3 de julho de 2014

Reator Nuclear no Gabão de 2 Bilhões. Alienígenas ou Fenômeno Natural?

É possível que um acidente geológico resultou em reatores nucleares ‘naturais’ melhores equipados do que os reatores existentes hoje? Na África, em uma montanha há rejeitos de urânio. Depósitos que sugerem a existência de uma civilização avançada hà 2 bilhões de anos atrás.

No final tem um vídeo meu falando do assunto...

Assombrados, será que uma civilização veio ao nosso planeta e construiu 2 bilhões de anos atrás um reator nuclear no Gabão, que funcionou por milhares e milhares de anos? Eles abasteciam suas naves com eles? Ou então, será que esses reatores são um processo natural?

Antes de começar falando propriamente dos reatores nucleares do Gabão, preciso passar alguns conceitos rapidamente, como os isótopos de urânio e o que é a fissão nuclear...

Os Isótopos de Urânio

O urânio (homenagem ao planeta Urano), é um elemento químico de símbolo U e de massa atômica igual a 238 u, apresenta número atômico 92 (92 prótons e 92 elétrons). É um elemento natural e comum, muito mais abundante que a prata,

O Urânio é utilizado em indústria bélica (bombas atômicas e no secundário para bombas de hidrogênio), e como combustível em usinas nucleares para geração de energia elétrica.

O urânio natural é atualmente composto por três grandes isótopos - átomos que possuem a mesma quantidade de prótons, mas não a mesma de nêutrons - 238 U (abundância 99,2744%), 235 U (abundância 0,7202%) e 234 U (abundância 0,0054%). Esta composição muito preciso é a mesma - em quase - em todos os lugares da Terra, Lua e planetas.

Todo elemento químico tem a sua chamada meia vida. Meia vida é o tempo que metade de uma determinada quantidade de um elemento leva para decair, ou seja, perder naturalmente nêutrons e prótons, transformando-se num outro elemento com o núcleo “mais leve”. Vamos ver a meia-vida de alguns isótopos:

- A meia vida do U238 é 4,5 bilhões de anos. Leva 4,5 bilhões de anos para que metade dos átomos de uma quantidade de U238 decaia, virando o elemento Tório 234.

- Já o isótopo U235 tem meia vida de 713 milhões de anos. Os químicos fizeram os cálculos e sabem que, quando a Terra se formou há 4,5 bilhões de anos, 33% do urânio no planeta eram do isótopo U235. Depois de tanto tempo, quase todo ele decaiu até atingir a concentração atual de 0,7202%, que é bem baixa.

- O U234 tem meia vida de 245.500 anos

Existe um método de abreviar a meia-vida, através da fissão nuclear.

A Fissão Nuclear

A fissão nuclear é uma reação que ocorre no núcleo de um átomo. Geralmente o núcleo pesado é atingido por um nêutron, que, após a colisão, libera uma imensa quantidade de energia e novos nêutrons. Os novos nêutrons irão colidir com novos núcleos, provocando a fissão sucessiva de outros núcleos e estabelecendo, então, uma reação que denominamos reação em cadeia.

O isótopo mais abundante de urânio (238U) não possui um grande poder de fissão. Mas sabemos que o isótopo de urânio (235U) possui um grande poder de sofrer fissão nuclear.

Agora vem a notícia triste, Lembra que falei acima que a quantidade de U235 atualmente é somente 0,7202%? Isso é muito pouco, então obtém-se o urânio 235 em grande escala através do processo de enriquecimento do urânio para aumentar a porcentagem de urânio 235U.

É necessário um grande conhecimento tecnológico para criar uma instalação capaz de enriquecer o Urânio, que ser feito através de centrífugas. A rotação separa o urânio 238u, mais pesado, e o uranio 235U, mais leve, é reinjetado na centrífuga seguinte. Um grande número de centrífugas é necessário para obter uma taxa significativa de urânio 235U.

Para uso civil, é necessário enriquecer o urânio 235U de 3 a 5%. Já para fazer bomba nuclear, é necessário urânio enriquecido a 90 - 95%!

Uma curiosidade é que todos os elementos radioativos vão decair até chegar no elemento chumbo-206. Ele é estável e tem vida eterna :)

É muito importante não confundir com fissão com fusão nuclear, que é o processo que ocorre nas estrelas

Tem algo errado em algumas minas do Gabão

Localização da mina de Oklo, no Gabão
Logo no 1º parágrafo eu disse que a composição de Urânio é a mesma em quase todos os locais do Planeta? Com esse quase me referi a algumas minas do Gabão...

Em maio de 1972, o funcionário de uma usina de processamento de combustível nuclear da França percebeu algo suspeito. Ele fazia uma análise rotineira do urânio proveniente de uma fonte aparentemente normal de minério, as minas de Oklo no Gabão  (ex-colônia francesa na África equatorial).

Mas nessas amostras o urânio-235 constituía 0,717%. O normal seria 0,7202%. Essa pequena discrepância, porém, foi o bastante para intrigar os cientistas franceses.

Outras análises mostraram que o minério de pelo menos uma parte da mina tinha bem pouco urânio-235: pareciam estar faltando cerca de 200 quilos do material, suficientes para produzir meia dúzia de bombas nucleares.

Na verdade, as minas de Oklo só tem 0,4% de U235. O que aconteceu para diminuir a % de U235 em Oklo? Os pesquisadores ficaram divididos em duas vertentes: os que acreditam que foi uma civilização avançada que construiu o reator e os que acreditam em reator natural. Vou apresentar as duas abaixo e você decide qual seguir no final :)

Reator Natural: O Trabalho de Paul Kuroda

A vala escavada na mina de urânio de Oklo
revelou uma dúzia de áreas onde a
fissão nuclear ocorreu.
Paul K. Kuroda, químico da Universidade do Arkansas, especulou sobre o que seria preciso para que um corpo de minério de urânio sofresse espontaneamente a fissão nuclear. Nesse processo, um nêutron livre ocasiona a quebra no núcleo de um átomo de urânio-235, o que gera mais nêutrons, fazendo com que outros desses átomos se quebrem, em uma reação nuclear em cadeia.

A primeira condição definida por Kuroda era a de que o tamanho do depósito de urânio deveria superar a distância padrão que os nêutrons indutores de fissão viajam, entre 60 cm e 70 cm. Esse pré-requisito seria necessário para que os nêutrons liberados por um núcleo em fissão fossem absorvidos por outro antes de escaparem do veio de urânio.

Um segundo pré-requisito seria o urânio-235 estar presente em abundância suficiente. Dois bilhões de anos, o urânio-235 deveria constituir cerca de 3%, aproximadamente o nível conseguido de modo artificial no urânio enriquecido para abastecer a maior parte das usinas nucleares.

O terceiro ingrediente importante é um "moderador" de nêutrons, uma substância que possa reduzir a velocidade dos nêutrons liberados quando um núcleo de urânio se cinde, de maneira que fiquem mais aptos a induzir outros núcleos de urânio a quebrar.

Por último, não deve haver grandes quantidades de boro, lítio ou outras substâncias absorventes de nêutrons, que fazem qualquer reação nuclear parar rapidamente.

Reator Natural: Oklo combina com Kuroda

Interior da mina de Oklo, Gabão
Apesar de serem muito, muito improvavel encontrar na natureza os reatores naturais descritos por Paul Kuroda, elas estavam presente 2 bilhões de anos atrás em 16 áreas separadas determinadas por pesquisadores dentro das minas de Oklo e da vizinha Okelobondo!

Mas era difícil explicar como uma reação nuclear natural poderia ter permanecido equilibrada, sem que o núcleo de urânio fosse extinto ou derretesse durante o período de cerca de 500 mil anos. Por esta razão, os cientistas adicionaram à hipótese de Kuroda um fator final: um ocasional sistema geológico que permitia a entrada de água para os depósitos e da saída do vapor de reação.

Dois bilhões de anos atrás a concentração de U235 era de 3%, um evento chave para que a reação suposta possa ter ocorrido. Com base nesse fator, os cientistas propuseram que a cada três horas os depósitos de urânio poderiam ter sido espontaneamente ativados quando inundados com água filtrada, gerando calor e se apagando quando a água, que atuava como moderadora, se evaporava completamente. (reatores nucleares modernos usam varetas de grafite e cádmio para que o reator não chegue a um estado crítico e acabe explodindo.)

Alex Meshik e seus colegas da Universidade de Washington, determinaram que a reação nuclear funcionava por 30 minutos e, em seguida, era interrompida por 2,5 horas, antes de começar de novo.

Ele explicou que, após o processo de fissão ter terminado, uma mudança geológica fez com que o reator afundasse a poucos quilômetros abaixo da superfície – onde foi preservado da erosão. A poucos milhões de anos atrás, outra mudança trouxe os depósitos de urânio de volta à superfície.

Os físicos confirmaram a idéia básica de que reações naturais de fissão eram as responsáveis pela escassez de urânio-235 em Oklo logo após a descoberta da quantidade anômala. Uma prova irrefutável veio da verificação dos elementos mais leves que são gerados quando um núcleo pesado se quebra em dois. A abundância desses produtos de fissão se mostrou tão alta que não era possível tirar nenhuma outra conclusão. Uma reação nuclear em cadeia tinha acontecido uns 2 bilhões de anos atrás.

A explicação aqui foi muito, muito sucinta. Para saber a fundo, leia este artigo da Scientif American Brasil.

Mina de Oklo, no Gabão
Obra de uma Civilização Avançada

Para alguns o reator nuclear do Gabão é um fenômeno que nunca poderia ter acontecido naturalmente. Portanto, ele só pode ser uma criação de uma civilização avançada que existiu em nosso planeta 2 bilhões de anos atrás. Ele foi usado durante milênios por exemplo para obter energia necessária para suas naves espaciais.

Para sustentar esta teoria, eles fazem uma série de perguntas, entre elas:

- O que ou quem estava usando a energia nuclear antes de qualquer civilização pisar na Terra?

- Como eles projetaram um complexo de reatores tão grande?

- Como foram mantidos em operação por tanto tempo?

- Na teoria de Kuroda a água necessária deveria ter uma boa relação de deutério (água pesada) e deveria estar ausente de qualquer partícula que poderia parar os nêutrons na reação. Poderia água que escoa através das rochas ter essas condições tão excepcionais? Poderia estar na natureza um líquido, que hoje requer um processo de produção elaborado?

- Por que o urânio foi encontrado em depósitos bem delimitados e não por acaso dispersos em toda a Terra?

- Por que esse fenômeno ocorreu apenas na África e não em outras partes do mundo?

- Pode coincidentemente as paredes de uma mina formar um desenho de tal modo que nenhuma radioatividade possa migrar para fora da mesma?

Mas espera, como era a Terra 2 bilhões de anos atrás?

Por diversas vezes escrevi que o reator foi datado como sendo de 2 bilhões de anos atrás. Mas, como era nosso planeta nesta época?

A Terra 2 bilhões de anos atrás era inóspito, bombardeado por asteroides e com as algas nos oceanos que começavam a liberar o oxigênio que temos hoje em nossa atmosfera, processo esse que prosseguiu por mais de 1.5 bilhão de anos. O oxigênio preencheu a estratosfera e fechou a camada de ozônio. Esta, por sua vez, barrou os letais raios ultravioletas que até então incidiam sobre os continentes, tornando-os estéreis. Como aos raios UV não penetram na água, até 500 milhões de anos atrás a vida estava restrita aos oceanos. Quando a camada de ozônio fechou, plantas, insetos e anfíbios, em vagas sucessivas, colonizaram a terra firme.

Conclusão

Apesar de muitos desejarem fervorosamente que o reator fosse obra de alienígenas, não dá para aceitar esta hipótese apesar da grande quantidade de perguntas "sem resposta" que eles fazem. Na verdade quase todas podem ser respondidas lendo alguns artigos, como esse aqui. Além do mais, nosso planeta era inóspito 2 bilhões de anos atrás, até para uma civilização avançada.

É muito mais plausível que seja realmente reator natural. Foram vários e vários testes e pesquisas realizadas ao longo dos anos após a descoberta que corroboram isso.

E mais, com Oklo, os engenheiros da indústria energética nuclear aprenderam várias coisas, mas as lições mais importantes talvez sejam sobre como lidar com o lixo nuclear. Afinal, Oklo serve como uma boa analogia de um depósito geológico de longo prazo, pois surpreendente os resíduos radioativos ainda não escaparam para fora do local da mina. Eles são mantidos no lugar pela geologia da área.

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Fontes (acessadas em 06/05/2014):
- Uol Mais: Como funciona o enriquecimento de urânio para fabricação de bombas
- InfoEscola: Enriquecimento de Urânio
- Seara da Ciência: A radioatividade e o decaimento do núcleo
- Mundo Estranho: O que é fusão e fissão nuclear?
- Tabela Periódica dos Elementos Químicos
- Brasil Escola: Fissão Nuclear
- Wikipedia.pt: Uranio
- Biblioteca Pleyades.net: Return to Ancient Atomic Warfare
- ENS News: The nuclear Reactors of Oklo: 2 billion Years before Fermi !
- Live Science: Natural Nuclear Reaction Powered Ancient Geyser
- Epoca: Quando a Terra tinha um reator natural
- Scientific American Brasil: Mecanismos de um reator nuclear natural
- Thot3126: África: descoberto Reator Nuclear com 1,8 bilhões de anos ?
- Piramidal: Antigo reator nuclear de 2 bilhões de anos é encontrado na África
- EpochTimes: O reator nuclear pré-histórico no Gabão, na África
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