Геральд Матюшин - У истоков человечества

Установлено, что уран накапливается при этом большей частью в узких прогибах, «развивающихся в полосе расколов платформенного основания... Особенно мощные месторождения связаны с долгоживущими глубинными разломами. Эти разломы облегчают поднятие магмы... и характеризуются длительным существованием очагов гранитной магмы. При этом содержание урана возрастает от более древних пород к более молодым» (Данчев, Лапинская, 1965). Гидротермальные месторождения урана сформировались окончательно ко времени появления предчеловека — в третичной эпохе. Иными словами, на территории прародины человека — самые богатые в мире месторождения урана.

Особенно выделяется месторождение Витватерсранд в Южной Африке. В материалах международного конгресса специалистов-атомщиков говорится: «Еще нет достаточных данных для определения запасов урана в области Витватерсранда в целом, но подсчитано, что они превышают запасы урана в любом аналогичном объеме горных пород в любой части мира» (Геология.., 1956). Золото и уран сконцентрированы в руде в одинаковых пропорциях. Раньше извлекали золото и выбрасывали уран, теперь в связи с открытием ядерной энергии уран добывается для промышленности. Район урансодержащих золотоносных конгломератов Витватерсранда расположен на самом северо-востоке ЮАР. Он охватывает обширную территорию вокруг Йоханнесбурга. В этом районе, уже давшем с 1887 г. около 15 тыс. т золота и заключающем примерно такие же запасы этого металла в недрах, в 1950 г. была установлена широкая ураноносность тех же конгломератов, которые разрабатывались на золото...

Толща Витватерсранда имеет мощность до 8 км и протяженность до 480 км. Главные пласты урановых руд приурочены преимущественно к северному крылу региона, где большинство рудников сконцентрировано в полосе протяжением около 80 км. «Запасы урана месторождений Витватерсранда несомненно огромны. Если принять суммарную мощность урансодержащих конгломератов только в 15 м, то при протяжении полосы 60 км, ширине 5 км и при коэффициенте рудоносности 30%, а также с учетом отвалов шламов грубая прикидка приводит к цифре порядка 300—330 тыс. т окиси урана. Запасы увеличились в связи с открытием урансодержащих золотоносных рифов в Оранжевой и оцениваются уже в 375 тыс. тонн трехокиси урана» (Котляр, 1959).

Кроме месторождения Витватерсранд в Южной Африке расположено месторождение Шинколобве. Это одно из крупнейших месторождений урана, служившее главным источником его для капиталистических стран в течение многих лет. Только с 1944 по 1959 г. оно дало около 100 т радиоактивных минералов и до сих пор играет большую роль в добыче урана.

Уран — самый тяжелый элемент из всех, которые открыты в естественном состоянии. Он занимает 92-е место в таблице Менделеева. Важнейшее его свойство — ярко выраженная естественная радиоактивность. В природе существуют три изотопа урана: 238, 235, 234. Больше всего в природе 235U. Он постоянно распадается на торий, радон, радий и другие и в конце концов превращается в свинец и гелий. Скорость распада этих элементов различна. Например, радий распадается в 3 млн. раз быстрее, чем уран. На 3 т урана приходится всего 12 г радия. Постоянные превращения урана сопровождаются радиацией. Естественно, что чем больше концентрация урановых руд, тем больше в местах залегания и радиоактивное излучение.

Даже сейчас, через миллионы лет после того, как радиоактивные руды стали интенсивно разлагаться в местах, содержащих урановые руды, радиация по меньшей мере в 10—20 раз превышает общий уровень. Какова же она была в тот момент, когда обнажились урановые руды в Восточной и Южной Африке и происходило интенсивное извержение радиоактивной магмы? Напомним, что все это было незадолго до того, как стало изменяться физическое строение антропоидов в Восточной Африке, или почти одновременно с тем, как среди человекообразных обезьян, обитавших там, стали появляться прямоходящие предки человека, по своему внешнему виду ничем не отличавшиеся от появившихся здесь же их потомков — людей.

Как известно, производством урановых концентратов занято в капиталистическом мире всего пять стран: ЮАР, Австралия, Канада, США, Франция, причем две из них (ЮАР и Франция) ведут это производство в Африке. Любопытная история произошла недавно во Франции (Смагин, 1978). 7 июня 1972 г. при обычных анализах урана, поступившего на обогатительную фабрику одного из городов Франции, обнаружилось, что изотопа-235 (это и есть ядерное топливо) там несколько меньше. Разница была совершенно незначительной — всего лишь 0,003%, но тем не менее она привлекла внимание технологов. Обогащение урана — операция очень ответственная, дорогостоящая, поэтому необходимо было точно выяснить причину такого необычного отклонения от нормы.

Проанализировав все ступени сложного производства, физики наконец добрались до первоисточника. Им оказалась исходная руда, добытая в африканском месторождении Окло. Теперь это название, которое было известно лишь узким специалистам, стало весьма популярным. Еще бы — в Окло человечество впервые столкнулось с ядерным реактором, «изготовленным» самой природой. Но почему ученые считают, что это реактор?

Причиной единодушия послужила арифметика. Изотопный состав урана абсолютно стабильный для всех минералов, будь они земного происхождения, метеоритного, даже лунного. А тут ученые впервые столкнулись с нарушением постоянства изотопного состава.

В число природных постоянных входит и соотношение изотопов урана ( 235U/ 238U). Обычно на один атом 235U приходится 139 атомов 238U. Такое соотношение ученые наблюдали во всех урановых минералах, во всех горных породах и природных водах Земли, а также в лунных образцах. А вот в Окло оно оказалось иным.

Месторождение в Окло пока единственное, зарегистрированное в природе, где это постоянство оказалось нарушенным. Предположение, что уран-235 «выгорел», как это бывает в топках атомных электростанций, поначалу прозвучало как шутка, хотя для того имелись весьма серьезные основания. Специальная экспедиция ученых, исследовавшая место происшествия, установила, что многие миллионы лет назад здесь действительно «работал» природный ядерный реактор.

История создания ядерного реактора выглядит примерно так: сначала в дельте древней реки образовался богатый урановой рудой слой песчаника толщиной до 10 м и шириной более полукилометра. Покоилась урановая руда на крепком базальтовом ложе, и долгое время никаких чудес не происходило. Сигнал к «действию» был подан очередным землетрясением, обычным явлением в то бурное время. Базальтовый фундамент будущего реактора опустился на несколько километров, потянув за собой урановый слой. Жила растрескалась, в трещины проникла грунтовая вода. Затем очередное тектоническое движение подняло всю «установку» до современного уровня, как бы предлагая ее для осмотра удивленному человечеству: после спуска и подъема ничем не примечательные залежи урановой руды стали ядерным реактором!