Ядерный реактор возрастом 2 миллиарда лет и скрытая история нашей планеты
Есть мнение, что древние отложения сохраняют множество загадочных артефактов, которым наука не в силах дать объяснение. Обычно, это какой-то мусор, гайки, шестерни, шарики от подшипников, но встречаются находки исключительные. Причём, ещё и массовые. Что приходится подчеркнуть. Хотя, говорят почти всегда почему-то об одном ядерном реакторе из Окло, их там найдено уже 16 штук...
Это очень интересное мнение, которое я, однако, уже разбирал раньше. Реакторы в Габоне — естественные. Это лишь намытые горячими ключами (гидротермальные) линзовидной формы скопления солей урана. Благодаря наличию у воды свойств замедлителя (катализатора цепной реакции), использующихся при конструировании реакторов и сейчас, затопление такой линзы разжигало в ней ядерную реакцию, нараставшую по экспоненте до испарения воды.
Всё просто. Хотя работать данный механизм мог только 2 миллиарда лет назад, пока концентрация «цепного» 235 изотопа в уране ещё оставалась высокой, соответствующей обогащённому ядерному горячему по современным меркам. Но она постоянно снижается, поскольку, если период полураспада 238 изотопа составляет 4.5 миллиарда лет, то у 235 она только 700 миллионов лет. За время существования планеты количество 238 урана на ней сократилось только в 2 раза, а 235 — в 50 раз.
...И вот, об этом, собственно, речь и пойдёт. О скрытых бездной эпох аспектах истории планеты, связанных с падением концентрации радиоактивных изотопов.
В прошлом их было намного больше, так как значительная доля ядер, рождающихся при взрывах сверхновых, нестабильны. История же вещества, из которого состоит Земля, насчитывает около 7 миллиардов лет. Такой возраст имеют найденные в метеоритах «досолнечные зёрна» — капельки вулканического стекла, оставшиеся после испарения планет, окружавших сверхновую, взрыв которой и породил газопылевое облако. Остывшие клочья этого облакастали материалом для образования новых звёзд. Короткоживущие изотопы к том времени уже распались, но долгоживущих оставалось ещё очень много.
Много разных. Однако, наиболее важную роль, легко затмевая любых конкурентов, в жизни планет играет калий-40 с периодом полураспада 1.25 миллиарда лет. Это — наиболее массовый нестабильный изотоп в космосе. При распаде он образует аргон. Данный газ составляет 0.9% атмосферы по объёму (или 1.3% по массе), и в несравненно в большем количестве растворён в воде и литосфере. И почти весь он является результатом распада калия.
Калий-аргоновая реакция настолько распространёна, что она используется для датирования горных пород, достаточно точно указывая момент их застывания из расплава. Фокус в том, что в изливающейся магме концентрация аргона равна нулю. Это — инертный газ, не вступающий в химические связи, и достаточно мобильный, чтобы легко покидать расплав. Но кристаллическую решётку он покинуть не может. Как следствие, аргон, образующийся при распаде калия, остаётся в камне и относительная концентрация элементов позволяет узнать время застывания.
...Помимо метания камней в огород младоземельщиков, калий ответственен ещё и за выделение радиогенного тепла. Ныне, вклад этого элемента в разогрев планеты невелик, но в прошлом он был в 6 раз выше. На заре Солнечной системы именно распад калия играл решающую роль в плавлении холодных ядер планет. Ядра же парадоксальным образом были именно холодными, ведь ударное тепло, выделяющееся при поглощении планетой малых тел кольца, не только растёт по мере увеличения массы тела, а значит и скоростей столкновения, но и поглощается на поверхности.
В результате, под покрытыми символически тонкой корой океанами жидкого камня Земля сохраняла ядро из спрессованных, но не расплавленных даже хондритов. Не хорошо выходило, и именно калий тогда сыграл решающую роль в плавлении ядра. Лишь после этого дифференциация недр смогла завершиться. Железо утонуло, образовав внутреннее твёрдое и внешнее жидкое ядро, что и позволило планете к началу архея обзавестись магнитным полем.
С железом «на дно» уходили уран и торий. Причём, концентрация 235 изотопа в уране тогда достигала 18%, что малым уступает минимальному уровню обогащения, необходимому для создания ядерного боеприпаса. Однако, риска взрыва в ядре планеты не было. Ибо, во-первых, для возникновения цепной реакции без замедлителя доля «цепного» изотопа всё равно оказывалась недостаточной. Во-вторых же, уран имеет свойство растворяться — рассеиваться в породах (что в свою очередь позволяет использовать уран-свинцовый метод датирования), методов же отделения и концентрации этого элемента в недрах планеты нет. Так что, уран и торий также лишь вносили вклад в разогрев за счёт генерации радиогенного тепла.
Методы гидротермальной концентрации урана заработали с возникновением гидросферы. Учитывая же, что самого урана в те времена было вдвое больше — на память о чём и остаются залежи свинца в коре планеты, — а дифференциация недр ещё не завершилась, молодая Земля была полна естественными реакторами, активность которых несравненно превосходила семейство Окло. Особенно лютовали реакторы подводные — на морском дне. То есть, затопленные на постоянной основе. Но и они обладали качеством «естественной безопасности». Разогнавшаяся реакция вела к вытеснению воды паром и сама-собой прекращалась.
В реакторах, плюясь струями гейзеров, уран постепенно выгорал. Выгорал, но наполнял атмосферу и гидросферу продуктами распада — короткоживущими нестабильными изотопами. Со времён угасания последних из естественных реакторов они давно распались, но молодую Землю самородная ядерная энергетика превращала в место весьма и весьма радиоактивное. И в настоящий момент нет единого мнение, мирились ли первые живые организмы с данным обстоятельством, или же благодаря технике радиосинтеза обращали его себе во благо.Источник: "Цитадель адеквата"
Это очень интересное мнение, которое я, однако, уже разбирал раньше. Реакторы в Габоне — естественные. Это лишь намытые горячими ключами (гидротермальные) линзовидной формы скопления солей урана. Благодаря наличию у воды свойств замедлителя (катализатора цепной реакции), использующихся при конструировании реакторов и сейчас, затопление такой линзы разжигало в ней ядерную реакцию, нараставшую по экспоненте до испарения воды.
Всё просто. Хотя работать данный механизм мог только 2 миллиарда лет назад, пока концентрация «цепного» 235 изотопа в уране ещё оставалась высокой, соответствующей обогащённому ядерному горячему по современным меркам. Но она постоянно снижается, поскольку, если период полураспада 238 изотопа составляет 4.5 миллиарда лет, то у 235 она только 700 миллионов лет. За время существования планеты количество 238 урана на ней сократилось только в 2 раза, а 235 — в 50 раз.
...И вот, об этом, собственно, речь и пойдёт. О скрытых бездной эпох аспектах истории планеты, связанных с падением концентрации радиоактивных изотопов.
В прошлом их было намного больше, так как значительная доля ядер, рождающихся при взрывах сверхновых, нестабильны. История же вещества, из которого состоит Земля, насчитывает около 7 миллиардов лет. Такой возраст имеют найденные в метеоритах «досолнечные зёрна» — капельки вулканического стекла, оставшиеся после испарения планет, окружавших сверхновую, взрыв которой и породил газопылевое облако. Остывшие клочья этого облакастали материалом для образования новых звёзд. Короткоживущие изотопы к том времени уже распались, но долгоживущих оставалось ещё очень много.
Много разных. Однако, наиболее важную роль, легко затмевая любых конкурентов, в жизни планет играет калий-40 с периодом полураспада 1.25 миллиарда лет. Это — наиболее массовый нестабильный изотоп в космосе. При распаде он образует аргон. Данный газ составляет 0.9% атмосферы по объёму (или 1.3% по массе), и в несравненно в большем количестве растворён в воде и литосфере. И почти весь он является результатом распада калия.
Калий-аргоновая реакция настолько распространёна, что она используется для датирования горных пород, достаточно точно указывая момент их застывания из расплава. Фокус в том, что в изливающейся магме концентрация аргона равна нулю. Это — инертный газ, не вступающий в химические связи, и достаточно мобильный, чтобы легко покидать расплав. Но кристаллическую решётку он покинуть не может. Как следствие, аргон, образующийся при распаде калия, остаётся в камне и относительная концентрация элементов позволяет узнать время застывания.
...Помимо метания камней в огород младоземельщиков, калий ответственен ещё и за выделение радиогенного тепла. Ныне, вклад этого элемента в разогрев планеты невелик, но в прошлом он был в 6 раз выше. На заре Солнечной системы именно распад калия играл решающую роль в плавлении холодных ядер планет. Ядра же парадоксальным образом были именно холодными, ведь ударное тепло, выделяющееся при поглощении планетой малых тел кольца, не только растёт по мере увеличения массы тела, а значит и скоростей столкновения, но и поглощается на поверхности.
В результате, под покрытыми символически тонкой корой океанами жидкого камня Земля сохраняла ядро из спрессованных, но не расплавленных даже хондритов. Не хорошо выходило, и именно калий тогда сыграл решающую роль в плавлении ядра. Лишь после этого дифференциация недр смогла завершиться. Железо утонуло, образовав внутреннее твёрдое и внешнее жидкое ядро, что и позволило планете к началу архея обзавестись магнитным полем.
С железом «на дно» уходили уран и торий. Причём, концентрация 235 изотопа в уране тогда достигала 18%, что малым уступает минимальному уровню обогащения, необходимому для создания ядерного боеприпаса. Однако, риска взрыва в ядре планеты не было. Ибо, во-первых, для возникновения цепной реакции без замедлителя доля «цепного» изотопа всё равно оказывалась недостаточной. Во-вторых же, уран имеет свойство растворяться — рассеиваться в породах (что в свою очередь позволяет использовать уран-свинцовый метод датирования), методов же отделения и концентрации этого элемента в недрах планеты нет. Так что, уран и торий также лишь вносили вклад в разогрев за счёт генерации радиогенного тепла.
Методы гидротермальной концентрации урана заработали с возникновением гидросферы. Учитывая же, что самого урана в те времена было вдвое больше — на память о чём и остаются залежи свинца в коре планеты, — а дифференциация недр ещё не завершилась, молодая Земля была полна естественными реакторами, активность которых несравненно превосходила семейство Окло. Особенно лютовали реакторы подводные — на морском дне. То есть, затопленные на постоянной основе. Но и они обладали качеством «естественной безопасности». Разогнавшаяся реакция вела к вытеснению воды паром и сама-собой прекращалась.
В реакторах, плюясь струями гейзеров, уран постепенно выгорал. Выгорал, но наполнял атмосферу и гидросферу продуктами распада — короткоживущими нестабильными изотопами. Со времён угасания последних из естественных реакторов они давно распались, но молодую Землю самородная ядерная энергетика превращала в место весьма и весьма радиоактивное. И в настоящий момент нет единого мнение, мирились ли первые живые организмы с данным обстоятельством, или же благодаря технике радиосинтеза обращали его себе во благо.Источник: "Цитадель адеквата"
Опубликовано 02 декабря 2021
Комментариев 0 | Прочтений 2775
Ещё по теме...
Добавить комментарий
Из новостей
Периодические издания
Информационная рассылка: