加蓬奥克洛铀矿,巧夺天工的史前核反应堆,是地球唯一吗?

曾经核裂变堆是高大上的产物,但随着技术门槛的降低,全世界很多国家都拥有了自己的核反应堆,即使没有能生产核燃料的重水反应堆,也拥有轻水反应堆,但绝对还没有达到白菜的地步,因此突然在非洲加蓬的奥克洛铀矿发现了一个运行了很久的核反应堆,第一反应肯定是谁会把这个核反应堆建在鸟不拉屎的地方啊!

加蓬共和国奥克洛铀矿的核反应堆

奥克洛铀矿位于西非中部的加蓬共和国,1972年6月,法国皮埃尔拉特核燃料再处理厂工作的布兹盖博士发现这些来自奥克洛的铀矿石的品位偏低,正常情况下U235的自然丰度为0.7202±0.0006%,但奥克洛的铀矿石只有0.7171±0.0007%,少了大概0.003%。

铀矿石

而铀作为严格管控的核材料,生产过程被严密监控,因此法国原子能委员会进行了调查,结果发现所有生产环节都没有问题,追溯到1970年以来,所有来自奥克洛的铀矿石的都是这个比例。

更进一步的调查发现,奥克洛铀矿石中还有30多种核裂变反应后的元素衰变副产品,由此可以判定奥克洛铀矿中的矿石已经被利用过了一次!但是如何实现裂变的,这个核反应堆的目的是什么,科学家一头雾水!

形成天然核反应堆的关键机制-水

经过进一步的调查发现,奥克洛铀矿有很多处位置都发现了这些裂变反应后的产物,为此奥克洛铀矿还配合调查停止开采一段时间,前后总共发现了15处史前核裂变反应堆的遗迹,根据裂变反应后的产物,科学家推测出这个奥克洛铀矿的反应堆大概开始于20亿年前!

那么是谁建造了这个核反应堆呢?它的功能又是什么?

现代核裂变反应堆的都是用来发电,除了反应堆中心以外,还有各种管路,因为需要让水带出核反应产生的热量,又要将放射性物质封锁在内部,还要防止核泄漏,因此结构复杂,自然状态下基本没有可能!

但奥克洛的反应堆却在一片乱石之中,根本就不可能是人工建造的,但它又能完成最复杂的核裂变反应堆的工作,科学界一时陷入僵局,美国科学家亚历山大·梅希克认为,奥克洛铀矿的U235产生的快中子经过浸润矿石的地下水减速后得以参与了低浓度的铀矿石裂变!

1. 核反应区域 2. 砂石 3. 铀矿层 4. 花岗岩

重水反应堆可以使用极低浓度铀矿石原石进行裂变,只是不太好控制与杂质污染反应堆,因此不会使用矿石,但理论上这个过程是可以发生的!

当地下水蒸发殆尽时减速剂消失,快中子无法参与裂变,反应堆停堆,而地下水重新积聚时又开始了这个过程,奥克洛反应堆就这样断断续续持续工作了数十万年!期间释放的功率约为100千瓦,它的诞生是自然界无数的巧合!

而这个关于自然状态下发生裂变的理论,其实在1953年时就有美国人做过相关研究,1956年黒田和夫曾做出过预言,当U235和U238的比例合适的话,核反应过程有可能在自然界发生!而奥克洛铀矿的比例以及岩层与地下水的最佳配合构成了地球上唯一一处天然核反应堆阵列!

注:非洲和美国科罗拉多部分铀矿也发现了U235比例异常的现象,但到现在为止仍然没有确认是否是天然核反应堆所致!

奥克洛的核反应堆事件总算是搞明白了,人类学家也松了口气,假如真是史前人类或者是外星人的遗迹,那就要看科学界怎么来解释这个事件了,但很可惜,我们没有热闹可以围观!