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探秘20亿年前的史前天然核反应堆——地外文明的杰作?

2018-06-05 10:32来源:中科院地质地球所作者:宋帅华关键词:核反应堆核裂变核电站收藏点赞

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核反应堆有许多用途,当前最重要的用途是产生热能,用以代替其他燃料加热水,产生蒸汽发电或驱动航空母舰等设施运转。

(美国第三代核动力航空母舰——福特号)

(维珍尼亚级核动力潜艇)

(中国秦山核电站

一些反应堆被用来生产医疗和工业用途的同位素,或武器级钚。一些反应堆仅用于研究。当前全部商业核反应堆都是基于核裂变的。对核反应堆的合理开发利用,在人类社会发展史上,具有里程碑式的意义。

“那么在地球上,是不是只有人类开发过核反应堆呢?”

接下来笔者将带大家了解地球上的一处“史前”核反应堆!

概念的提出

1953年美国曾有人研究沥青铀矿时做出过一个粗略的预测,认为20亿年前,当核裂变元素铀235的丰度是3%时,沉积的铀矿便接近于能运行的反应堆。1956年日裔美籍科学家黒田和夫则进一步预言,如果核反应所需的浓度、可能发生的过去时间以及铀235与铀238的比率都满足的话,自发的核反应可能在自然界发生。但是他并不认为地球上能够找到同时满足这些特殊条件的地方。

(黒田和夫)

史前天然核反应堆的发现

直到1972年6月2日,在法国皮埃尔拉特核燃料再处理厂工作的布兹盖博士(Dr. Bouzigue)在进行分析时无意中发现,来自奥克洛河附近铀矿中铀235与铀238两种同位素的比例失常,在地球上所有的铀矿中,铀235的自然丰度是0.7202±0.0006%,而奥洛克的铀235自然丰度是0.7171±0.0007%,少了约0.003%,尽管这一丰度变化很微弱,但还是引起了相关专家的足够重视, 这其中一定发生过某种怪事。

(含有大量铀-235的铀金属)

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