Comprend-on le phénomène Oklo ?
par François Gauthier-Lafaye, LHyGeS et Benoit Gall, IPHC, Strasbourg
Résumé
Le démarrage spontané et le fonctionnement d'environ quinze réacteurs nucléaires naturels il y a 2 milliards d'années dans le site d'Oklo reste une énigme scientifique. Depuis sa découverte en 1972, géologues, géochimistes et physiciens étudient ce phénomène exceptionnel. La préservation parfaite sur le site durant une longue période géologique en font l'unique analogue naturel d'un site de stockage en milieu géologique de déchets nucléaires sur des temps géologiques.
La génèse de ce site sera discutée dans une première partie de la présentation. En effet, l'apparition de l'oxygène dans notre atmosphère il y a 2300 à 2000 millions d'années a induit des changements majeurs dans les cycles biologiques et géochimiques sur terre. Le bassin de Franceville au Gabon a conservé tous les signes de ces changements majeurs. Les réacteurs nucléaires naturels en sont des exemples parfaits, mais il y en a d'autres tout autant spectaculaires. Nous allons montrer a quel point cette période a été essentielle dans l'histoire de notre planète et pour le développement de la vie.
Le démarrage des réacteurs sera discuté dans une seconde partie de la présentation. Avant notre travail, seul le démarrage des plus grands réacteurs naturels d'Oklo étaient expliqués. Nous avons récemment réussi à résoudre le mystère du démarrage des petits réacteurs. Nous poursuivons cette étude au travers de modélisations réalistes du réacteur RZ9. Cette étude trouve ses points d'ancrages dans les paramètres expérimentaux influant sur les conditions géologiques et les mécanismes physiques de transport de neutrons comme la constitution et l'homogénéité de la roche, la quantité de poisons neutroniques, la taille initiale du réacteur et la qualité des matériaux réflecteurs environnants. La genèse, le démarrage démarrage,le fonctionnement ainsi que les conditions d'arrêt de ces réacteurs serons discutées.
La génèse de ce site sera discutée dans une première partie de la présentation. En effet, l'apparition de l'oxygène dans notre atmosphère il y a 2300 à 2000 millions d'années a induit des changements majeurs dans les cycles biologiques et géochimiques sur terre. Le bassin de Franceville au Gabon a conservé tous les signes de ces changements majeurs. Les réacteurs nucléaires naturels en sont des exemples parfaits, mais il y en a d'autres tout autant spectaculaires. Nous allons montrer a quel point cette période a été essentielle dans l'histoire de notre planète et pour le développement de la vie.
Le démarrage des réacteurs sera discuté dans une seconde partie de la présentation. Avant notre travail, seul le démarrage des plus grands réacteurs naturels d'Oklo étaient expliqués. Nous avons récemment réussi à résoudre le mystère du démarrage des petits réacteurs. Nous poursuivons cette étude au travers de modélisations réalistes du réacteur RZ9. Cette étude trouve ses points d'ancrages dans les paramètres expérimentaux influant sur les conditions géologiques et les mécanismes physiques de transport de neutrons comme la constitution et l'homogénéité de la roche, la quantité de poisons neutroniques, la taille initiale du réacteur et la qualité des matériaux réflecteurs environnants. La genèse, le démarrage démarrage,le fonctionnement ainsi que les conditions d'arrêt de ces réacteurs serons discutées.
Abstract
Spontaneus ignition and operating of about 15 natural nuclear reactors 2 billions years ago in the Oklo site is still a scientific puzzle. Since its discovery in 1972, geologists, geochemists and physicists studied this exceptional phenomenon. Perfect preservation of the site during a long geological period of time, makes it the only natural analogue site for a nuclear waste deposit in a geological medium over geological times.
Genesis of this site will be discussed in a first part. Thus appearance of Oxygen in our atmosphere 2.3 to 2.0 billions years ago induced major changes in life and geochemical cycles on earth. The Franceville bassin in Gabon kept all the signs of this major change. The natural nuclear reactors are perfect examples, but there are many others spectacular ones. We will demonstrate how this period was essential in the history of our planet and life development.
Startup of the reactors will be discussed in a second part. Up to now only start up of the biggest reactors could be explained. We recently succeeded in solving the mystery of small reactors start up and continues their study through the extension of a realistic numerical modeling of RZ9 reactor. This study finds its anchor points on relevant experimental parameters acting on geological conditions and neutron-transport physics such as ore content and homogeneity, initial neutronics poisons content, initial reactor size and efficiency of surrounding reflector rocs. The reactor inception will be discussed as well as operating and natural shut down.
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Le colloque sera précédé d'un café à 13h.
Genesis of this site will be discussed in a first part. Thus appearance of Oxygen in our atmosphere 2.3 to 2.0 billions years ago induced major changes in life and geochemical cycles on earth. The Franceville bassin in Gabon kept all the signs of this major change. The natural nuclear reactors are perfect examples, but there are many others spectacular ones. We will demonstrate how this period was essential in the history of our planet and life development.
Startup of the reactors will be discussed in a second part. Up to now only start up of the biggest reactors could be explained. We recently succeeded in solving the mystery of small reactors start up and continues their study through the extension of a realistic numerical modeling of RZ9 reactor. This study finds its anchor points on relevant experimental parameters acting on geological conditions and neutron-transport physics such as ore content and homogeneity, initial neutronics poisons content, initial reactor size and efficiency of surrounding reflector rocs. The reactor inception will be discussed as well as operating and natural shut down.
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Le colloque sera précédé d'un café à 13h.
