第一个核反应堆建于1942年,大约发生在70年前 。然而在非洲加蓬却发现了一个20亿年前的核反应堆 。如果没有史前文明,就意味着这个核反应堆是在自然条件下发生的,与现在人类文明建造的核反应堆不同 。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发生裂变 。在这个过程中,会有质量损失,损失的质量会根据爱因斯坦的质能方程转化为能量 。因此,核反应释放的能量是非常巨大的 。铀是自然界中最重的元素,原子序数92 。人类想要核反应,就需要这种元素,需要在自然界采集铀矿石 。
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法国曾经从非洲加蓬进口奥克洛铀矿石,但在一次进口中,发现这些铀矿石的铀含量不到0.3% 。正常情况下,铀矿石的铀含量在0.7%以上,几乎减少了一半 。后来,科学家们访问了非洲的加蓬,发现那里有一个核反应堆 。铀矿形成时代至少在20亿年前 。核反应堆至少运行了50万年 , 输出功率约为100千瓦 。后来,科学家在当地发现了17个类似的核反应堆 。
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【加蓬20亿年前核反应堆是怎么回事】现代核反应的目的是获取能量或制造武器 。主要原料是铀 。自然界中有三种同位素:U234、U235和U238,其中丰度最高的U238可达99.28%,其次U235约为0.71%,U234最为稀有 。由于这三种同位素之间发生U235核反应的条件比较低,核反应堆需要提前进行铀浓缩,主要是为了增加U235的丰度 。
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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,核裂变会继续发生,这就是核链式反应 。天然核反应堆不会有这样的条件,也不会有人提前浓缩铀 。但当其含量达到一定水平并加入地下水后,会自发进行核裂变反应 。但是地下水的存在会减缓核裂变释放中子的速度,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 。
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直到地下水积累到一定程度,再次满足核反应条件,核反应继续进行 。在这一次又一次的循环中,直到铀矿石含量低到一定程度,自然核反应堆就不再有核反应 。自发的核链式反应 , 最重要的是要有一个合适的环境,当足够的铀溶解在地下水中时,就会发生自发的反应 。
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