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Le réacteur nucléaire naturel D’Oklo

Par David · 28 décembre 2018 · Aucun commentaire

Ecrit par David

De nos jours l’être humain est en constante recherche d’un moyen de produire de l’énergie pour faire fonctionner ses machines. La création de réacteurs nucléaires entre dans le cadre de cette course énergétique. Pour beaucoup, c’est l’humain qui a « découvert » cette méthode de création d’énergie. Et bien détrompez vous ! A Oklo un réacteur nucléaire vieux de 2 milliard d’années a été découvert.

Oklo, la découverte d’un réacteur

Dans la mine d’Oklo, au Gabon, les scientifiques ont fait une découverte tout à fait fascinante. En 1972, ces derniers ont effectué des prélèvements d’uranium dans la mine afin de tester la proportion de différents isotopes de l’uranium.

Un isotope c’est quoi?

Sont qualifiés d’« isotopes » les différents types d’atomes d’un même élément qui se distinguent seulement par leur nombre de neutrons. Les isotopes d’un même élément gardent en effet le même nombre de protons et d’électrons. Ils possèdent aussi les mêmes propriétés chimiques.
Il existe plusieurs types d’uranium à l’état de minerai, le plus abondant est l’uranium 238, il existe aussi l’uranium 234 mais celui qui nous intéresse tout particulièrement est l’uranium 235. C’est cet uranium qui, en quantité suffisante, permet de faire la réaction en chaîne qui est utilisée dans les centrales nucléaires.
La découverte mise en avant par ces tests a interpellé les chercheurs. La proportion d’uranium 235 dans la mine était nettement inférieure à ce qui est habituellement retrouvé dans le reste du globe. En effet, celle ci était de 0,0003% au lieu de 0,720% dans les échantillons prélevés autre part.
Les scientifiques se sont donc demandé où étaient passés les 200kg d’uranium manquant ! De quoi fabriquer 7 bombes nucléaires. Mais, à priori, il ne semblait pas avoir été volé ou prélevé. Les scientifiques sur place sont arrivés à la conclusion qu’il ne restait qu’une seule hypothèse viable. L’uranium a disparu après avoir subit une réaction nucléaire qui a fragmenté l’uranium en plusieurs autres composants.

Emplacement d’Oklo en Afrique

Un réacteur nucléaire c’est quoi ?

Afin de mieux comprendre la suite, il faut déjà savoir comment marche une centrale nucléaire fabriquée par l’être humain.
Tout d’abord la théorie. Une centrale est basée sur la réaction de fission nucléaire qui a lieu car un neutron est envoyé sur un atome d’uranium pour le « briser ». Ceci permet de fragmenter l’uranium 235 en plusieurs autres composants et provoque, entre autre, la libération d énergie (sous forme de chaleur) et des neutrons. Plusieurs neutrons sont libérés. Théoriquement un neutron va sortir de la cuve de réaction et aller se perdre on ne sait où, un autre va être absorbé par une molécule d’eau (ou autre) et le dernier va aller recommencer une autre réaction avec un autre atome d’uranium. Si en moyenne moins d’un neutron va taper dans de l’uranium, la réaction en chaîne va rapidement s’arrêter.Par contre si en moyenne plus d’un neutron va taper dans de l’uranium, la réaction s’emballe et peut faire une « légère petite » explosion nucléaire.
Il faut savoir qu’une réaction comme celle ci qui ne se trouve pas immergée dans l’eau s’arrête rapidement. En effet, c’est contre intuitif, mais si les neutrons se déplacent trop vite, ils ne vont pas fusionner avec l’atome d’uranium. Ils vont plutôt ricocher dessus et aller se perde n’importe où. D’où l’utilité de l’eau (ou d’un fluide équivalent). L’eau va ralentir les neutrons jusqu’à la bonne vitesse pour entretenir la réaction.
Alors, maintenant qu’on a compris ce qu’est cette réaction auto-entretenue, ça marche comme un réacteur nucléaire.
Le principe basique des réacteurs est de faire de la vapeur d’eau qui va permettre de faire tourner des turbines et ainsi créer de l’énergie (électricité).
Ici c’est notre d’énergie libérée par la réaction auto entretenue qui va permettre de faire chauffer l’eau.
Le combustible (là où à lieu la réaction) se trouve immergé dans de l’eau sous pression qui reste sous forme liquide même à haute température. Cette eau passe à travers des tuyaux, eux-même immergés dans une autre cuve d’eau. Cet autre réseau n’est pas sous pression et l’eau va donc s’évaporer pour faire tourner les turbines. Il existe aussi un 3ème réseau d’eau qui permet de refroidir le second réseau.

Pour faire simple, pour créer la réaction auto entretenue , il faut :
  • Un premier neutron qui va enclencher la chaîne
  • De l’uranium en quantité suffisante
  • De l’eau pour continuer la réaction
Bien entendu il y a des mauvais côtés, les déchets par exemple. Mais n’étant pas l’objet de l’article, on ne s’attardera pas dessus.

Dans la nature ça peut aussi marcher ?

Dans la nature, il s’est passé, à un moment donné de l’histoire de la planète, une réunion de tous les facteurs permettant de faire un réacteur nucléaire. Bien entendu personne n’a pu tirer partie de toute l’énergie créée à ce moment là.
Comment une chose comme cela est elle devenue possible ?
Et bien nous avons eu en un point donné :
– Une libération d’un tout premier neutron afin de commencer la réaction. Lorsqu’un atome d’uranium se détériore (d’une manière ou d’une autre) il devient du thorium et libère en parallèle un neutron. C’est ce neutron qui pourra aller commencer la réaction.

– La présence de la quantité adéquat d’uranium 235. La nature étant bien faite, la quantité d’uranium 235 était exactement la bonne il y a 2 milliards d’années dans cette mine.
– Le présence d’eau afin de réguler la réaction. Et bien, la mine était munie de nappes d’eau souterraines immergeant l’uranium ! Bien évidemment, l’eau n’était pas illimitée. Dans le cas d’Oklo, l’eau souterraine s’évaporait quand la réaction été active. Quand toute l’eau était évaporée, la réaction arrivait à son terme (puisque c’est l’eau qui permet la réaction, n’oubliez pas). Puis, la nappe souterraine se remplit à nouveau et la réaction peut recommencer.
Nous avons là tous les compartiments dont a besoin un réacteur nucléaire. Et tout ça de manière spontanée et naturelle. De nos jours, le réacteur ne fonctionne plus puisque il n’y a plus assez d’uranium.
Vous avez pris un instant pour découvrir ce que notre Terre a mis des milliers d’années à mettre en place. Notre jolie petite planète bleue continue de nous réserver de belles surprises.
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