Aardkern zou kernreactoren kunnen bevatten

Grens aardkern/aardmantel zou kernreactoren kunnen bevatten
NGV-Geonieuws, juni 2008
Wim van Westrenen (VU) en Rob de Meijer (University of the Western Cape) hebben een theorie ontwikkeld
waarin op 3000 km diepte kernsplijting plaatsvindt. Hiervoor wordt eerst uranium naar plutonium omgezet.
De theorie is echter omstreden.
Een artikel over processen in de aardkern heeft al voor publicatie tot heftige discussies geleid. De geochemicus Wim van
Westrenen van de Vrije Universiteit te Amsterdam en de natuurkundige Rob de Meijer van de University of the Western Cape in
Kaapstad claimen dat er op 3000 km diepte voldoende uranium geconcentreerd is om kettingreacties op gang te brengen. Dit is
de overgang van de aardkern naar de aardmantel.
Doorsnede door de aarde. De kernreacties zouden op de grens tussen mantel en kern plaatsvinden (3000 km diepte).
Nut aardwarmte
Er zit in het binnenste van de aarde een veel hogere concentratie aan zware metalen (inclusief uranium) dan in de aardkorst.
Uranium is één van de elementen die door natuurlijk, radioactief verval warmte levert, wat uiteindelijk aan het aardoppervlak
komt. Zonder deze warmte zou de aarde allang zijn afgekoeld. Ook zouden de aardplaten gestopt zijn met bewegen, platen die
gebergten vormen na botsing. Het land zou dan door erosie volledig zijn afgevlakt, waardoor waarschijnlijk de hele
aardoppervlak uit water zou bestaan.
Ook kernsplijting
Volgens de onderzoekers kan de binnenste aardwarmte alleen goed worden verklaard als er naast natuurlijk verval van
radioactieve isotopen ook kernsplijting plaatsvindt. Dit proces levert namelijk neutronen op die weer splijting van andere
isotopen veroorzaken. Hierdoor ontstaat veel gemakkelijker een kettingreactie, die veel meer warmte levert dan 'gewoon’
natuurlijk verval.
Ontstaan van de kettingreactie
De Meijer en Van Westrenen vertellen dat er net onder de aardmantel hoge concentraties uranium aanwezig zijn. Deze maken
het optreden van natuurlijke reactoren onvermijdelijk. Uit de verspreiding van een isotoop van het zeldzame aardmineraal
neodymium concluderen ze dat er op grote diepte een reservoir is gevormd met zware elementen kort na het ontstaan van de
aarde. Dit reservoir is niet met de rest van de mantel vermengd in de loop der tijd en kan alleen bestaan aan de onderzijde van
de aardmantel. Ondanks twintig maal te weinig voorkomen van het mineraal perovskiet (5% van de ondermantel) voor het
opstarten van de kernreactie, zou een samenspel van geologische processen toch voor een voldoende concentratie hebben
gezorgd.
Volgens de wetenschappers is de hele overgangzone tussen aardmantel en aardkern een verzameling van kernreactoren. Deze
reactoren zouden zo'n 1000 maal groter zijn dan een gemiddelde kerncentrale en 2000-2500 maal groter dan de kerncentrale in
Borssele. De diepe kernreactoren zijn een soort kweekreactor, waarin uit onsplijtbaar uranium plutonium wordt geproduceerd.
Dit wordt wel gespleten.
De reactoren op de grens mantel/kern zouden elk 2000-2500 maal zoveel energie opwekken als de kerncentrale in Borssele.
Wetenschappelijke discussie
Het idee van De Meijer en Van Westrenen heeft onmiddellijk tal van reacties uitgelokt. Eén van de belangrijkste daarvan is dat
het idee al veel eerder in artikelen is geopperd. Hiernaar verwezen De Meijer en Van Westrenen niet en ook niet naar de reacties
op deze artikelen, waarin het idee als zeer onwaarschijnlijk wordt afgedaan.
Ten tweede vereist de theorie hogere concentraties uranium dan in de normale aardmantel voorkomt. Echter, in het
Precambrium (voor 542 miljoen jaar geleden) waren zelfs in de ondiepe aardkorst 'natuurlijke reactoren' aanwezig waren, omdat
er voldoende hoger concentraties uranium waren ontstaan. Bewijzen zijn hiervoor gevonden in het Afrikaanse Gabon.
Een derde punt van discussie betreft neutrino’s, die bij het kernsplijtingsproces gevormd worden. Deze dringen ongehinderd
door de aardmantel en aardkorst heen en zouden gemeten kunnen worden volgens de onderzoekers. Dit zou hun theorie
bewijzen. Echter, in Japan zijn eerder al neutrino's gemeten die uit de aardmantel afkomstig moeten zijn. Of die uit een reservoir
van zware metalen kwamen, was niet vast te stellen.
Een blootgelegde ‘natuurlijke reactor’ in het Precambrium van Gabon.