在非洲發現的古代核反應堆被認為有近20億年的歷史

1972 年,反應堆燃料加工廠的一名工人在對從非洲礦山提取的鈾進行例行分析時發現了一些奇怪的現象。

Oklo 礦的鈾樣品損失了約 0.003% 的鈾 235,這是天然鈾的三種同位素中最有價值的。 三種同位素分別是鈾 238(自然界中同位素的 99.2739-99.2752%)、鈾 235(含 0.7198-0.7202%)和鈾 234(含 0.0050 -0.0059%)鈾 235 能夠產生巨大的能量。 0.003% 的數字非常低,但根據這些鈾礦床的規模,鈾 235 的總損失超過 200 公斤。

與其他天然鈾樣品一樣,所研究的樣品含有三種同位素——三種不同原子質量:鈾 238,含量最多; 鈾234,最稀有; 和鈾235,一種可以維持核鍊式反應的同位素。

然而,讓法國原子能委員會 (CEA) 的專家們感興趣的是,鈾 235 原子可以在自然界中找到,並且它們僅佔地球外殼、月球上原子數量的 0.720%甚至在隕石中。

但在西非前法國殖民地加蓬的奧克洛礦採集的樣品中,鈾 235 的含量僅為 0.717%。

數量上的差異是 0.003%,看起來很小,但足以提醒法國科學家,這些礦物的樣本有問題。 這就提出了為什麼這些樣品的鈾 235 水平低於正常水平的問題。

在非洲發現的古代核反應堆被認為有近 20 億年的歷史 - 照片 2。

為了找出答案,來自世界各地的專家和科學家聚集在加蓬,以了解 Oklo 的鈾發生了什麼以及它如此與眾不同的原因。 經過調查,他們得出結論,鈾的原始地點是一個地下核反應堆,擁有超出我們目前科學知識的先進技術。

許多人認為,這個古老的核反應堆大約有 18 億年的歷史,並且在遙遠的過去至少運行了 50 萬年。

研究人員對鈾礦進行了各種調查,結果在國際原子能機構會議上公佈。 研究人員在礦山的不同位置發現了裂變產物和燃料廢物的痕跡。 有趣的是,我們目前的核反應堆在設計和功能方面都無法與這個反應堆相提並論。

據報導,這座古老的核反應堆長達數公里,但儘管是一個非常大的核反應堆,但其對環境的熱影響僅限於每邊約40米。

在非洲發現的古代核反應堆據信已有近 20 億年的歷史 - 照片 3。

核反應區 (1) 由紅土線 (2) 創建,水流過花崗岩地塊 (4) 上的這些凹槽 (3)。

研究人員發現更令人驚訝的是,放射性廢物尚未超出場地邊界,因為該地區的地質條件將其固定在適當的位置。 此外,核反應以這樣一種方式進行,即形成了副產物钚,並且核反應本身得到了完美的控制。

反應節流發生在一個相當有序的過程中:一旦反應開始,它可以以受控方式使用輸出功率,有可能立即防止災難性爆炸或化解能量釋放。

然而,我們無法準確解釋這個核反應堆是如何工作的,或者是誰創造了它以及它為什麼誕生。 一切似乎都超出了我們的理解。 因此,研究人員將奧克洛核反應堆稱為“天然核反應堆”。

在非洲發現的古代核反應堆被認為有近 20 億年的歷史 - 照片 4。

一些參與核反應堆測試的研究人員得出結論,在遙遠的過去,大約 18 億年前,礦物質被富集,自發地引發了連鎖反應。

他們還發現,水被用來抑制反應,就像現代核反應堆使用石墨-鎘軸冷卻反應一樣,防止反應堆在到期前過渡到一種狀態並爆炸。

美國原子能委員會前主席、因合成重元素而獲得諾貝爾獎的格倫·T·西博格博士提到,鈾在反應中燃燒的條件必須合適。

例如,參與核反應的水必須是 100% 純淨的原水,但世界上任何地方的自然界都不存在純淨水。

幾位專家討論了神秘的 Oklo 核反應堆,稱在 Oklo 礦床估計的地質歷史中,鈾 235 的含量從未達到足以發生自然核反應的程度。

當這些沉積物在過去形成時,如果它是一個天然反應堆,U-235 的放射性衰變會很慢,但裂變材料只是發生核反應的數學弱過程的一小部分。

因此,直到現在,這個核反應堆對我們來說仍然是一個謎,被認為是原子科學的“聖杯”。

Chang Jiang

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