Első hallásra meglepő lehet, de Afrikában már 1,7 milliárd évvel ezelőtt is működtek atomreaktorok. Az első ilyen természetes képződményt Gabonban találták meg 1972-ben, és azóta 17 másik reaktort is felfedeztek a régióban. A szakértők uránt kerestek, és a minták vizsgálata közben azt vették észre, hogy az ércben az izotóparányok eltérnek a Föld más részein megszokottól.
A minták ugyanis inkább hasonlítottak egy atomreaktor már részben kimerült, hasadási reakciókon átment fűtőelemeire, mint egy érintetlen uránlelőhelyre. Bennük magas a neodímium-143 és a ruténium-99 aránya, amelyek az urán-235 radioaktív bomlása során keletkeznek. A területen a jelek szerint 1,7 milliárd évvel ezelőtt magától indult be a maghasadás, és a folyamat pár százezer évig folytatódott, majd magától leállt.
A szakértők nemrégiben azt vizsgálták meg, hogy a hasonló természetes képződményekben mi történt létrejött radioaktív elemekkel, és hogy ebből mit lehet esetleg tanulni a mai reaktorok hulladékának tárolására vonatkozóan. Mivel az afrikai reaktorok nagyon különböző körülmények között működtek, gazdag természetes laboratóriumot kínálnak a probléma tanulmányozására.
A vizsgálatok alapján a reaktorokban termelődő cézium (amely a végtermék több mint 10 százalékát tette ki), kijutott a környezetbe, de annak javát a reaktorok leállását követően (és persze már menet közben is) nagyjából öt éven belül a báriummal együtt megkötötte a ruténium. A három elem azóta is stabilan együtt maradt, korlátozva a cézium tovább terjedését. És mivel a cézium okozta a legnagyobb környezeti sugárterhelést az olyan katasztrófák után, mint a csernobili vagy a fukusimai, ez a ma mesterséges reaktorai kapcsán is fontos információ lehet a cézium-kontamináció megakadályozására.
Hasonló természetes reaktorok napjainkban már nem jöhetnének létre, a láncreakció beindulásához ugyanis legalább 3 százalék urán-235-re van szükség. A természetes uránlelőhelyeken pedig – amennyire tudjuk – napjainkban már egységesen mindenütt legfeljebb 0,7 százalék körüli az izotóp aránya, és az urán 99,3 százalékát a stabil urán-238 teszi ki. Az atomerőművek fűtőelemeinek gyártáshoz ezért a természetes uránércet centrifugákban dúsítják, vagyis megnövelik benne az urán-235 arányát.
A dúsításnak pedig nincs természetes megfelelője bolygónkon. A Föld keletkezésekor még hasonló mennyiségben volt jelen az urán-235 és az urán-238 is, az előbbi java azonban sokkal rövidebb felezési ideje miatt mára lebomlott. Az urán-235 felezési ideje 700 millió év, az urán-238-é pedig 4,5 milliárd év, ezért maradt mára sokkal több urán-238.
A természetes reaktorokban a nagy mennyiségű uránérc mellett arra is szükség volt, hogy az ércen víz folyjon keresztül, amely lelassította a neutronokat, amelyek aztán beindították a láncreakciót. A folyamatos működés pedig még ilyen körülmények között sem volt fenntartható: az elsőként megtalált gaboni reaktor 30 perces periódusokban működött, mielőtt elforralta volna a vizet, ami után 2–3 órára leállt. Több százezer év alatt azonban így is olyannyira megváltozott a gaboni uránérc összetétele, hogy mára sokkal kevesebb benne az urán-235, mint más természetes lelőhelyeken.
