Reactoarele nucleare naturale şi evoluţia vieţii

În timp ce oamenii din zilele noastre utilizează cele mai avansate tehnologii pentru a construi reactoare nucleare, Natura le face uneori accidental.

Dovezi ale existenţei un grup de reactoare nucleare naturale au fost găsite pe Pământ, şi unii oameni de ştiinţă spun că planeta noastră ar fi putut avea mult mai multe în trecutul său antic. Există, de asemenea, motive să credem că şi alte planete ar fi putut avea reactoare nucleare în mod natural, deşi dovezile pentru a confirma acest lucru nu sunt clare. În cazul în care ar exista, cantităţile mari de radiaţii şi energia eliberată de astfel de reactoare ar fi avut efecte complexe asupra oricărei forme de viaţă în curs de dezvoltare.

Reactoare nucleare naturale apar atunci când depozitele elementului radioactiv uraniu se aglomerează într-un singur loc, şi în cele din urmă declanşează o reacţie nucleară în lanţ, de sine stătătoare, în care uraniul se divide, într-un proces numit fisiune, producând alte elemente. Reacţia eliberează o cantitate mare de energie. Această energie s-ar putea dovedi benefică sau extrem de nocivă pentru viaţa în curs de dezvoltare, în funcţie de circumstanţe.

Singurul reactor nuclear natural de pe Pământ a fost descoperit în regiunea Oklo din Gabon, Africa, în 1972. Minerii francezi au constatat că probele de uraniu extrase erau izotopul de uraniu 235, material natural de pe Pământ capabil să susţină reacţii de fisiune. Concentraţia extrem de scăzută a izotopului a dus la concluzia că a trecut deja printr-o reacţie nucleară. În fapt, acesta este scenariul cel mai susţinut de studii. Oamenii de ştiinţă cred că o concentraţie de uraniu 235 a atins punctul critic, aproximativ 2 miliarde de ani în urmă, şi a trecut printr-un proces de fisiune, aşa cum o face în interiorul reactoarelor nucleare construite de om.

“Din ce ştim până acum, avem doar dovezi ale reactoarelor naturale care operează la site-ul din Gabon, dar acest lucru demonstrează că este posibil, şi calculele noastre sugerează că fenomenul a fost mult mai probabil în istoria îndepărtată a Pământului”, a declarat Jay Cullen de Universitatea din Victoria, Canada.

Cullen şi Laurence A. Coogan, un coleg de la Universitatea din Victoria, au cercetat modul probabil în care aceste reacţii au existat, atunci când Pământul a fost mult mai tânăr, calculând cât de mult uraniu este necesar într-o anumită zonă pentru ca starea materialului să devină critică şi să înceapă o reacţie de fisiune auto susţinută. Ei au descoperit că, în timpul epocii Archean, acum aproximativ 2,5 – 4 miliarde de ani, reactoarelor nucleare naturale s-ar putea să fi fost relativ frecvente.

“Pare mai mult decât probabil că în aceste tipuri, reactoarele au fost mult mai frecvente, deoarece cantitatea de uraniu necesară este destul de mică”, a spus Cullen pentru Astrobiology Magazine.

Cu toate acestea, pentru că există puţine date geologice din perioadele timpurii, oamenii de ştiinţă au puţine mijloace pentru a confirma această idee.

Dacă reactoare nucleare naturale, au fost prezente pe Pământul timpuriu, ele ar fi putut avea efecte interesante asupra oricărei forme de viaţă în curs de formare.

Radiaţiile ionizante degajate printr-o reacţie nucleară pot deteriora ADN-ului, codul de instrucţiuni construit în fiecare celulă vie. În cazul în care organismele vii au trăit prea aproape de site-ul unui reactor, au fost omorâte iar cele mai depărtate de reactorul nuclear ar fi primit o doză mai mică de radiaţii, insuficientă pentru a le distruge, dar suficientă pentru a introduce în codul lor genetic mutaţii care ar fi putut stimula creşterea diversităţii în populaţia locală.

În plus, reactoarele nucleare înşişi ar fi oferit un avantaj mai mare vieţii, dându-i scânteia de care avea nevoie pentru a se naşte, cred unii cercetători. Oamenii de ştiinţă nu ştiu sigur cum a început viaţa pe Pământ, dar ei cred că este necesară un tip de explozie de energie pentru început. Această energie ar fi fost necesară pentru a rupe legăturile elementelor simple, cum ar fi carbon, azot, hidrogen şi oxigen, astfel încât acestea să se poată recombina pentru a forma primele molecule organice complexe. Alţi cercetători au sugerat că fulgerele ar fi furnizat energiea necesară.

Dacă reactoare nucleare naturale s-ar putea să fi ajutat apariţia vieţii pe această planetă, este, de asemenea, posibil, să fi jucat un rol important şi în altă parte.

Până în prezent, conoştiinţele ştiinţifice limitate în materie de geologie a planetelor extrasolare nu pot să spună cât de comune sunt reactoarele nucleare naturale pe alte planete. Unele elemente naturale de pe Pământul timpuriu, care au ajutat la apariţia acestor reactoare nu par a fi la fel de abundente pe suprafaţa altor planete.