Reaktor Nuklir Tertua Berusia 2,4 Miliar Tahun Ditemukan

Amusingplanet.com (20/9/2019) - Zaman nuklir mungkin telah dimulai di Amerika, tetapi di Gabonlah reaksi fisi pertama di dunia dimulai.

Gabon adalah salah satu negara terkaya di Afrika Sub-Sahara, dengan pendapatan per kapita empat kali lipat dari tetangganya. Perekonomiannya didominasi oleh minyak, diikuti oleh ekspor kayu dan mangan. Untuk waktu yang singkat, Gabon juga mengekspor uranium, bahan baku berharga yang digunakan dalam pembangkit listrik tenaga nuklir dan senjata nuklir. Tambang mereka telah mengering hari ini, tetapi hampir dua miliar tahun yang lalu ada cukup uranium di sini untuk menyebabkan batuan mengalami fisi nuklir spontan.

Uranium terjadi di alam dalam bentuk tiga isotop, atau varian yang berbeda satu sama lain dengan jumlah neutron dalam nukleusnya.

Hanya uranium-238 dan uranium-235 yang dapat mengalami fisi nuklir. Di antara keduanya, uranium-238 lebih stabil, sementara uranium-235 mengalami fisi lebih mudah, karena itu ia menjadi bahan bakar yang paling umum digunakan dalam reaktor tenaga nuklir.

Referensi pihak ketiga

Tiga isotop uranium didistribusikan di kerak bumi dengan keseragaman yang luar biasa, sehingga setiap bijih uranium yang ditambang hari ini akan mengandung tepat 0,72 persen uranium-235. Namun, konsentrasi ini terlalu rendah untuk memicu fisi nuklir.

Uranium perlu diperkaya terlebih dahulu melalui proses rumit yang melibatkan sentrifugal dan difusi gas sehingga konsentrasinya menjadi minimal 3 persen.

Pada 1950-an, para ilmuwan berhipotesis bahwa dengan begitu banyak uranium-235 terkonsentrasi pada kerak bumi jutaan tahun yang lalu, beberapa di antaranya pasti telah mengalami pembelahan secara alami asalkan kondisinya tepat.

Pada tahun 1956, fisikawan Jepang-Amerika Paul Kuroda memperumit gagasan itu dan berteori mengenai kondisi di mana fisi nuklir dapat berkembang secara spontan dan berkelanjutan.

Reaktor alami semacam itu ditemukan enam belas tahun kemudian, pada tahun 1972, di Gabon. Pada waktu itu Prancis telah menambang uranium di Gabon — bekas koloni Prancis — untuk digunakan dalam pembangkit listrik tenaga nuklir.

Referensi pihak ketiga

Selama beberapa tahun berikutnya, para peneliti dapat mengetahui secara detail bagaimana reaktor prasejarah ini dapat beroperasi. Sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu, karena aktivitas biologis cyanobacteria, kandungan oksigen di atmosfer bumi meningkat seratus kali lipat. Ini memungkinkan uranium dikonversi dari bentuknya yang tidak larut menjadi oksida terlarutnya. Air dari curah hujan dan sumber-sumber alami melarutkan uranium dan mengendapkannya dalam lapisan batu pasir hingga menjadi terkonsentrasi dengan baik untuk memulai reaksi berantai.

Air di tambang itu sendiri memainkan peran penting dalam mempertahankan reaksi. Air memperlambat neutron yang dikeluarkan sehingga mereka bisa diserap oleh inti lain dan memicu fisi. Tanpa air, netron akan memantul dari atom-atom.