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 fendre leurs voisins. Tout tenait à l’eau souterraine qui imbibait le minerai : elle freinait ces neutrons juste assez pour que la réaction s’entretienne, et elle en réglait le rythme, car dès que le minerai chauffait trop, elle bouillait, s’échappait, et tout s’éteignait ; 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, à peu près la teneur à laquelle on enrichit le combustible de nos centrales. L’essentiel de ce que ces fissions ont produit n’est jamais allé bien loin, retenu par les argiles qui enveloppent les réacteurs.

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 presque 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. L’écart est sans conséquence : à l’une comme à l’autre de ces dates, le minerai naturel tenait encore ses trois pour cent d’uranium 235, qu’il a perdus depuis longtemps.

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