 17 solcher Zonen: 16 in Oklo, eine im 30 Kilometer entfernten Bangombé.Illustration: MesserWoland · CC BY-SA 3.0 · Original

Deine Vermutung

Wie lange lief der Naturreaktor jeweils am Stück?

Deep Dive

Vorhergesagt, aber nicht geglaubt

Die Möglichkeit natürlicher Kernreaktoren brachten George Wetherill und Mark Inghram schon 1953 auf. 1956, 16 Jahre vor dem Fund, untersuchte der Kernchemiker Paul Kuroda von der University of Arkansas die Idee genauer und sagte voraus, dass in natürlichen Uranlagerstätten eine Kettenreaktion entstehen könnte. Drei Dinge müssen dafür zusammenkommen: genug spaltbares Uran-235; kaum Stoffe wie Bor oder Cadmium, die Neutronen schlucken; und ein Moderator aus leichten Atomen wie Wasser, der die schnellen Neutronen abbremst. Kurodas Idee blieb umstritten. Dass all das in der freien Natur zusammentrifft, hielten viele für zu unwahrscheinlich. Als 1972 Oklo entdeckt wurde, waren die Bedingungen dort seiner Vorhersage sehr ähnlich.

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