1. В 1972 г. во время масс-спектрографического анализа на заводе Пьерлатте (Франция), где проводилось обогащение ядерного топлива из гексафторида урана $\left({\mathrm{UF}}_6\right)$, было обпаружено, что в этом материале из общего числа атомов урана содержится $0,717\mathrm{\%}$ атомов урана-235, тогда как в земных породах, метеоритах и образцах лунного грунта содержание урапа-235 больше, а именно $0,72\mathrm{\%}$. Ураповая руда для переработки доставлялась из рудника Окто, расположенного в Габоне вблизи города Франсфиля ( фрика). Как выяснилось позднее, уже в более раннее время (в 1970-1972 гг.) на переработку постунала руда, содержащая временами до $20\mathrm{\%}$ урапа, обедненпого до $0,64\mathrm{\%}$ изотопом ${}^{235}\mathrm{U}$. Так как руда цри добыче перемешиватась, то обеднение ураном-235 в отдельных образцах могло быть еще ситьнее. Всего обеднениого урапа, использованного в цепной реакции деления, было добыто более 700 т, причем дефицит урана-235 (не замеченный первоначально) составил примерно 200 кг. Изотопный анализ урановых образцов, значительно обецшенных урапом-235, обнаружил такяе заметшые отклопения от природного распределения именно тех редкоземелых изотопов, љоторые являются продуктами деления ядер урана. Каковы не возможные причнны этих отклонений?

Ураповое месторождение Окло, исследовапное по методу содержапия свипа в урановой руде, сформировалось примерно $1,8\cdot {10}^9$ лет тому назад. Как полагают геологи, в дельте древпей реки образовался осадочий слой богатого ураном песчашика толщиной $4-10$ м п шириной $600-900$ м. Под пим находилась базальтовая порода, которая под действием тектонически щроцессов опуститась на глубину в несколько километров. При таком опускании урановая жила растрескалась, и в нее проникли грунтовые воды. Десятки миллионов лет тому назад месторождение поднялось вверх до современного уровия. В руде со средней весовой конценрацией урана $0,5\mathrm{\%}$ были обпаружены 6 глинистых линз, т. е. образований размером от 10 до 20 м и: толщиной порядка метра, в которых концентрация урапа дохо-? дит до $20-40\mathrm{\%}$ и больше. Образование линз со сверхвысоким содержанием урана произошло, по-видимому, под действием фильтрационшых вод, хотя детальная картина этого процесса и не ясна.
2. Урановый рудник в Окло в какой-то мере напоминает ге-: терогеншый ядерный реактор. Роль ТВЭЛов выполияют линзы;

содержащие уран, роль замедлителя — грунтовая вода между пими. Цеппая реакция в таком руднике была бы невозможна, если бы изотопный состав урана в нем был бы таким же, кақ и изотопный состав современного естественного урана. I действительно, в пастоящее время цепная реакция в руднике пе идет. Однако уран-238 распадается медленнее, чем уран-235. Пх периоды полураспада равны соответственно $4,5\cdot {10}^9$ и $7,1\cdot {10}^9$ лет. Исходя из этих данных, нетрудно подсчитать, что $1,8\cdot {10}^9$ тет тому назад содержание атомов изотопа ${}^{235}\mathrm{U}$ должно было составлять примерно $3,1\mathrm{\%}$ от общего количества атомов урапа. $\mathrm{\Lambda }$ для такого обогащенного урана в присутствии воды (в качестве замедлителя) коэффициент размножения $k_{\mathrm{\infty }}$ мог достигпуть критического зпачения $k_{\mathrm{\infty }}=1$ и даже несколько превзойти его. Іри таких условиях в далекие времена могла возникнуть самопроизвольная цеплая ядерная реакция, что, по-видимому, и ироизоніто на самом деле.

Нродолжительность работы естественного ядерного реактора в Окло была оценена по количеству образовавшегося плутония ${}^{239}\mathrm{Pu}$. Таким путем было найдено, что опа составляет около $0,6-0,8$ ми лет. Эта оценка не очень надежна хотя бы потому, что доля делений ${}^{239}\mathrm{Pu}$ относительно полного числа делеиий составляет всего лишь несколько процентов и сравнима с долей делений ${}^{238}\mathrm{U}$ па быстрых нейтронах.

Общее количество энергии, выработанной реактором в Окло, оцепивается приблизительно в $1,5\cdot {10}^4\mathrm{MB}\cdot$ лет. Такое же количество энергии вырабатывают два блока Јенииградской АЭС за 2,3 года при полной пагрузке. Если принять среднюю продолжительность рао́оты реактора в Окло равпой 0,6 млн лет, то средняя мощность выделяющейся в нем эшергии составляет всего лишь 25 кВт. Это соответствует среднему потоку тепъовых пейтронов в реакторе пе выше ${10}^8{\mathrm{c}}^{-1}\cdot {\mathrm{cm}}^{-2}$.

IКе следует думать, что цепная реакция, шедшая в Окто, носила буршый характер — с гулом, шипением пара и пр. ІІа самом деле реакция была медленной — она скорее \»тлела\». Темвература в рудиике шикогда не превыпала $300-{600}^{\circ }\mathrm{C}$, так как природный реактор был саморегулирующейся системої. Іри повышении темшературы из зоны реакции удалялась вода, а это вело к умепьшению количества медленшых нейтронов, к затуханию и даже полному угасанию реакции. Затем рудник начинал остывать и в него спова пабиралась вода, замедляющая нейтроны. Это создавало благоприятные условия для возобновления цепной реакции, а следовательно, и для повышепия температуры. Вода снова удалялась из реактора, и реакция затухала. Затем опять начиналось накопление воды, увеличение количества тепловых нейтронов, возобновление депной реакции и т. д. Таким образом, периодически происходила смена возбућдения и затухания реакции.

3. Приведенные факты дают достаточно убедительное доказательство существования в отдаленные времена природного ядерного реактора. Однако ясны далеко не все детали, относящиеся к этому вопросу. Например, среди продуктов деления в природном ядерном реакторе был обпаружеп хотя и небольшой, но несомненно существующий избыток изотопов ксенона — ${}^{131}\mathrm{Xe}$, ${}^{132}\mathrm{Xe}$ и ${}^{134}\mathrm{Xe}$ — по сравнению с изотопным составом ксенона, который возникает при делении ${}^{235}\mathrm{U}$ тепловыми нейтронами. Причина такого расхождения еще не выяснена.