{"id":1447,"date":"2009-10-29T00:01:05","date_gmt":"2009-10-28T22:01:05","guid":{"rendered":"http:\/\/www.alpoma.net\/tecob\/?p=1447"},"modified":"2009-10-30T13:31:57","modified_gmt":"2009-10-30T11:31:57","slug":"reactores-nucleares-naturales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?p=1447","title":{"rendered":"Reactores nucleares naturales"},"content":{"rendered":"

Escrib\u00ed en TecOb<\/a><\/em> sobre este asunto hace a\u00f1os, pero una reciente anotaci\u00f3n en BLDGBLOG<\/a><\/strong> me ha animado para ampliar un poco lo entonces narrado. No se escandalice ning\u00fan ecologista radical por asociar mentalmente un reactor nuclear con algo natural porque, si se para a pensar un poco, comprobar\u00e1 que vivimos inmersos en un mar de peligrosa radiaci\u00f3n c\u00f3smica, una parte nada desde\u00f1able del calor interno de nuestro planeta procede del resultado de la desintegraci\u00f3n de is\u00f3topos radiactivos y, para colmo, en la noche de los tiempos parece que existieron aut\u00e9nticos reactores nucleares naturales en la corteza terrestre.<\/p>\n

\"img\"Vayamos al principio de esta apasionante historia. Corr\u00eda el a\u00f1o 1972 cuando, en una planta de enriquecimiento de uranio francesa, los an\u00e1lisis realizados sobre muestras de minerales de uranio procedentes de \u00c1frica empezaron a ofrecer resultados muy extra\u00f1os<\/strong>. Se repitieron las pruebas, pero el mineral segu\u00eda sin comportarse como era de esperar. Al igual que sucede con el resto de minerales de uranio que en el mundo existen, las muestras africanas conten\u00edan gran cantidad de uranio 238 y peque\u00f1as porciones de uranio 234 y 235, siendo este \u00faltimo el m\u00e1s interesante para la industria nuclear puesto que es el que m\u00e1s sencillamente puede dar vida a una reacci\u00f3n de fisi\u00f3n en cadena. Ahora bien, las proporciones en que se suelen presentar estos tres is\u00f3topos del uranio suelen mantenerse constantes independientemente del lugar de donde procedan pero, en el caso de las enigm\u00e1ticas muestras, la cantidad de uranio 235 presente era ligeramente inferior a la \u00abest\u00e1ndar\u00bb<\/strong>. S\u00ed, la diferencia con lo que realmente debiera aparecer en los an\u00e1lisis era muy peque\u00f1a, pero tras haberse descartado errores de medida y de procedimiento lo \u00fanico que faltaba por hacer era buscar una raz\u00f3n para que el mineral fuera diferente a todos los dem\u00e1s en cuanto a la proporci\u00f3n en que aparec\u00edan los is\u00f3topos de uranio en su interior. Con el tiempo se descubri\u00f3 que, en el lugar de donde proced\u00edan las muestras, exist\u00eda un \u00e1rea donde el mineral mostraba signos de carencia de uranio 235. \u00bfQu\u00e9 hab\u00eda consumido la cantidad de is\u00f3topo que faltaba? <\/strong> <\/p>\n

Lo que mantuvo a los cient\u00edficos franceses ocupados hab\u00eda sido predicho casi dos d\u00e9cadas antes por dos investigadores estadounidenses: George W. Wetherill y Mark G. Inghram. Fue en 1953 cuando sugirieron la posibilidad de que existieran lugares en la Tierra donde pudieran existir reacciones nucleares de fisi\u00f3n autosostenidas. Nadie hizo caso, claro est\u00e1, era pura especulaci\u00f3n y jam\u00e1s se hab\u00eda encontrado evidencia experimental de la existencia de esa \u00ablocura\u00bb. S\u00ed, al menos en teor\u00eda era posible, pero la investigaci\u00f3n apenas encontr\u00f3 eco hasta que los franceses casi se vuelven locos intentando explicar lo imposible. Sin embargo, alguien se lo hab\u00eda tomado en serio. Fue Paul K. Kuroda<\/strong>, un qu\u00edmico de la Universidad de Arkansas, quien se tom\u00f3 la molestia de ir un poco m\u00e1s all\u00e1 sobre la especulaci\u00f3n de Wetherill e Inghram. As\u00ed, Kuroda lleg\u00f3 a desarrollar c\u00e1lculos muy precisos sobre qu\u00e9 condiciones ser\u00edan necesarias para que el uranio natural comenzara a sufrir de forma espont\u00e1nea reacciones de fisi\u00f3n automantenida<\/strong>, cuando un neutr\u00f3n solitario decide romper un n\u00faclero de uranio 235 que, a su vez, emite m\u00e1s neutrones que, seguidamente, rompen m\u00e1s n\u00facleos de uranio 235 y, ya est\u00e1, tenemos una reacci\u00f3n en cadena de la que todos conocemos el resultado. Sin saberlo, Kuroda hab\u00eda dado con la soluci\u00f3n al enigma: si no se hallaba uranio 235 en la proporci\u00f3n adecuada era porque en el pasado fue consumida en un proceso de fisi\u00f3n<\/strong>. <\/p>\n

Seg\u00fan los estudios de Kuroda, para que se iniciara la reacci\u00f3n en cadena necesaria para dar forma a un reactor nuclear natural, ser\u00eda necesario que el dep\u00f3sito de uranio tuviera el tama\u00f1o suficiente como para que los neutrones tuvieran oportunidad de romper n\u00facleos de uranio antes de escapar hasta donde la presencia de mineral fuera escasa. Otra de las condiciones necesarias era que el mineral contara con una concentraci\u00f3n elevada de uranio 235, puesto que \u00e9ste se desintegra con mucha mayor facilidad que sus compa\u00f1eros pero, y he aqu\u00ed lo m\u00e1s importante, dado que hoy d\u00eda existe en estado natural una cantidad muy peque\u00f1a de uranio 235 pues \u00e9ste ha ido desintegr\u00e1ndose a lo largo de eones, \u00fanicamente ser\u00eda posible que existiera un reactor natural de fisi\u00f3n en una \u00e9poca en que la concentraci\u00f3n de uranio 235 en el mineral fuera mucho mayor que la actual. Hoy d\u00eda, para que el mineral sea empleado en las centrales nucleares, es necesario que sea enriquecido, esto es, que la concentraci\u00f3n que contengan de uranio 235 sea m\u00e1s elevada que la natural, pas\u00e1ndose as\u00ed de menos del uno por ciento a cerca de un tres por ciento. En nuestro mundo, fue hace m\u00e1s de dos mil millones de a\u00f1os cuando se dieron las condiciones adecuadas en cuanto a concentraci\u00f3n de uranio 235<\/strong>, desde entonces esta concentraci\u00f3n ha disminuido, haciendo que ya no sea posible que se den las condiciones adecuadas para que en los yacimientos de uranio aparezcan reacciones en cadena de fisi\u00f3n autosostenida, lo que es un alivio. Adem\u00e1s, como condici\u00f3n final, hace falta un compuesto que modere el flujo de neutrones<\/strong>, esto es, que disminuya su velocidad para facilitar que estos colisionen con m\u00e1s n\u00facleos de uranio y, por otra parte, no debe existir en las cercan\u00edas ning\u00fan otro compuesto o elemento que fuera capaz de captar los neutrones, con lo que las reacciones de fisi\u00f3n se ver\u00edan entorpecidas. <\/p>\n

Muchas condiciones, todo muy hipot\u00e9tico e imaginativo pero, a fin de cuentas, un mero experimento mental. Eso es lo que se pensaba hasta que apareci\u00f3 la anomal\u00eda de Oklo<\/strong>, que es el lugar de Gab\u00f3n donde se localizaron los minerales con \u00abdefecto\u00bb de uranio 235. Pero la naturaleza sorprende una vez m\u00e1s, pues precisamente en las minas de Oklo se dieron las condiciones ideales y, posiblemente, en otros lugares del planeta sucedi\u00f3 lo mismo. Cuando los franceses se percataron de que posiblemente se hab\u00edan topado con un ejemplo real de reactor nuclear natural, se preguntaron c\u00f3mo podr\u00edan demostrarlo. As\u00ed, con el paso del tiempo, diversos cient\u00edficos de todo el mundo, intrigados por la fantasmal presencia que se le\u00eda en el uranio de Oklo, encontraron indicios suficientes como para verificar lo que no eran m\u00e1s que ideas sobre un papel<\/strong>. Como en una pesquisa detectivesca, paso a paso, se preguntaron si los elementos ligeros resultantes de las reacciones de fisi\u00f3n se hallar\u00edan presentes en las muestras de mineral. En efecto, los productos de la fisi\u00f3n aparec\u00edan abundantemente, por lo que ya no hubo duda: hace tanto tiempo que nuestra mente es incapaz de abarcarlo adecuadamente, en las entra\u00f1as de \u00c1frica existieron verdaderos hornos nucleares naturales en miniatura<\/strong>.<\/p>\n

Los reactores de Oklo han sido minuciosamente estudiados y por ello se ha podido determinar que en ellos se gener\u00f3 gran cantidad de plutonio. Por supuesto, ya no quedan restos de ese plutonio, que hubiera sido codiciado por los fabricantes de armas nucleares, pues se ha desintegrado. Quedan ah\u00ed, sin embargo, los restos de esa desintegraci\u00f3n, una firma inequ\u00edvoca que, adem\u00e1s, indica que los reactores de Oklo se mantuvieron activos durante milenios<\/strong>. No eran gigantescos monstruos nucleares, pero incluso con su modesto tama\u00f1o resulta sorprendente que pudieran mantener su actividad durante tanto tiempo y, lo que es m\u00e1s intrigante, \u00bfc\u00f3mo es que no llegaron a explotar? La pregunta tiene su inter\u00e9s, porque mantener una reacci\u00f3n en cadena de forma m\u00e1s o menos estable, sin que cese o, por el contrario, se vuelva incontrolable, es algo bastante complicado de conseguir y, sin embargo, ah\u00ed estaban las pruebas de que la naturaleza lo hab\u00eda conseguido por azar. <\/p>\n

Fue la presencia de xen\u00f3n en las muestras<\/strong>, como producto de las desintegraciones, lo que ofreci\u00f3 algunas respuestas y varias preguntas nuevas. Apareci\u00f3 este noble elemento en cantidades sorprendentes para estar atrapado en el interior de mineral de uranio y, adem\u00e1s, su composici\u00f3n isot\u00f3pica no se parec\u00eda en nada a la presente en reactores nucleares de factura humana. El enigma fue aclar\u00e1ndose cuando se comprendi\u00f3 que gran parte del xen\u00f3n proced\u00eda de una larga cadena de desintegraciones, como la del yodo, sucedidas a lo largo de los milenios, tiempo del que no se dispone en las centrales nucleares. As\u00ed, el xen\u00f3n estable, como producto final de toda la cadena mostraba una incre\u00edble historia de reacciones autosostenidas pero \u00bfc\u00f3mo fue eso posible? La respuesta parec\u00eda encontrarse en el compuesto moderador de neutrones, que no ser\u00eda sino el agua subterr\u00e1nea<\/strong>.<\/p>\n

Ya tenemos todo el reactor montado con las piezas adecuadas. Por un lado, mineral de uranio en cantidad suficiente y con una concentraci\u00f3n elevada de su is\u00f3topo 235, por el otro, un agente moderador y, finalmente, la ausencia de cantidades suficientes de cualquier otro elemento o compuesto capturadores de neutrones capaces de inhibir el nacimiento de la reacci\u00f3n en cadena. Y en Oklo, por pura casualidad, hace tanto tiempo, se dieron cita todos los ingredientes. El uranio se fision\u00f3, el agua fren\u00f3 los neutronos surgidos de la ruptura de los \u00e1tomos de uranio. A su vez, los neutrones \u00ablentos\u00bb chocaron con m\u00e1s n\u00facleos de uranio, alimentando la cadena, el agua se calent\u00f3 hasta alcanzar el estado de vapor y, en tal forma, ya no pudo seguir actuando como moderador. Mientras el agua se manten\u00eda como vapor, la reacci\u00f3n en cadena se deten\u00eda, con lo que al enfriarse el conjunto volv\u00eda a fluir agua l\u00edquida, que facilitaba otra vez la aparici\u00f3n de reacciones de fisi\u00f3n. Una y otra vez, como un maravilloso ciclo continuo con r\u00e1pidas fases de \u00abencendido\u00bb y \u00abapagado\u00bb, de horas o incluso minutos, capaz de mantenerse activo durante milenios. Es, precisamente, la presencia de agua como moderador, lo que da cuenta de la distribuci\u00f3n actual del xen\u00f3n en el interior de las muestras de mineral. <\/p>\n

Curiosamente, los reactores nucleares naturales de Oklo no son \u00fanicamente una an\u00e9cdota geol\u00f3gica. Del estudio de los res\u00edduos radiactivos generados durante milenios<\/strong> en su interior, se han extra\u00eddo importantes lecciones sobre la mejor forma de mantener a buen recaudo sus equivalentes nacidos en el interior de centrales nucleares. Y, por si esto fuera poco, al tener a mano los materiales resultantes de reacciones de fisi\u00f3n mantenidas durante tanto tiempo, los minerales de Oklo est\u00e1n sirviendo para verificar ciertas hip\u00f3tesis sobre la \u00abconstancia\u00bb de ciertas constantes f\u00edsicas pero esa, c\u00f3mo no, es otra historia… \ud83d\ude09<\/p>\n

Como fuente documental para elaborar este art\u00edculo he acudido al imponente art\u00edculo que public\u00f3 Alex P. Meshik en Scientific American<\/em>, cuya lectura recomiendo vivamente: The Workings of an Ancient Nuclear Reactor<\/a><\/strong>. <\/p>\n

Imagen modificada a partir de<\/em>: OCRWM – Oklo: Natural Nuclear Reactors <\/a><\/p><\/blockquote>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Escrib\u00ed en TecOb sobre este asunto hace a\u00f1os, pero una reciente anotaci\u00f3n en BLDGBLOG me ha animado para ampliar un poco lo entonces narrado. No se escandalice ning\u00fan ecologista radical […]<\/a><\/p>\n<\/div>","protected":false},"author":1,"featured_media":10717,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"jetpack_post_was_ever_published":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[5],"tags":[],"class_list":["post-1447","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-geo"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/wp-content\/uploads\/2009\/10\/4054075450_8e2a3d5719_o.jpg","jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p93Dc1-nl","jetpack-related-posts":[{"id":12523,"url":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?p=12523","url_meta":{"origin":1447,"position":0},"title":"Barcos mercantes nucleares","author":"alpoma","date":"15 enero 2017","format":false,"excerpt":"Recuerdo haber le\u00eddo hace a\u00f1os en el Bulletin of the Atomic Scientists un art\u00edculo en el que se afirmaba que se encontraban en los mares m\u00e1s reactores nucleares en activo que los presentes en plantas el\u00e9ctricas en todo el mundo. Desconozco si esa apreciaci\u00f3n sigue siendo correcta, pero de lo\u2026","rel":"","context":"En \u00abObsolescencia\u00bb","block_context":{"text":"Obsolescencia","link":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?cat=3"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/i0.wp.com\/alpoma.net\/tecob\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Savannah1.jpg?resize=350%2C200&ssl=1","width":350,"height":200,"srcset":"https:\/\/i0.wp.com\/alpoma.net\/tecob\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Savannah1.jpg?resize=350%2C200&ssl=1 1x, https:\/\/i0.wp.com\/alpoma.net\/tecob\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/Savannah1.jpg?resize=525%2C300&ssl=1 1.5x"},"classes":[]},{"id":8753,"url":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?p=8753","url_meta":{"origin":1447,"position":1},"title":"Westinghouse Atom Smasher, un acelerador de part\u00edculas abandonado","author":"alpoma","date":"5 enero 2014","format":false,"excerpt":"Me gustan los lugares abandonados, pero si adem\u00e1s se trata de un espacio relacionado con la historia de la tecnolog\u00eda... me quedo sin palabras. Lo del abandono y el estado decadente de ciertos lugares tiene su gracia, pero en este caso creo que es una pena que no se haya\u2026","rel":"","context":"En \u00abObsolescencia\u00bb","block_context":{"text":"Obsolescencia","link":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?cat=3"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/i0.wp.com\/alpoma.net\/tecob\/wp-content\/uploads\/2014\/01\/acelerador_1.jpg?resize=350%2C200&ssl=1","width":350,"height":200,"srcset":"https:\/\/i0.wp.com\/alpoma.net\/tecob\/wp-content\/uploads\/2014\/01\/acelerador_1.jpg?resize=350%2C200&ssl=1 1x, https:\/\/i0.wp.com\/alpoma.net\/tecob\/wp-content\/uploads\/2014\/01\/acelerador_1.jpg?resize=525%2C300&ssl=1 1.5x"},"classes":[]},{"id":2594,"url":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?p=2594","url_meta":{"origin":1447,"position":2},"title":"Ponga un reactor nuclear en su campus","author":"alpoma","date":"27 abril 2010","format":false,"excerpt":"Estimado Excelent\u00edsimo Rector, deseamos informarle sobre nuestra nueva serie de modelos que, estamos seguros, servir\u00e1 para que los laboratorios de f\u00edsica de su Facultad de Ciencias se conviertan en los m\u00e1s punteros de la regi\u00f3n. Sabemos que usted y sus colegas siempre apuestan por la excelencia y la m\u00e1s alta\u2026","rel":"","context":"En \u00abInnovaci\u00f3n\u00bb","block_context":{"text":"Innovaci\u00f3n","link":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?cat=4"},"img":{"alt_text":"473px-Cerenkov_Effect","src":"https:\/\/i0.wp.com\/farm4.static.flickr.com\/3131\/4557560620_10fe13aa12_m.jpg?resize=350%2C200","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":4525,"url":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?p=4525","url_meta":{"origin":1447,"position":3},"title":"\u00a1Supertren! (1979)","author":"alpoma","date":"8 abril 2011","format":false,"excerpt":"No ten\u00eda ni idea sobre esta serie de televisi\u00f3n o, mejor dicho, simulacro de serie, porque no lleg\u00f3 muy lejos. \u00a1Gracias por el aviso @Lupintam! Como si se tratara de un antecesor gigante de El coche fant\u00e1stico (Knight Rider) la NBC plane\u00f3 realizar una serie con un protagonista muy especial:\u2026","rel":"","context":"En \u00abObsolescencia\u00bb","block_context":{"text":"Obsolescencia","link":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?cat=3"},"img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]},{"id":697,"url":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?p=697","url_meta":{"origin":1447,"position":4},"title":"Pu","author":"alpoma","date":"30 marzo 2007","format":false,"excerpt":"Lo t\u00edpico, cuando la gente oye la palabra plutonio, es pensar en radiactividad, \"cosas\" nucleares y, sobre todo, peligro. No van muy desencaminados, aunque no s\u00f3lo es peligroso este elemento por ser radiactivo. Recuerdo el memorable episodio de Los Simpson en el que Homer encarga que le env\u00eden a una\u2026","rel":"","context":"En \u00abGeneral\u00bb","block_context":{"text":"General","link":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?cat=1"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/i0.wp.com\/alpoma.net\/tecob\/wp-content\/uploads\/2007\/03\/439128229_029f99f407_m.jpg?resize=350%2C200&ssl=1","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":516,"url":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?p=516","url_meta":{"origin":1447,"position":5},"title":"Aviones nucleares","author":"alpoma","date":"27 junio 2006","format":false,"excerpt":"\u00bfQu\u00e9 puede pensarse si uno se sube a un avi\u00f3n que porta un gran s\u00edmbolo de peligro por radiaci\u00f3n pintado en plano de cola? Como poco, un escalofr\u00edo recorrer\u00eda nuestra espalda. Retornemos a la \u00e9poca de la Guerra Fr\u00eda. La idea central de aquel \"juego\" consist\u00eda en dos formas de\u2026","rel":"","context":"En \u00abObsolescencia\u00bb","block_context":{"text":"Obsolescencia","link":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?cat=3"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/i0.wp.com\/alpoma.net\/tecob\/wp-content\/uploads\/2006\/06\/176501543_bc054c341b_m.jpg?resize=350%2C200&ssl=1","width":350,"height":200},"classes":[]}],"jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1447","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1447"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1447\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/10717"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1447"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=1447"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=1447"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}