오클로
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1. 개요
오클로는 가봉에 위치한 자연 핵분열 원자로이다. 1956년 프랑스 원자력청이 우라늄 광상을 발견하여 채굴을 시작했으며, 채굴된 우라늄의 우라늄-235 농도가 낮아 원자로에서 사용된 흔적이 발견되었다. 이 원자로는 약 18억 년에서 17억 년 전 고원생대 스타테리아기에 가동되었으며, 수십만 년 동안 지속되었다. 오클로 연구는 핵폐기물 장기 보관 및 안전 관리 시스템 구축에 시사점을 제공한다.
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2. 역사
1956년 프랑스 식민지 시절, 프랑스 원자력청(이후 오라노 사이클(Orano Cycle)이 됨)의 탐사자들이 가봉의 외딴 지역에서 우라늄을 발견했다. 프랑스는 곧 무나나 마을 근처에 프랑스빌 우라늄 광산 회사(Compagnie des Mines d'Uranium de Franceville, Comuf)가 운영하는 광산을 열었고, 가봉 정부는 회사의 소수 지분을 가지게 되었다.
이후 40년 동안 프랑스는 가봉에서 우라늄을 채굴하여 프랑스와 유럽 대부분 지역의 전력 생산에 사용했다. 현재 우라늄 매장량이 고갈되어 광산은 더 이상 운영되지 않고 있으며, 광산 운영으로 영향을 받은 지역에서는 광산 복원 작업이 진행 중이다.
2. 1. 프랑스의 우라늄 발견과 채굴 (1956년 ~)
1956년, 프랑스 원자력청(Commissariat à l'énergie atomique, CEA, 이후 오라노 사이클(Orano Cycle)이 됨)은 가봉에서 우라늄 광상을 발견했다.[1] 프랑스는 무나나(Mounana) 마을 근처에 프랑스빌 우라늄 광산 회사(Compagnie des Mines d'Uranium de Franceville, Comuf)를 설립하여 우라늄 채굴을 시작했고, 가봉 정부는 Comuf의 소수 지분을 보유했다.[1]40년 동안 프랑스는 가봉에서 채굴한 우라늄을 프랑스 및 유럽 대부분 지역의 전력 생산에 사용했다.[1] 현재는 우라늄 매장량 고갈로 광산 운영이 중단되었으며, 광산 복원 작업이 진행 중이다.[1]
3. 자연 핵분열 원자로
지질학자들은 채굴된 우라늄 중 일부에서 우라늄-235 농도가 예상보다 낮게 나타나는 현상을 발견했는데, 이는 마치 우라늄이 이미 원자로에 있었던 것과 같은 특징을 보였다. 추가 조사 결과, 원자로에서 일반적으로 발견되는 생성물들이 발견되었고, 이를 통해 해당 광상이 과거 자연 핵분열 원자로였음이 밝혀졌다. 이 자연 원자로는 약 18억 년에서 17억 년 전, 고원생대 스타테리아기에 가동되었으며, 수십만 년 동안 지속되었다. 평균 열 출력은 100kW 미만으로 추정된다. 당시 천연 우라늄의 235U 농도는 약 3%였으며, 광상의 특수한 구조 덕분에 천연수가 중성자 감속재 역할을 하여 임계 상태에 도달할 수 있었다.[1][2][3][4][5][6][7]
3. 1. 발견과 원리
채굴된 우라늄 중 일부는 예상보다 우라늄-235 농도가 낮은 것으로 나타났는데, 마치 이미 원자로에 있었던 것처럼 보였다. 지질학자들이 조사한 결과 원자로에서 일반적으로 나타나는 생성물도 발견되었다. 그들은 이 광상이 자연 핵분열 원자로, 즉 원자로에 있었던 것으로 결론지었다. 이 원자로는 약 18억 년에서 17억 년 전 (프로테로조익 시대 고원생대 스타테리아기)에 가동되었으며, 수십만 년 동안 지속되었다. 이 기간 동안 평균 열 출력은 100kW 미만이었을 가능성이 높다. 당시 천연 우라늄의 235U 농도는 약 3%였으며, 광상의 특수한 형태로 인해 천연수를 중성자 감속재로 사용하여 임계 상태에 도달할 수 있었을 것이다.[1][2][3][4][5][6][7]참조
[1]
서적
The Disappearing Spoon: And Other True Tales of Madness, Love, and the History of the World from the Periodic Table of the Elements
https://archive.org/[...]
Little, Brown
2010-07-12
[2]
서적
Symmetry and the Beautiful Universe
https://archive.org/[...]
Prometheus Books
2004
[3]
서적
Uranium
Viking Penguin
2009
[4]
잡지
A Natural Fission Reactor
https://www.jstor.or[...]
1976-00-00
[5]
웹사이트
Oklo – A Natural Fission Reactor
https://sgp.fas.org/[...]
Los Alamos Scientific Laboratory
1976
[6]
학술지
Natural fission reactors in the Franceville basin, Gabon: A review of the conditions and results of a 'critical event' in a geologic system
https://doi.org/10.1[...]
1996-12-00
[7]
잡지
The Workings of an Ancient Nuclear Reactor
https://www.scientif[...]
2005-11-01
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