İnsanlığın atomu kontrol altına almasından çok önce, Dünya’nın derinliklerinde kendi kendine çalışan nükleer reaktörler vardı. Gabon’daki Oklo keşfi, gezegenin jeolojik geçmişine dair ezber bozan ipuçları sunuyor.
Dünya’da nükleer enerjinin hikâyesi, sanıldığı gibi 20. yüzyılda başlamıyor. Yaklaşık iki milyar yıl önce, bugün Afrika kıtasında yer alan Oklo bölgesinde, tamamen doğal koşullar altında nükleer fisyon gerçekleşti. Üstelik bu süreç, insan eli değmeden, defalarca ve uzun bir zaman dilimine yayılarak yaşandı. Keşif, nükleer fizik anlayışını kökten sarsan türdendi.
Bu sıra dışı hikâyenin fitili 1972 yılında ateşlendi. Fransa’daki Eurodif tesisinde yapılan rutin analizlerde, Gabon’dan gelen uranyum cevherlerinde beklenenden düşük oranda uranyum-235 izotopu tespit edildi. İlk bakışta önemsiz gibi görünen bu fark, nükleer fizik açısından kritik bir anlama geliyordu. Çünkü doğadaki uranyum izotop oranları sabit kabul edilir. Bu tür bir sapma, ancak daha önce bir nükleer fisyon yaşanmışsa mümkün olabilirdi.
Detaylı incelemeler, Oklo’daki kayaçların yalnızca tek seferlik bir reaksiyona değil, uzun süreli ve tekrarlayan nükleer süreçlere sahne olduğunu ortaya koydu. Fizikçi Francis Perrin, uranyum-235 oranındaki %0,003’lük farkın zincirleme reaksiyonlara işaret ettiğini vurguladı. Daha sonra yapılan izotop analizleri de fisyon sonucu ortaya çıkan elementlerin izlerini net biçimde doğruladı. Yani Oklo, aslında bir değil, birden fazla doğal nükleer reaktör barındırıyordu.
Bugün Viyana Doğa Tarihi Müzesi’nde korunan Oklo kaya örnekleri, bu sürecin nasıl mümkün olabildiğini anlamak açısından büyük önem taşıyor. Müzenin küratörlerinden Ludovic Ferrière’e göre, uranyum cevherinin kendi kendine fisyona uğramasından başka mantıklı bir açıklama yok.
İki milyar yıl önce doğal uranyumdaki uranyum-235 oranı yaklaşık %3 seviyesindeydi. Bu oran, günümüzde nükleer santrallerde kullanılan yakıt zenginleştirme değerlerine oldukça yakın. Ama açıkçası tek başına yeterli değildi. Süreci mümkün kılan asıl unsur yeraltı suyuydu. Su, nötronları yavaşlatarak moderatör görevi gördü. Reaksiyon sırasında açığa çıkan ısı suyu kaynatınca süreç durdu; ortam soğuyunca su yeniden kayaçların arasına sızdı ve fisyon tekrar başladı. Bu döngü, yüz binlerce yıl boyunca aralıklı şekilde devam etti.
Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı’ndan Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı uzmanı Peter Woods, Oklo’daki mekanizmanın günümüz hafif su reaktörleriyle dikkat çekici benzerlikler taşıdığını söylüyor. Nötronların kontrolsüz kaldığı durumlarda reaksiyonun kendiliğinden durması, modern nükleer güvenlik prensipleriyle birebir örtüşüyor. Yani Oklo, yalnızca jeolojik değil, mühendislik açısından da öğretici bir örnek.
Bugüne kadar Oklo ana yatağı ve Bangombé çevresinde en az 15 doğal nükleer reaktör belirlendi. Her biri aktif olduğu dönemde yaklaşık 100 kilovat termal enerji üretti. Bu değer modern santrallerle kıyaslandığında düşük olabilir, ama tamamen doğal süreçlerle ortaya çıkmış olması gerçekten etkileyici. Nitekim 2011 yılında yayımlanan akademik çalışmalarda Oklo, 20. yüzyılın en şaşırtıcı bilimsel keşiflerinden biri olarak tanımlandı.
Google Play
App Store