Năm 1972, các nhà khoa học đã phát hiện ra một lò phản ứng hạt nhân 2 tỷ năm tại nước cộng hòa Gabon, một nước thuộc Châu Phi. Đến nay, nguồn gốc của lò phản ứng hạt nhân này vẫn là chủ đề gây tranh cãi trong giới khoa học. Bài viết này sẽ phân tích 4 chi tiết, cho thấy lò phản ứng hạt nhân 2 tỷ năm này có khả năng là ‘sản phẩm nhân tạo’.
Nước cộng hòa Gabon nằm ở miền Trung và Tây Phi, là thuộc địa của Pháp trong quá khứ. Gabon có diện tích khoảng 270.000 km2, dân số khoảng 1,8 triệu người. Mặc dù đất nước này nhỏ nhưng rất giàu khoáng sản, bao gồm dầu mỏ, magie, sắt, vàng, uranium, v.v.
Một trong những tài nguyên của Gabon là quặng uranium. Năm 1968, nước Pháp đã phát hiện mỏ quặng uranium ở khu vực Oklo thuộc Cộng hòa Gabon, nên đã tiến hành phối hợp khai thác.
Năm 1972, khi quặng uranium từ khu vực khai thác này được vận chuyển đến một nhà máy khuếch tán khí ở Pháp, người ta phát hiện ra rằng những quặng uranium này đã được sử dụng.
Sau đó, họ nhận thấy rằng địa điểm khai thác quặng uranium này là một lò phản ứng hạt nhân tiên tiến, hình thành từ khoảng 2 tỷ năm trước và đã hoạt động trong khoảng 500.000 năm.
Chính phủ Pháp đã công bố phát hiện này và nó đã gây chấn động thế giới. Các nhà khoa học khắp nơi trên thế giới rất hiếu kỳ, họ đã nhanh chóng đến Oklo để nghiên cứu, làm rõ hiện tượng đặc biệt này.
Tiến sĩ Glen Seaborg - người từng đoạt giải Nobel trong lĩnh vực tổng hợp các kim loại nặng, đồng thời là cựu giám đốc Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Hoa Kỳ cho rằng lò phản ứng hạt nhân Oklo ở Gabon không phải là một công trình của tự nhiên, mà hoàn toàn “phi tự nhiên”, nghĩa là có yếu tố nhân tạo.
Như chúng ta đã biết, nhà khoa học Marie Curie chỉ mới phát hiện ra uranium hơn 100 năm trước, và nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên thế giới ra đời ở Anh vào năm 1956. Nhưng mỏ uranium ở Oklo được chôn sâu trong lòng đất và có niên đại khoảng 2 tỷ năm.
Có nhiều ý kiến khác nhau về vấn đề nguồn gốc của lò phản ứng hạt nhân này, một số nhà khoa học cho rằng nó là “tự nhiên”, một số khác lại cho là “phi tự nhiên” (được tạo ra bởi con người).
Sau đây, là 4 bằng chứng cho thấy lò phản ứng hạt nhân này có khả năng là một lò phản ứng hạt nhân nhân tạo.
1. Sự phân hạch hạt nhân
Một nhà máy nhiên liệu hạt nhân ở Pieratt, Pháp đã nhập khẩu quặng uranium ở Oklo. Họ đã phát hiện ra một hiện tượng kỳ lạ.
Trong khi tiến hành phân tích khoáng thạch để tinh luyện Uranium hexafluoride (UF6), các chuyên gia phát hiện ra rằng hàm lượng của đồng vị uranium-235 chỉ là 0,717%, thay vì hàm lượng bình thường trong tự nhiên là 0,720%. Chúng ta cần biết rằng ở hầu hết mọi nơi trên trái đất, ngay cả trên mặt trăng hay trong các thiên thạch, hàm lượng tự nhiên của đồng vị uranium-235 luôn là 0,720%.
Mặc dù nó chỉ là một sự khác biệt nhỏ, nhưng ý nghĩa rất quan trọng. Nó đủ để khiến các nhà khoa học nghi ngờ rằng quặng uranium ở Oklo có thể không phải là một sản phẩm tự nhiên.
Có thể nào những quặng này đã qua xử lý thủ công? Trước những nghi ngờ, các nhà khoa học đã tiến hành điều tra thực địa và phát hiện ra rằng hàm lượng các nguyên tố nhẹ trong quặng uranium này cực kỳ cao, nguyên nhân chỉ có thể là do sự phân hạch hạt nhân.
Lời giải thích này khiến chính các nhà khoa học phải sửng sốt. Nói cách khác, những quặng uranium này đã từng được sử dụng làm nguyên liệu cho các phản ứng hạt nhân.
2. Hàm lượng Uranium bất thường
Theo lý thuyết, uranium-235 phải đủ giàu để đạt đến hàm lượng tới hạn, để có thể gây ra một chuỗi phản ứng phân hạch hạt nhân. Ngày nay, ngay cả mỏ uranium tự nhiên có trữ lượng lớn nhất và nồng độ cao nhất cũng không thể đủ tiêu chuẩn là lò phản ứng hạt nhân vì nồng độ uranium-235 quá thấp, thậm chí dưới 1%.
Theo tính toán, khi mỏ uranium Oklo được hình thành cách đây 2 tỷ năm, tỷ lệ uranium-235 là gần 4%, gần tương đương với nồng độ của nhiên liệu uranium làm giàu tinh chế nhân tạo - được sử dụng trong hầu hết các nhà máy điện hạt nhân hiện nay. Nói cách khác, điều này cho thấy có lẽ quặng uranium ở Oklo cũng đã được tinh luyện nhân tạo.
Kết quả khảo sát sau đó được báo cáo cho Viện Hàn lâm Khoa học Pháp. Vào tháng 6/1975, Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế đã tổ chức một hội thảo học thuật đặc biệt tại Libreville, thủ đô của Gabon, và cuối cùng kết luận rằng: Có 16 lò phản ứng hạt nhân trong khu vực đã từng được khai thác cách đây khoảng 2 tỷ năm trước. Các lò phản ứng hạt nhân tại Oklo đã từng hoạt động trong khoảng 50 vạn năm (500.000 năm).
3. Mô thức “mạch nước phun” kỳ diệu bất biến trong 500.000 năm
Ngày nay, để một lò phản ứng hạt nhân uranium-235 hoạt động ổn định, cần phải có “chất điều tiết” neutron để xúc tác quá trình phân hạch hạt nhân. Trong các nhà máy điện hạt nhân nói chung, nước nhẹ hoặc nước nặng được sử dụng làm chất điều tiết.
Đồng thời, để đảm bảo sự hoạt động ổn định của các lò phản ứng hạt nhân và ngăn ngừa các vụ nổ hạt nhân, các lò này sẽ sử dụng “chất độc neutron” để kiểm soát tốc độ của chuỗi phản ứng hạt nhân, bằng cách hấp thụ lượng neutron tự do dư thừa.
Còn với lò Oklo “cổ đại” này thì sao? Theo nghiên cứu của nhà khoa học Nga, Giáo sư Alex P. Meshik, lò phản ứng hạt nhân Oklo khéo léo sử dụng mô thức mạch nước phun. Điều thú vị là cơ chế hoạt động ngắt quãng của lò Oklo, nghĩa là nó sẽ được bật trong khoảng nửa giờ rồi tắt trong 2,5 giờ và cứ lặp đi lặp lại như vậy. Nó sử dụng mạch nước ngầm làm chất điều tiết neutron, giúp phản ứng dây chuyền tiếp tục.
Nếu dùng mạch nước tự nhiên thì nhiệt lượng tỏa ra từ phản ứng hạt nhân làm nước ngầm nóng lên và hóa hơi, sau đó khiến nước sôi trong lòng đất phun hết ra ngoài. Khi không còn nước điều tiết neutron nữa, phản ứng dây chuyền sẽ dừng lại. Sau đó, nước từ từ rút trở lại lò phản ứng, quá trình phân hạch hạt nhân lại bắt đầu, và lò phản ứng lại hoạt động trở lại.
Tuy nhiên, mạch nước phun rất hiếm có trong tự nhiên, vì điều kiện tạo thành nó là phi thường khắc nghiệt. Ngoài nguồn địa nhiệt, mặt đất phải có hệ thống khe nứt dẫn xuống vùng địa nhiệt, đồng thời phải có vật liệu đặc biệt là SiO2 ở thành trong của hệ thống dẫn lưu của mạch nước phun, làm cho nó kín lại, thì áp lực do mặt đáy tạo ra mới có thể đẩy toàn bộ nước lên đỉnh mà không bị rò rỉ ra ngoài.
Hầu như không có mạch nước nào phun trào thường xuyên. Hiện tại, chỉ có mạch nước Công viên Yellowstone ở Mỹ là đều đặn, nhưng cũng không ổn định. Năm 1939, khoảng thời gian phun trào trung bình là 66,5 phút, nay đã nâng dần lên 90 phút. Nếu cứ tiếp tục như vậy, sau một nghìn năm, có lẽ chúng ta sẽ không còn gặp lại hiện tượng phun trào nữa.
Thế nhưng, hệ thống mạch nước phun của Oklo đã hoạt động ổn định trong 500.000 năm, phun trào thường xuyên, không thay đổi theo sự biến đổi của các nhân tố bên ngoài. Điều này cho thấy rằng đã có một hệ thống điều khiển thông minh để điều chỉnh cân bằng bất cứ lúc nào, nếu không điều này không thể thực hiện được.
4. Phương thức xử lý chất thải hạt nhân vô cùng khéo léo
Mọi người đều biết rằng xử lý chất thải hạt nhân là một việc rất phức tạp và phiền toái trong ngành công nghiệp hạt nhân hiện đại.
Kết quả nghiên cứu hiện tại cho thấy lò phản ứng hạt nhân Oklo dài đến mấy km và chứa khoảng 500 tấn quặng uranium ở 6 khu vực. Một lò phản ứng hạt nhân khổng lồ như vậy, và đã hoạt động trong 500.000 năm, nhưng tác động của nó đến môi trường chỉ giới hạn trong phạm vi 40 mét xung quanh khu vực phản ứng.
Điều đáng ngạc nhiên hơn nữa là chất thải do phản ứng hạt nhân tạo ra không phát tán mà chỉ tập trung quanh khu vực khai thác. Làm thế nào điều này được thực hiện?
Một trong những sản phẩm phụ nguy hiểm nhất của quá trình phân hạch hạt nhân là chất phóng xạ cesium, có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng đối với con người nếu nó rò rỉ vào đất hoặc nước.
Tiến sĩ Evan Groopman thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Mỹ phát hiện ra rằng chất cesium do lò phản ứng hạt nhân Oklo tạo ra - đã được kết hợp một cách khéo léo với một sản vật phân hạch khác, trong kết cấu phân tử của chất ruthenium, từ đó khiến nó không bị rò rỉ ra từ lò phản ứng hạt nhân cổ đại này.
Một sản vật khác của phân hạch hạt nhân là khí xenon phóng xạ. Hiện tại, các nhà máy điện hạt nhân hiện đại thường thải chúng vào khí quyển. Nghiên cứu của Giáo sư Meschick đã chỉ ra quy trình kỳ diệu để giữ lại khí xenon của lò Oklo. Đó là sau khi nước trong mạch Oklo phun trào, nhiệt độ giảm xuống sẽ khiến nhôm phốt-phát tích xuất - giúp giữ lại khí xenon thoát ra và nhốt chặt nó trong các tinh thể của chính nó.
Điều tuyệt vời này làm dấy lên câu hỏi liệu có phải các nền văn minh cổ đại với kỹ thuật công nghệ cao cấp đã phát hiện ra tác dụng đặc biệt của ruthenium và nhôm phốt-phát, và những phương pháp tài tình để xử lý những chất phóng xạ đó.
Tiến sĩ Gropman từng ngưỡng mộ: “Những tình huống phát sinh trong lò phản ứng Oklo phối hợp với nhau thống nhất một cách kỳ diệu, thật không thể tin được”.
Các nhà khoa học cho rằng tuổi của trái đất là khoảng 4,5 tỷ năm. Lịch sử loài người chúng ta được ghi lại là khoảng 5.000 năm. Người ta thường nói rằng lịch sử được lặp lại. Nếu đúng như vậy, thì trong 4,5 tỷ năm ấy, đã có bao nhiêu nền văn minh từng tồn tại trong quá trình thịnh vượng, suy tàn và bị hủy diệt? Và phải chăng lò phản ứng hạt nhân Oklo là 1 sản phẩm cao cấp của một nền văn minh tiền sử?
Theo Ngẫm/radio
