В урановом месторождении Окло было обнаружено 16 рудных тел, в которых около 1,8 млрд лет сама по себе на протяжении нескольких сотен тысяч лет происходила ядерная реакция. Сейчас реакция прекратилась из-за уменьшения процентной концентрации изотопа урана-235. Рудные тела, где и происходила цепная реакция деления ядер урана, представляют собой линзовидные образования из уранинита диаметром около 10 м и толщиной до 90 см. Эти образования залегают в пористом песчанике.
Находка была сделана совершенно случайно. На урановой обогатительной фабрике во Франции гексафторид урана, добытый в Окло, проходил обычный анализ. Неожиданно были обнаружены некоторые отклонения от нормы изотопного состава урана. Для исключения возможности нелегального использования ядерных элементов в военных целях в Окло была направлена комиссия, которая обнаружила еще и аномалии в распределении изотопов рутения и неодима. Уран-235 является основным расщепляющим материалом для ядерного реактора, а уменьшение его концентрации присуще отработанному ядерному топливу. В результате всех исследований и были открыты 16 точек, в которых миллионы лет назад протекала ядерная реакция.
Начало ядерной реакции в рудных телах в Окло стало возможным в результате уникального стечения физических условий. Так, в дельте реки образовался слой песчаника, обогащенный урановой рудой. Произошла тектоническая активность и этот песчаник, располагавшийся на базальтовом фундаменте, погрузился в землю на довольно большую глубину. Песчаник постепенно растекался, а в трещины проникала грунтовая вода. Затем пласт песчаника снова поднялся до прежнего уровня. В итоге концентрация урана достигла критического уровня, и началась цепная реакция. В качестве замедлителя нейтронов выступила вода, которая кипела от выделяемого тепла и испарялась, приостанавливая таким образом реакцию. Ураноносная порода вновь охлаждалась, вода конденсировалась, а процесс ядерного деления возобновлялся.
Природный ядерный реактор в Окло является единственным естественным ядерным реактором на Земле, но ученые предполагают, что миллиарды лет назад на нашей планете таких реакторов могло быть очень много. В наше время возникновение природной цепной ядерной реакции невозможно из-за низкой концентрации урана-235 в его месторождениях, что объясняется радиоактивным распадом, но, например, около четырех миллиардов лет назад на планете концентрация этого изотопа составляла 19,2%, а уже около двух миллиардов лет назад — 3,7%.
