相关“20亿年前的核反应堆”的最新论点

水的作用举足轻重，这是科学界的最新论点。美国科学家亚历山大·梅希克认为，铀235产生的快中子经过矿石中地下水慢化和控制后，变成了慢中子，使链式反应能以缓慢方式发生。更令人称奇的是，铀235发生的每一次链式反应，都可能持续数千年。因为当核反应堆的温度太高时，将有更多的水蒸发掉，于是链式反应速度减慢、规模变小，使核反应堆温度降低甚至熄火。

奥克洛核反应堆是史前文明？

在这以后的漫长岁月中，地下水会重新汇聚，使慢中子增多，链式反应加速，核反应堆温度升高，以实现重新点火启动。所以，有科学家相信，20亿年来，整个链式反应过程像间歇喷泉一样重复发生。显然，地下水是核反应的触发和控制开关，是关键所在。也就是说，奥克洛核反应堆，之所以没像原子弹那样爆炸，“功劳”全在于地下水的神奇控制，使之在持续几千年的链式反应中，一直缓慢释放着原子能。

但是，质疑这种论点的也大有人在。有人认为，地下水毕竟不是重水，用来做核反应堆的慢化剂有点勉强，还有，奥克洛矿区的结构相当合理，保存得也相当完整，似乎并非自然形成，而是有目的地建造而成的。比如，目前的研究结果表明，这个核反应堆有几千米。

核反应堆释义图

如此巨大的一个核反应堆，对周围环境的热干扰却局限在反应区周围40米之内。更让人吃惊的是，核反应所产生的废物，并没有扩散，而是局限在矿区周围。与这个20亿年前的大型核反应堆相比，今天人类所能建造的最大的核反应堆，也显得黯然失色。

奥克洛核反应堆的相关结论

对于20亿年前的U235的浓度来说，实在是太容易了，要求的条件也非常简单。 首先是U235的浓度一般至少要超过1%。因为正常情况下，一般动力核反应堆使用的核燃料都是浓度超过1%、一般不超过5%的低浓度U235。现在U235的正常浓度是0.72%，而U235的半衰期大约为7亿年，也就是说，每往前推7亿年，其浓度就应该是现在浓度的一倍，那么20亿年前的U235正常浓度就远高于3%。

核反应堆的原理

其次就是，U235在放射性衰变过程中，会放出中子，如果其他U235的核吸收一个中子后，通常会分裂成两个小核，并放出2到3个快中子，同时释放出能量。如果放出的这些中子，只要有1个以上能够被其他U235俘获，就能发生核裂变反应。

但是，U235裂变产生的是快中子，不容易被俘获，所以反应堆需要慢化材料，如水(矿床局部断裂可以引起水的渗透)或碳等来减慢快中子的速度。当铀矿中沉积的铀浓度较高，同时堆块质量或者是堆块体积超过临界值时，中子被俘获的机会就会大大增加，核裂变反应也就非常容易发生了。

核反应堆的建造

如果上述核裂变反应不断加剧，释放的能量过多，就会使温度升高到一定程度(此时若不加以控制，反应会更加剧烈，就会发生核爆炸)，慢化材料水就会汽化为蒸汽，前面提到的对快中子的慢化效应就会降低，连锁反应减慢。这个自然调节机制使得反应堆能够稳定地运行，这样就形成了自持链式核裂变反应。可见，奥克洛现象完全是地球演化过程中发生的自然现象，并不是史前人类的杰作。

20亿年前的核反应堆的未解之谜

分布位置：二十亿年前，在今天的非洲加蓬共和国，曾存在着一个大型的链式核反应堆，运转了很多万年。奥克洛(Oklo)是非洲加蓬共和国一个铀矿的名字。从这个矿区，法国取得其核计划所需的铀。1972年，当这个矿区的铀矿石被运到一家法国的气体扩散工厂时，人们发现这些铀矿是被利用过的，其含量低于0.711w%的自然含量。

中国建造的核反应堆

似乎这些铀矿石早已被一个核反应堆使用过。法国政府宣布了这一发现，震惊了全世界。科学家们对这个铀矿进行了研究，并将研究成果于1975年在国际原子能委员会(International Atomic Energy Agency)的一个会议上公布。

条件：法国科学家在整个矿区的不同地方都发现了核裂变的产物和TRU废物。开始时，这些发现让人很迷惑，因为用天然的铀是不可能使核反应堆越过临界点(而发生核反应的)，除非在特别的情况下，有石墨和重水。但在Oklo周围地区，这些条件是从来都不大可能具备的。

U235的半衰期为七亿(7.13E8)年，少于U238的半衰期四十五亿(45.1E9)年。从地球形成至今，相比U238，更多的U235衰变了。这就说明在久远年代以前，天然铀矿的浓度比今天要高的多。实际上，简单的计算就可以证明，30亿年前此浓度为3%左右。而此浓度已足以在一般的水中进行核反应。而当时在Oklo附近是有水源的。