TERRE × TECHNIQUE

Les réacteurs nucléaires naturels

il y a ~1,7 milliard d’années

Protérozoïque · Paléoprotérozoïque · Statherien

Au Gabon, seize corps de minerai d’uranium se sont mis à fonctionner en réacteurs nucléaires sans que personne les ait construits. Une réaction en chaîne s’y est amorcée d’elle-même : des atomes d’uranium se brisaient en projetant des neutrons, qui allaient briser les atomes voisins. L’eau souterraine qui imbibait le minerai rendait la chose possible, en freinant ces neutrons juste assez pour que la réaction s’entretienne ; elle en réglait aussi le rythme, car dès que le minerai chauffait trop, elle bouillait et s’échappait, tout s’éteignait, puis elle revenait et tout repartait. Rien de tel ne serait possible aujourd’hui : l’uranium 235, celui qui nourrit la réaction, disparaît plus vite que l’uranium 238, et il y a deux milliards d’années le minerai naturel en tenait encore trois pour cent environ, précisément la teneur à laquelle on enrichit le combustible de nos centrales. Les produits de ces fissions ne sont jamais sortis de là.

Pourquoi c’est important

La nature a fait tourner des réacteurs nucléaires près de deux milliards d’années avant nous, et leurs déchets n’ont pas bougé depuis : c’est pour cela qu’on les étudie, comme une répétition générale de l’enfouissement des nôtres.

Datation et incertitude

Les zones de réaction ont fonctionné par intermittence pendant des dizaines à des centaines de milliers d’années, et leur âge est donné entre 1,7 et 2 milliards d’années selon le minéral que l’on date. Elles ne pouvaient marcher qu’à cette époque : l’uranium 235 se désintègre plus vite que l’uranium 238, si bien que le minerai naturel était enrichi à environ trois pour cent, exactement le taux du combustible d’aujourd’hui.

Sources

  1. Gauthier-Lafaye (2002), Comptes Rendus Physique · 2 billion year old natural analogs for nuclear waste disposal: the natural nuclear fission reactors in Gabon
  2. Hidaka (2007), Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences · Geochemical characteristics of an ancient nuclear reactor, Oklo
  3. Bekker & Holland (2012), Earth and Planetary Science Letters · Oxygen overshoot and recovery during the early Paleoproterozoic

L’histoire de la Terre en une journée

15:00:478 h 59 min avant minuit

si les 4,54 milliards d’années de la Terre étaient ramenées à un seul jour

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