Már jóval azelőtt, hogy az emberiség megalkotta volna az első atomreaktorokat energiaéhségének kielégítésére, a természet megelőzött minket: létrehozta a Föld első természetes atomreaktorát az afrikai Gabonban, Oklo területén.
1972 májusában egy franciaországi Pierrelatte-ban működő nukleáris feldolgozóüzem fizikusa különös dolgot fedezett fel, miközben urániummintákat elemzett. Az uránércben általában három izotóp található: urán-238, urán-234 és urán-235. Ezek közül az urán-238 a legelterjedtebb, míg az urán-234 a legritkább. Az urán-235 körülbelül 0,72%-át teszi ki az uránkészleteknek, és ez a legkeresettebb, mivel ha ezt az izotópot 3% fölé dúsítják, fenntartható nukleáris reakcióra alkalmas.
Az Oklo-ból származó mintákban azonban az urán-235 aránya mindössze 0,717% volt. Ez elsőre nem tűnik nagy különbségnek, de a tudományos közösség számára rendkívül szokatlan volt.
„Minden természetes urán ma 0,720% urán-235-öt tartalmaz” – magyarázza a Nemzetközi Atomenergia-ügynökség (IAEA). „Ha a Föld kérgéből, a Hold kőzeteiből vagy meteoritokból nyerjük ki, ez az arány állandó. Az Oklo-ból származó kőzetekben azonban csak 0,717%-ot találtunk.”
További vizsgálatok kimutatták, hogy más mintákban az urán-235 aránya még alacsonyabb, körülbelül 0,4% volt, ami tovább fokozta a rejtélyt. Kezdetben azt feltételezték, hogy az uránérc tartós nukleáris láncreakción ment keresztül. Későbbi elemzések azonban arra utaltak, hogy a helyszínen természetes nukleáris fúzió zajlott le több mint 2 milliárd évvel ezelőtt.
„Az előzetes vizsgálatok alapján Bodu és munkatársai (1972) úgy vélték, hogy az Oklo-ban talált urán-235 hiánya izotópos frakcionálódásnak vagy természetes láncreakciónak tudható be” – olvasható az Egyesült Államok Geológiai Szolgálatának jelentésében. „A láncreakciót később az elemzések is megerősítették, amelyek rendellenes ritkaföldfém-izotóparányokat és az urán-235 hasadására jellemző kripton-xenon spektrumot mutattak ki.”
Az ilyen természetes reakciókhoz rendkívül speciális feltételek szükségesek, amelyek ma már aligha állnak fenn. Az Oklo-i urán-235 koncentrációja az adott időszakban sokkal magasabb volt, és a folyamat fenntartásához a lelőhelyet víz áztatta át, amely lassította a hasadás során felszabaduló neutronokat – éppúgy, ahogyan a modern atomreaktorokban is használják a vizet. Ahogy a víz felforrt és gőzzé alakult, a neutronok elszabadultak, és a reakció leállt. Miután a víz lehűlt és visszaszivárgott, a folyamat újraindult.
Több ezer évnyi nukleáris reakció után a világ első – jelenlegi ismereteink szerint – természetes atomreaktora végleg leállt.
