АНОМАЛЬНЫЙ КСЕНОН ЗЕМЛИ

СТРАННЫЙ КСЕНОН В ПРИРОДНОМ ЯДЕРНОМ РЕАКТОРЕ

Рис. 3. Ураганный избыток 132Xe, 131Xe, 134Xe и 129Xe относительно 136Xe в природном ядерном реакторе - месторождении Окло (Республика Габон). Синим цветом показана кривая выходов этих же изотопов при делении гипотетического сверхтяжелого элемента N114 с атомной массой около 300. Тёмнозеленым цветом выделена область изотопных отношений при делении известных ядер.

    Началось все тогда, когда мой бывший аспирант Данг Ву Минь, ныне руководитель Национального центра исследований Вьетнама, начал изучение интересного феномена - природного ядерного реактора, самопроизвольно функционировавшего в течение 500 тыс. лет 2 млрд лет тому назад в крупном урановом месторождении Окло (Республика Габон). Сам по себе этот феномен уникален. Он был открыт французскими специалистами. Но когда Данг Ву Минь исследовал пробы руды из Окло, обнаружилось еще одно интересное явление. При нагревании урановой руды из нее выделилось огромное количество ксенона с изотопным составом, очень похожим на тот, какой имеет ксенон в технических реакторах. Это означало, что в месторождении происходило интенсивное деление изотопа ²³⁵U под действием гигантского потока тепловых нейтронов. Собственно, это и было одним из доказательств самопроизвольного протекания цепной реакции деления урана в месторождении.  

    Однако главное состояло в том, что во фракциях газа, выделившихся при 400-800°С, ксенон был немного необычен. Он был обогащен изотопами ¹³²Xe, ¹³¹Xe, ¹²⁹Xe и ¹³⁴Xe относительно ¹³⁶Xe. Нужно было прежде всего понять, связан ли этот слегка аномальный ксенон с обычным ксеноном деления ²³⁵U, или же это независимый компонент, возможно содержащийся не в самом урановом минерале, а в какой-то примеси. Мы фракционировали вещество руды по цвету и размерам зерен минералов, их магнитным свойствам, плотности, чтобы выделить фазу - носитель странного ксенона. И по мере того как мы это делали, ксенон получался все более удивительным, все более обогащенным названными изотопами. Особенно резкими стали изотопные аномалии, когда применили метод селективного растворения. Обрабатывая вещество кислотами, мы удаляли часть минералов и исследовали ксенон в нерастворимых остатках. Рекордсменом оказалась минеральная фаза после обработки вещества соляной, азотной и плавиковой кислотами. Избыток ¹³²Xe, ¹³¹Xe, ¹³⁴Xe и ¹²⁹Xe был ураганным. Столь же необычным оказался и криптон, резко обогащенный изотопами ⁸⁴Kr, ⁸³Kr относительно ⁸⁶Kr (рис. 3). Рентгеновский анализ показал, что эти невиданные ксенон и криптон сконцентрированы во вторичном слюдоподобном минерале.
    Возможность образования аномальных ксенона и криптона в побочных ядерных реакциях нейтронов с барием, теллуром и селеном мы исключили, проверив содержание этих элементов в руде. Уж не образовались ли эти странные незнакомцы при самопроизвольном делении неизвестных ядер, возникших в ходе цепной реакции деления в месторождении Окло? На эту заманчивую мысль нас с Данг Ву Минем натолкнуло то обстоятельство, что при делении далеких трансурановых "сверхтяжелых" [8] элементов изотопный состав ксенона качественно должен был бы быть именно таким, как в месторождении Окло, - с огромным избытком изотопа ¹³²Хе [9]. Однако не так просто было объяснить механизм возникновения сверхтяжелых элементов в месторождении. И главное, откуда бы там взяться аномальному криптону, который в рамках представлений о делении сверхтяжелых элементов объяснить также было сложно? Поэтому мы не могли исключить и вторую возможность образования аномальных ксенона и криптона.

Назад| Следующая страница