几亿年前加蓬的核反应堆是怎么回事？

游客投稿历史趣闻 2023-10-18 07:52

大约70年前，第一座核反应堆建于1942年。然而，在非洲加蓬发现了一个20亿年前的核反应堆。如果没有史前文明，说明这个核反应堆是在自然条件下发生的，和现在人类文明建造的核反应堆不一样。目前人类的核反应堆都是核裂变反应，主要是通过特殊条件使重

元素裂变。在这个过程中会有质量损失，损失的质量会根据爱因斯坦质能方程转化为能量。所以核反应释放的能量是巨大的。铀是自然界中最重的元素，原子序数为92。人类要核反应，就需要这种元素，需要采集自然界的铀矿石。

法国曾经从非洲加蓬进口奥克罗铀矿石，但是在一次进口中，发现这些铀矿石的铀含量不到0.3%。一般情况下，铀矿石的铀含量在0.7%以上，差不多减少一半。后来，科学家们访问了非洲的加蓬，在那里发现了一个核反应堆。铀矿床至少形成于20亿年前。核反应堆已经运行了至少50万年，输出功率在100千瓦左右。后来，科学家在当地发现了17个类似的核反应堆。

现代核反应的目的是获取能量或制造武器。主要原料是铀。自然界有三种同位素:U234、U235和U238，其中U238最丰富，为99.28%，其次是U235，约为0.71%，U234最稀少。因为这三种同位素之间的U235核反应的条件比较低，所以核反应堆需要提前进行铀浓缩，主要是增加U235的丰度。

当U235受到热中子轰击时，平均释放2.5个中子。当这些快中子撞击其他U235时，核裂变会继续，这就是核链式反应。天然的核反应堆不会有这样的条件，没有人会提前浓缩铀。但当其含量达到一定程度，又加入地下水，就会自发发生核裂变反应。但是地下水的存在会减缓核裂变的中子释放速率，所以核链式反应的效率很低，局部水分蒸发后核反应就会停止。

直到地下水积累到一定程度，再次满足核反应条件，核反应才会继续。如此反复循环，直到铀矿石含量低到一定程度，自然核反应堆就不会发生核反应。自发的核链式反应，最重要的是要有合适的环境。当足够多的铀溶解在地下水中时，就会发生自发反应。