大家好，我是魅力科學(xué)君，今天我們來聊一下關(guān)于20億年前的核反應(yīng)堆的傳言，實際上，這樣的說法并非毫無依據(jù)，它其實是來自1972年時發(fā)生的一起真實事件。

當時，法國的一家核燃料處理廠正在對一批從非洲加蓬奧克洛鈾礦進口的礦石進行常規(guī)檢測，在檢測工作中，一組數(shù)據(jù)引發(fā)了檢測員的注意，因為數(shù)據(jù)顯示，這批礦石里鈾-235的含量，明顯比正常值要低。

需要知道的是，鈾元素有多種同位素，其中能被我們用來作為核裂變原料的，正是鈾-235，而在自然界中，鈾-235的豐度是非常穩(wěn)定的，其數(shù)值約為0.72%，而這批礦石里的鈾-235豐度，卻只有0.6%左右。

為什么會這樣呢？難道有人在偷偷地提煉鈾-235？這事可不小，畢竟地球人都知道，鈾-235是可以用來制造原子彈的。

所以在發(fā)現(xiàn)了這個情況之后，相關(guān)部門一下子就緊張起來，他們立刻組織了一個調(diào)查團，火速趕往加蓬的奧克洛礦區(qū)去一探究竟。

調(diào)查團很快抵達到了奧克洛，隨后展開了詳細的研究，他們發(fā)現(xiàn)，鈾-235含量偏低的區(qū)域，并不是整個礦區(qū)，而是集中在16個特定的巖層區(qū)域里。

而在這些區(qū)域周圍的巖石里，又發(fā)現(xiàn)了釹、釤、釕等多種元素的同位素，它們的比例和自然界中天然存在的完全不同，反而跟核反應(yīng)堆里剩下的核廢料成分非常相似。

根據(jù)這些跡象，調(diào)查團給出的結(jié)論是，這些區(qū)域中曾經(jīng)發(fā)生過持續(xù)的、可控的核裂變反應(yīng)，換句話說，它們曾經(jīng)就是一個個核反應(yīng)堆。

令人吃驚的是，后續(xù)的地質(zhì)調(diào)查結(jié)果顯示，這些核反應(yīng)堆在大約20億年前就存在了，因為它們所在的巖層，都是在大約20億年前形成的，從那以后就再也沒有被明顯擾動過。

這些20億年前的核反應(yīng)堆，到底是誰建造的呢？很明顯，不可能是我們?nèi)祟?，畢竟在那個時候，人類根本就沒有出現(xiàn)。

不得不說，這樣的情況實在是令人浮想聯(lián)翩，一個迷人的猜測就是，難道人類之前還有高級文明，在20億年前，他們建造了這些核反應(yīng)堆，后來因為某種原因?qū)⑵鋸U棄了。

然而如果這真是高級文明所為，那在其周圍區(qū)域，就應(yīng)該存在著他們留下的其他痕跡，例如建筑遺址、工具殘片、能源設(shè)施，甚至文字或符號類的信息。

然而實際情況卻是，除了這些遠古核反應(yīng)堆本身，周邊找不到任何能與之匹配的人工遺跡，因此更合理的情況就應(yīng)該是，這些核反應(yīng)堆應(yīng)該是自然形成的。

那么問題就來了，這些20億年前的核反應(yīng)堆，是怎么自然形成的呢？在經(jīng)過多年的深入研究，科學(xué)家對此給出了合理的解釋——這些反應(yīng)堆所在區(qū)域的一系列自然條件，曾經(jīng)幾乎完美地滿足了核反應(yīng)堆的需求，下面我們來具體了解一下。

核反應(yīng)堆的運行機制可以簡要描述為：重原子核在吸收一個中子后發(fā)生裂變，分裂成兩個或多個較輕的原子核，同時釋放出大量能量和額外的中子，如果這些新產(chǎn)生的中子能夠繼續(xù)引發(fā)其他重原子核的裂變，就會形成持續(xù)進行的鏈式反應(yīng)?？偟膩碇v，它需要四個條件。

條件一：初始中子源

現(xiàn)代核反應(yīng)堆通常會采用人工中子源，而在自然條件下，鈾-235自發(fā)裂變（概率相對較低）及宇宙射線中的少量中子，都可以為這些遠古核反應(yīng)堆提供初始中子的來源。

條件二：足夠高濃度的鈾-235

我們現(xiàn)在使用的核燃料被稱為“濃縮鈾”，它們經(jīng)過了人工提純處理，其中的鈾-235濃度需要高于3%，一旦低于這個濃度，反應(yīng)堆就因為無法維持核裂變所需的“鏈式反應(yīng)”而迅速中斷。

那么，這些遠古時期的核反應(yīng)堆哪來的“濃縮鈾”呢？答案就是：時間。

簡單來講，鈾-235是放射性元素，也就是說，它們會自發(fā)地衰變，根據(jù)科學(xué)家的測算，其半衰期大約是7億年。

所以如果我們將時間往回推就會發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在鈾-235的豐度是0.72%，那么在7億年前，這個比例就是1.44%，14億年前是2.88%……以此類推，在20億年前，奧克洛的鈾礦形成的時候，天然鈾礦石中鈾-235的含量，就在3%以上。

可以看到，在20億年前，大自然根本不需要“濃縮”，因為那時候的鈾礦石，本身就是合格的核燃料。

條件三：減速劑

有了核燃料還不夠，因為鈾-235裂變時所釋放出的中子，需要被其他的鈾-235原子核捕獲，才能形成鏈式反應(yīng)，但是剛被釋放出來的中子速度太快，很難被其他原子核捕獲。

在這種情況下，就需要給這些中子減速，在現(xiàn)代核反應(yīng)堆里，通常用水或者石墨來做這個減速劑，而這些遠古核反應(yīng)堆所用的減速劑，其實就是水。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，20億年前的奧克洛地區(qū)，是一個三角洲或者河流的入?？冢叵滤浅ＸS富，所以當這些地下水滲透到富含鈾礦的砂巖層里，就可以扮演了減速劑的角色，使得鏈式反應(yīng)得以持續(xù)進行。

條件四：控制系統(tǒng)

一個核反應(yīng)堆，只是能持續(xù)進行鏈式反應(yīng)還不行，它必須能自我調(diào)節(jié)，否則能量越積越多，最后的結(jié)果就是原地爆炸。

現(xiàn)代核反應(yīng)堆里，有復(fù)雜的“控制棒”系統(tǒng)，可以吸收多余的中子，來控制反應(yīng)的速度。而這些遠古核反應(yīng)堆里，也有天然的控制系統(tǒng)，那就是剛才我們提到的水，其過程大概是這樣的：

• 在有大量水作為減速劑的鈾礦層中，初始中子引發(fā)鏈式反應(yīng)。
• 鏈式反應(yīng)后釋放出巨大的熱量，把周圍的水加熱到沸騰，變成了水蒸氣。
• 水一旦變成蒸氣，密度大大降低，就失去了減速效果，無法有效引發(fā)新的裂變。
• 鏈式反應(yīng)的速率不斷下降，直到完全停止。
• 反應(yīng)停止后，溫度慢慢降下來。
• 溫度降低后，大量的水再次滲入礦層。
• 在有初始中子的情況下，反應(yīng)堆再次重啟……

如此一來，這些遠古核反應(yīng)堆就不會因為能量累積太多而爆炸，它們可以在運行一段時間之后，自己停下來“休息”一會兒，等冷卻了再重新啟動。

值得一提的是，根據(jù)科學(xué)家的研究，這些遠古核反應(yīng)堆斷斷續(xù)續(xù)地運行了大約50萬年的時間，按其所消耗的鈾-235數(shù)量計算，其累計釋放的總能量相當于約100億度電，也就是說，如果平均分攤到每天，其實際產(chǎn)出僅相當于每天大約50多度電……

結(jié)語：

可以看到，科學(xué)家給出的解釋是很合理的。因此可以說，相對于“人類之前的高級文明”而言，這些20億年前的核反應(yīng)堆的“建造者”更可能是大自然本身，畢竟迄今為止，我們從未發(fā)現(xiàn)過任何史前文明存在的確鑿證據(jù)。