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加蓬惊现“化石级”链式原子反应堆

浏览次数:1510      日期:2011-01-06

[健康平安网]中国日报网站消息  在位于非洲西海岸的加蓬共和国,濒临大西洋赤道附近有个四季如夏风景秀丽的地方———奥克洛。不过,奥克洛闻名于世,并不是由于它的风光,而是它那神秘莫测的“化石级”链式原子反应堆。

  科学家十分惊奇:奥克洛矿的富铀矿体埋藏着六个天然反应堆的遗迹。这些反应堆达到过临界,并消耗了部分燃料,然后停息下来,在地下沉睡了十八亿年……

  “安全壳”密闭放射线

  核电站里安装着原子反应堆的没有窗的房子就是“安全壳”。

  核电站反应堆是个庞然大物,容纳它的房子必然也很大,必须十分坚固。这座没有窗户的房子要像一个钟罩似的,把一切危险物质或危险气体都罩在里面。

  球形或球顶状的建筑式样最坚固。球形的东西,如果里面产生压力,那么它所受的力是很均匀的。而且,从几何学上可以知道,球体和其它几何形状比起来,在最小的表面积之下,有着最大的容积。(小文)

  短缺的铀235到哪里去了20世纪60年代,法国地质工作者在加蓬群山起伏的奥克洛地区发现了铀矿。

  1972年,法国一气体扩散工厂从奥克洛进口一批铀矿石,化验师鲍齐奎斯的工作是对天然铀进料进行常规分析。天然铀中铀235含量的精确数值是0.7202%,这个数值相当恒定,最大偏差过不了千分之一。这样的工作是相当乏味的。

  然而一天,鲍齐奎斯得到一个奇怪的结果,一个天然铀样品中铀235的含量为0.7171%,这个数值比正常的数值偏低千分之四。这样的偏差在很多情况下微不足道,但在这里却有重要的意义,因为它已远远超出了统计误差所允许的范围。鲍齐奎斯开始考虑可能是由于气体扩散工厂的贫化铀“尾料”玷污所引起的。于是,他对其它一些绝对不会被贫化铀沾污的样品作了分析,结果发现,这些样品中的铀235含量也都偏低。

  为查清产生原因,他们做了一系列的“侦测”工作,从法国的铀处理工厂到加蓬共和国的铀矿石加工工厂,一直追踪到露天铀矿。最后终于查明,这个铀235含量偏低的天然铀样品,确是来自奥克洛铀矿。当他们对该矿样品进行分析时,惊讶地发现,样品中的铀235竟然又贫化50%之多。

  铀同位素的组成在整个太阳系的范围都是恒定的,就是对月球样品和许多陨石样品也是如此。普通的物理和化学过程可使分散的铀集中,但不可能引起铀的显著贫化或浓缩。

  随着研究工作深入,科学家们十分惊奇:奥克洛矿的富铀矿体就埋藏着六个天然反应堆的遗迹。这些反应堆达到过临界,并消耗了部分燃料,然后停息下来,在地下沉睡了十八亿年,原来短缺的铀235是由于核裂变在原地被破坏的。在奥克洛铀矿的富铀矿体中,铀235大大贫化的同时含有大量伴生的裂变产物元素。也就是说这些铀矿石早已被燃烧过,早已被人用过,反应期间释放了大约相当于1000亿度电的能量。

  法国政 . 府宣布了这一发现,震惊了全世界。难道加蓬早有了核处理装置?

  这似乎是不可能的。要造成核裂变链式反应,先要有大量高浓度铀;其次由于天然铀中只含有0.72%的铀235,只有用重水作慢化剂才有可能达到临界;自然界虽有浓度很高的铀矿存在,但是自然界从未存在过足够纯的重水……即使上述两个条件满足了,也并不等于真能达到临界了,还必须使铀与慢化剂之间有某种适宜的几何配置。

  根据国际核不扩散原则,许多科学家组成联合考察队来到奥克洛,研究发现奥克洛竟然真是存在着一个古老的原子反应堆,只是不像现代科学实验室那么复杂。它的结构相当合理,保存得也相当完整。据地质学家考证,这座核反应堆的出现时间只是在奥克洛铀矿成矿稍后不久。有人认为这是天然核裂变的结果有人说,可能是史前这里的铀矿含有大量浓缩的铀235时,后来裂变自动发生,并持续到许多年之后才停息。对此,美国原子能委员会前主席、诺贝尔奖获得者西伯格认为:只有在极精确条件下,裂变中的铀235才能“烧掉”;这必须要有极纯净的水,而这种水在自然界任何地方都找不到。

  六十年代初,我国地质学家侯德封就指出:“根据反应堆中铀产生链式反应的理论计算,在岩石或矿石中有可能产生规模较大的链式反应。”

  地球上也存在各种各样的天然核转变过程:例如放射性衰变,自发裂变,中子诱发裂变以及其它许多类型的核反应。这些核转变过程,释放出巨大的能量,是地球演化的主要内部能源。

  天然存在的自发裂变元素只有两种,铀是其中一种,另一种是钍;铀235是惟一天然存在的能在中子作用下发生裂变的同位素。在十八亿年前,反应堆的建造要比现在容易得多了。只要用普通水作慢化剂,就有可能达到临界了。

  但科学家最后一致否定了这种这个古老的原子反应堆是自然形成的可能性,法国科学家在整个矿区的不同地方都发现了核裂变的产物。自然界根本无法满足链式反应异常苛刻的技术条件。

  也就是说,20亿年前,在今天叫做奥克洛的地方,可能存在着高度发达的文明……

  科学家把它称为“奥克洛之谜”

  就是把人类诞生的年龄推算到极限,也只有300万年,更何况在50万年前的人类,恐怕连火都不知为何物,更谈不上明白什么是核燃料了。这么发达的文明,怎么会衰落以致消失呢?令人吃惊的是,这个核反应堆有几公里,如此巨大的一个核反应堆,对周围环境的热干扰却局限在反应区周围40米之内。更让人吃惊的是,核反应堆所产生的废物,并没有扩散,而是局限在矿区周围。与这个大型核反应堆相比,今天人类所能建造的最大的核反应堆,也显得黯然失色。

  这是一个令全世界科学家都无法揭晓的特大奇谜,科学家们把它称为“奥克洛之谜”。

  第二次世界大战末期,人类才制造了第一颗原子弹。1950年,美国第一次用原子能发电。1954年,苏联才建造了世界上第一座核电站。有科学家提出了大胆推测———在现代人类出现之前,地球上曾出现过前一届高级人类的史前超文明。地球生物考古学家认为,地球诞生至今的45亿年历史中,地球生物经历过5次大灭绝,几经生死;最后一次大灭绝发生在6500万年之前。有人据此推断,20亿年前地球上曾经存在过高级文明生物,但后来遭到了毁灭,其罪魁祸首很可能是一场核大战。

  有科学家推测,20亿年前外星人曾坐“原子动力宇宙飞船”来到地球,选择了奥克洛建造了原子反应堆……

  原住在奥克洛附近的芳族、巴普努族等,流传着这样的神话传说:在遥远的古代,整个世界漆黑一团,没有人类,也没有任何生物。一个神仙从天而降,来到奥克洛地区,用矿石雕刻了一男一女,“石像能放出耀眼的光芒”。一天,两个石像变成了活生生的人,并且结成夫妻,生儿育女,他们的子孙后代,便成了当地部落的祖先。那个能放出耀眼光芒的石像,可能就是受过原子辐射照射的某些介质被加热后所释放出的光?

  与是否存在星外文明一样,是否存在地球的几度文明也是迄今为止的考古手段和技术无法确证的,研究者之间展开旷日持久的论战可想而知。目前地球上存在天然链式反应吗?

  我们不禁联想到一个更有趣味的问题,目前,地球上是否有可能存在天然链式反应呢?一般条件下,用普通水作慢化剂是不可能使天然铀达到临界的。但是,若有性能更好的慢化剂如石墨存在、并与铀适当配置的话,那么天然链式反应也并不是绝对不可能发生的,当然发生的几率一定是极其微小的。这只是对地壳表层而言的。

  2002年,美国科学家提出,地心有个直径8公里、由铀和钚组成的天然反应堆,这个巨大的反应堆是地球所有生命生存能源的来源。这项理论完全〖屏蔽***〗了现有地心组成的理论,引发极大的争议。射出的能量比从太阳得到的能量多。

  这如果真能得到证实,会在地球科学中爆发一场革 . 命,诸如火山活动、深部地震等一类悬而未决的古老问题,将因此而得到更为满意的解释。它为最终处置核废料指路

  到目前为止,科学家们已在非洲加蓬共和国境内东南部的奥克洛和班格姆巴附近发现17座类似核反应堆。在加拿大、澳大利亚和美国的一些铀矿中都发现存在“化石”反应堆的迹象。

  对“化石”反应堆的研究将有助于阐明沉积岩中铀矿床的成因和变化,从而有助于铀矿的查明。研究还可为反应堆的运行和控制机制、材料的长期辐照行为等一系列重要问题提供极有价值的资料。尤其是,对它的研究为放射性废物的最终处置指出了一条可能的途径。

  随着原子能事业的不断发展,放射性废物的处置也就成了一个越来越严重的问题。人们早就设想,把放射性废物埋藏在废弃的探矿井中,但是苦于不知道放射性废物的长期迁移情况。要设计一个实验,来测定放射性废物在数百万年内的迁移情况,显然不是人类能力所及的。

  奥克洛反应堆已经为我们完成了这样的一个实验,表明放射性废物中的各种有害物质,经过了十几亿年长期地质作用,仍然相当稳定地保留在原来的地方。这就说明,在适宜的地质建造中埋藏放射性废物,是一种很有希望的最终处置方法。