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冯云诚:20亿年前的核反应堆是谁启动的?

发布时间:2019-07-12 来源:成功保险网

1945年8月,美国投到日本广岛的那颗原子弹(代号叫"小男孩")采用的就是枪式结构,弹重约4100公斤,直径约71厘米,长约305厘米。核装药为铀235,爆炸威力约为14000吨梯恩梯当量,这颗核武器的出现加速了二战的结束。

20亿年前的核反应堆是谁启动的?

人类第一台核反应堆由美国籍意大利著名物理学家恩利克·费米领导的小组于1942年12月(曼哈顿计划期间)在世界顶级学府芝加哥大学建成,命名为芝加哥一号堆(Chicago Pile-1) 。该反应堆是采用铀裂变链式反应,开启了人类原子能时代,芝加哥大学也因此成为人类"原子能诞生地"。

上述说明了“核”是20世纪才发现的,而今天我们要说的却是关于“核反应堆”的一件奇事:20亿年前被使用过的“核反应堆”……

20亿年前的核反应堆是谁启动的?

1972年5月,法国一座核燃料处理厂的一名工人注意到了一个奇怪的现象。当时他正对一块铀矿石进行常规分析,这块矿石采自一座看似普通的铀矿。与所有的天然铀矿一样,该矿石含有3种铀同位素──换句话说,其中的铀元素以3种不同的形态存在,它们的原子量各不相同:含量最丰富的是铀238;最稀少的是铀234;而令人们垂涎三尺,能够维持核链式反应(chain reaction)的同位素,则是铀235。

在地球上几乎所有的地方,甚至在月球上或陨石中,铀235同位素的原子数量在铀元素总量中占据的比例始终都是0.720%。不过,在这些采自非洲加蓬奥克洛的矿石样品中,铀235的含量仅有0.717%!尽管差异如此细微,却引起了法国科学家的警惕,这其中一定发生过某种怪事。

20亿年前的核反应堆是谁启动的?

进一步的分析显示,从该矿采来的一部分矿石中,铀235严重缺斤短两:大约有200千克不翼而飞——足够制造6枚原子弹。当时有关人员就找到了矿场(奥克洛铀矿场),但是对其中几处的矿石经过检测后,却发现这里的铀235丰度很低(有的只有正常值的一半都不到),导致这种情况的只有一个原因:矿石已经被使用过了!

那么,问题来了,消失的铀235去那哪里?又是谁启用了这个核反应堆?

20亿年前的核反应堆是谁启动的?

看到这,可能很多人就要说了:矿石元素丰度低,而丰度低的唯一原因是已经被使用过了,那么是谁使用的呢?明摆着说明存在史前高等文明啊!或者是外星文明到访地球留下的足迹?

事实却不是这样,虽然丰度低确实说明被使用过了,但这并不能说明使用者一定是某类生命体啊!也许是大自然自己用的呢?可能有读者会疑惑了,大自然还能使用铀矿石?或者说,这些铀矿石自己发生了核反应?

20亿年前的核反应堆是谁启动的?

你还别说,还真是。对于人工核反应堆,铀235的浓度必须提炼到3%;其次要有水的存在,一方面作为中子慢化剂,使中子速度降低,提高其同铀核反应的概率,另一方面作为冷却剂,及时带走热量,避免爆炸。

而在科学家十几年的考察求证下,真相终于浮出水面:在奥克洛这个看似寻常的小镇,一系列巧合的自然条件,使得天然核反应堆正好得以发生。首先,随着20亿年前地球大气中氧气浓度的增加,铀能够以氧化物的形式溶解于水中,从而富集到一处;其次,17亿年前铀235的含量约为3.1%,满足反应的临界值;再者,这里的铀矿被多孔渗水的砂岩包围。

20亿年前的核反应堆是谁启动的?

地下水渗入铀矿中,作为中子减速剂。当反应释放热量过多,水会蒸发,使反应减速或停止,直到水重新冷却,再开始反应。最后,这里的矿脉中也没有大量的硼、锂或其他“毒素”。这些元素会吸收中子,可以令核裂变反应停止。所以是大自然自己启动并使用了自己生产的这个“核反应堆”。

这似乎是大自然开的一个玩笑,一切是那么的巧合,我们不得赞叹大自然的鬼斧神工,一切奇迹都可以创造出来,就像是这个20亿年前的反应堆居然是地球自己用了一样神奇!

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