驚現20億年前核反應堆，已運轉50萬年，地球曾爆發過核戰爭？

2020-11-04 看見光


原子彈、氫彈，還有核電，都是二戰的產物，因此很多人認為核反應堆，是人類近代才發明的。事實上，其實核反應堆早在20億年前，就已經出現在地球上了，且運行了將近50萬年，也許會有很多人覺得這個說法很荒謬，是無稽之談。但距今20億年的時候，地球上就有核反應堆這個事情，還真不是亂說的。


我們對原子彈、氫彈等核武器，是非常熟悉了，我們會下意識地覺得，這是比較先進的技術，畢竟不管是原子彈、氫彈（核彈），還有核電，都是近代才被發明的。事實上，不管是原子彈，還是氫彈，他們的核心在於核反應堆。因此，擁核國家嚴格控制伊朗、朝鮮、巴基斯坦這樣的國家搞核反應堆的研究。


在大多數人的眼裡，世界上最早的核反應堆是「芝加哥」第一號CP-1。1942年12月2日，由美籍義大利物理學家費米領導的，鈾原子核裂變鏈式反應實驗，在美國芝加哥大學順利完成。這次核反應實驗的成功，標誌著人類進入了可控的核裂變鏈式反應階段。這座名為「芝加哥」第一號CP -1的核反應堆便是世界上第一座核反應堆。它的成功啟動使人們在研究核裂變道路上又邁出了一大步，對於人類進入原子能的時代具有裡程碑的意義。


但是你是否想過，其實核反應堆早在20億年前就已經出現在地球上了呢？也許會有很多人覺得這個說法很荒謬，是無稽之談。但距今20億年的時候，地球上就有核反應堆這個事情，還真不是亂說的。接下來，我就來掰扯掰扯。


1972年法國從非洲中部加彭共和國的奧克洛地區進口了鈾礦石，準備加工利用。可是法國的科學家，在這個時候卻發現了鈾礦石的異樣，當時的檢測結果顯示，鈾礦石裡的鈾235元素含量低得可憐，只有不到0.3%。作為一種核燃料，鈾礦石裡的鈾235天然含量應該是0.7%左右。鈾235含量低，只有一個原因，那就是這是鈾礦石曾經「燃燒過」。而且根據此前化學家的研究結果，鈾235的放射性半衰期大概是7億年。經過科學家的研究和認定，該地區的鈾礦石在20億年前就開始燃燒了。


核反應的發生，需要有一定的條件，比如人類建造核電站，通常都是利用核裂變反應堆，然後控制其中的鏈式反應，讓核反應堆緩慢而穩定釋放能量。而奧克洛的鈾礦石在20億年前就「被人使用過了」，還斷斷續續燃燒了50萬年，說明當地至少在20億年前就出現了核反應堆。雖然科學家經過測算發現，奧克洛反應堆的功率很小，相當於一個超級迷你的「核電站」。儘管這個反應堆的功率再小，但其中「核電」的技術卻是實打實的，難道地球真的存在掌握了核技術的史前文明嗎？難道在20億年前地球上曾發生過核戰爭嗎？這讓人不寒而慄。


法國這一發現和推測，讓全世界的科學界都震動，為了探尋事情的真相，歐洲各國和美國的科學家火急火燎趕往奧克洛地區。經過長時間的深入探究和勘察，當時一同在奧克洛地區探索的科學家們一致認定，奧克洛地區真的存在一個由6個區域裡共計大約500噸鈾礦石組成的核反應堆。而且科學家通過公式推算，奧克洛礦區的反應堆存在時間長達20億年，鈾礦石形成以後不久核反應堆就出現了，屬於天然形成的核反應堆。所以說，地球存在史前文明的說法，不攻自破了。


不過，科學家對於這座天然形成的核反應堆很感興趣。前面已經提到過了，核反應堆的形成和工作，需要相當嚴格的控制。那麼在自然條件下，核反應堆是如何形成並且持續穩定燃燒的？成了當時科學家迫切想要解決的問題。


1956年，美國的科學家列舉了很多條自然界會生成天然反應堆所需要的條件。而非洲奧克洛地區的礦床中，符合條件的礦床一共有十幾個。這也說明了，奧克洛地區出現核反應堆並非是巧合，而且源自於大自然的鬼斧神工。


這個地區核反應堆自然出現的原因弄清楚了，科學家們又開始研究它能正常且穩定工作的原因。前面說過，核反應堆需要控制，比如人類會用石墨等使得快中子變成慢中子，再用控制棒控制鏈式反應，讓它緩慢進行。在自然條件下，奧克洛反應堆斷斷續續工作了50萬年，是什麼東西控制核反應堆「點火」和「熄滅」呢？


答案是「水」，水在奧克洛反應堆中扮演了重要角色，這也是科學界最新的結論。2011年日本3·11大地震引發的海嘯，中斷了福島第一核電站的電力供應，導致該核電站失去冷卻三座核反應堆的能力。因為核燃料會產生巨大的衰變熱，如果不及時冷卻，核燃料會熔化，最終導致核洩漏。為了應對事故，東京電力公司採取了向核反應堆注水的方式來達到冷卻目的。多年來，已經有成千上萬噸海水和淡水被注入核反應堆，而這些沾染上放射性核元素的汙水，就被儲藏在福島核電站的1000個大型儲水罐中，目前已經達到120多萬噸。這說明，「水」在核反應堆中的作用巨大。


美國科學家認為，鈾235在反應中產生的快中子經過該地區的地下水後，被慢化和控制變成了慢中子，形成了鏈式反應發生的條件，加上周邊都是「燃料」，反應堆就「點火」工作了。核反應堆工作持續放熱，大量地下水被蒸發，慢中子減少，鏈式反應條件不充足了，反應速度變慢、直至「熄滅」。然後在自然界的水循環中，地下水在時間的作用下又重新匯聚，慢中子又變多了，核反應堆重新「點火」。如此循環往復，這個過程持續了50多萬年。


換句話說，20億年前，地球上確實存在自然形成的核反應堆，但是並沒有人工研製的，用於原子彈、氫彈和核電的核反應堆，當然也沒有爆發過核戰爭。

參考文獻：《遇見地球上20億年前已知天然核反應堆——奧克洛 》

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