Может ли существовать ядерная планета?

[странник270]

Может ли существовать планета с аномально высоким содержанием радиоактивных веществ, где постоянно идет естественная самоподдерживающаяся ядерная реакция?

[L_Pt]

На Земле раньше были природные ядерные реакторы.

[Крупин]

    Пишут, что дескать и на Марсе такое было... http://www.rian.ru/science/20110404/360886772.html

[ivanij]

    Пишут, что дескать и на Марсе такое было... http://www.rian.ru/science/20110404/360886772.html

 

Другие исследователи выражают сомнения в реальности описанной Бранденбургом катастрофы.

  думаю, следует прислушаться к этому мнению. Вряд ли возможен естественный ядерный взрыв. Чтобы добраться до критической массы, достаточной для взрыва, необходимо, чтобы концентрация ядерного топлива была достаточно высокой, а в ископаемой руде её не хватит для этого.

 Может быть какие-нибудь медленное тление? Но это опять-таки ещё не взрыв. И, наверное, нужен какой-то источник нейтронов, чтобы постоянно его поддерживать, как в "докритическом" реакторе, не так ли?

[Dem]

Изначально количество U235 и U238 примерно равно. Но количество первого каждые 700млн лет падает вдвое.
Если планетная система сможет сформироваться пока оно не упало ниже критического - то почему нет?

[ivanij]

  Про Марс ещё, пожалуй, добавлю. Следы древних катастрофических процессов специалисты, насколько я знаю, связывают не с ядерным взрывом естественного происхождения, а с астероидно-кометной бомбардировкой.
  К тому же рискну предположить, что Марс вряд ли имеет преимущество перед Землёй в отношении такого рода взрыва. Может, специалисты поднимут меня на смех, но ведь на Марсе, как на планете более далёкой от Солнца, в процессе формирования доля тяжёлых элементов была ниже, чем на Земле. Можно такое предположить или нет?

 Другое дело Венера. Может, там такая катастрофа возможна? В своём первом романе "Страна багровых туч" бр. Стругацкие поместили на Венеру огромные радиоактивные участки. Может эта фантазия имеет под собой почву? Ведь один из авторов астроном-профессионал.

[Dem]

Для солнечной системы - вряд ли. Её вещество примерно половину срока после образования во взрыве сверхновой болталось в виде туманности. За это время концентрация урана упала очень сильно.

[Golossvyshe]

Может ли существовать планета с аномально высоким содержанием радиоактивных веществ, где постоянно идет естественная самоподдерживающаяся ядерная реакция?

http://xarhive.narod.ru/Online/chem/uran.html

Что для этого необходимо? Во-первых, чтобы месторождение было древним. Сейчас в природной смеси изотопов урана концентрация урана-235 всего 0,7%. Не многим больше она была и 500 миллионов, и миллиард лет назад. Поэтому ни в одном месторождении моложе 1 млрд. лет не могла начаться цепная реакция, независимо от общей концентрации урана или воды-замедлителя. Период полураспада урана-235 около 700 млн. лет. Чем дальше в глубь веков, тем больше была концентрация изотопа уран-235. Два миллиарда лет назад она составляла 3,7%, 3 млрд. лет - 8,4%, 4 млрд. лет - целых 19,2%! Вот тогда, миллиарды лет назад, древнейшие месторождения урана были достаточно богатыми, готовыми вот-вот "вспыхнуть".

Древность месторождения - необходимое, но не достаточное условие действия природных реакторов. Другое, также необходимое условие - присутствие здесь же воды в больших количествах. Вода, особенно тяжелая,- лучший замедлитель нейтронов. Не случайно же критическая масса урана (93,5% 235U) в водном растворе - меньше одного килограмма, а в твердом состоянии, в виде шара со специальным отражателем нейтронов - от 18 до 23 кг. Не меньше 15-20% воды должно было быть в составе урановой древней руды, чтобы в ней вспыхнула цепная реакция деления урана.

Но и этого еще недостаточно. Необходимо, чтобы урана в руде было не меньше 10-20%. При иных обстоятельствах природная цепная реакция не могла бы начаться. Заметим тут же, что сейчас богатыми считаются руды, в которых от 0,5 до 1,0% урана; больше 1 % - очень богатыми...

Так что целая планета нет, а вот "урановая голконда" - вполне реально. В Габоне, в Окло, есть такой потухший древний реактор.

[библиограф]

 Станислав Лем "Урановые уши".
http://lib.udm.ru/lib/LEM/lem032.txt

[Okub62]

В Кении же, вроде, в течение миллионов лет работал "естественный" реактор. Доктор Лики с этим даже связывал зарождение людей из обезьян. Так, что и лететь далеко не надо.

[Мистер Хомяк]

В плане медленной реакции - да. В плане взрыва - никогда, так как чтобы получился взрыв, нужно во время самого взрыва удерживать вещество в зоне реакции, а это очень непросто.

[Okub62]

Про взрыв и речи, по моему, идти не может. При накоплении делящегося вещества сразу запустится реакция, расходующая его. Как в природе может резко собраться критическая масса? В бомбах части сдвигают взрывом.
В "докритическую" планету ударит "докритический метеорит"? - Непредставляемо, для меня по крайней мере.
Для фантастического рассказа, конечно, может подойти.

[библиограф]

 При делении ядра урана-235 тепловым нейтроном образуется 2-3 (в среднем 2.41)
нейтрона с энергией примерно 2.5 МэВ. Чтобы реакция была самоподдерживающейся,
надо, чтобы хотя бы один из этих нейтронов вызвал деление следующего ядра урана.
Но прежде нейтрон должен замедлится до энергий порядка нескольких сотых МэВ при
столкновениях с ядрами легких элементов. При этом он может быть захвачен ядром
урана-238 - и оно превратиться в плутоний -239, либо поглотится ядром замедлителя
либо атомами других элементов-примесей, либо выйти за пределы активной зоны.
При современном содержании урана-235(0,7%)  в естественной смеси цепная реакция
на природном уране возможна лишь при использовании в качестве замедлителя графита
или тяжелой воды. Обычная вода слишком сильно поглощает нейтроны. Первый реактор,
запущенный под руководством Энрико Ферми в 1942 году содержал 45  тонн урана в
виде металла и окиси, распределенных в 450 тоннах графитовых блоков. Однако, дело
меняется, если содержание урана-235 более 2% - тогда замедлителем может служить
обычная вода, как в большинстве современных энергетических реакторах. При 20%
содержании урана в естественной смеси (так было 4 млрд. лет назад) для достижения
критической массы достаточно сотни килограммов урана. Для чистого урана-235 крити-
ческая масса - менее килограмма. Второй реактор Ферми, BEPO, запущенный в 1944 году
содержал раствор оксифторида урана-235 в обычной воде в шароообразном сосуде
диаметром 1 фут.
Упомянутый выше реактор в Окло http://www.africana.ru/lands/Gabon/oklo.htm
по-видимому, был не единственным. В более ранние эпохи,при большем содержании
урана-235 в природной смеси подобные феномены были, по-видимому, довольно
обычны. В своих химических соединениях уран чаще всего бывает четырех- и шести-
валентным. При этом соединения четырехвалентного урана - труднорастворимы, а
соли шестивалентного растворяются легко. Богатейшее урановое месторождение ЮАР
Витватерсранд образовалось 2,8 млрд лет назад, когда в атмосфере Земли появился
свободный кислород. Уран переносился из коренного источника в виде растворимых
соединений, а затем откладывался в мелководных лагунах, содержание кислорода в
которых было мало из-за жизнедеятельности водорослей. Вполне возможно, что этот
процесс сопровождался местными разогревами и даже небольшими взрывами из-за
достижения критических условий. Настоящие ядерные взрывы при этом, конечно,
были невозможны, но по масштабам энерговыделения они могли быть сопоставимы
с аварией на плутониевом заводе в Кыштыме в 1957 году.
http://nuclear.tatar.mtss.ru/fa230907.htm