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发表于 2008-3-1 21:21:49
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谜底揭开后,有人撰文指责这些地质学家扫了大家的兴,破坏了一个旅游资源。当初炒作此事的目的,也许不过是为了创造出一个旅游胜地。领导建造了第一个人工核反应堆的美国核物理学家费米(1901-1954)。这是美国纪念费米诞辰100周年发行的邮票。
曾有人故作神秘地说:“非洲有个加蓬共和国有铀矿石,这个国家比较落后,自己不能够提炼铀,把它出口到先进国家。1972年,法国一家工厂进口了这种铀矿石。经过化验发现这种铀矿石都是被提炼过、利用过的。觉得很奇怪,就派出科技人员去考察,许多国家的科学家都去考察。最后证实这个铀矿是个大型核反应堆,而且布局非常合理,我们现在的人都不可能创造出来的。那么,什么时候建成的呢?是20亿年前,它运转了50万年。”
人类第一个核反应堆是1942年12月在费米的领导下,在芝加哥大学的体育馆建成的。如果早在20亿年前就有了核反应堆,那是多么神秘的现象!这究竟是怎么一回事呢?
铀元素在自然界中主要以两种同位素的形式存在,即U238和U235,这两种都是放射性同位素,会缓慢地发生衰变,不过半衰期都非常长,分别为约45亿年和7亿年,前者与地球的年龄大致相当,也就是说在地球形成时的U238还有大约一半保留到现在。U235比较容易发生裂变,可用它做核燃料,但是它在自然界中占的比例很低,在现在,每100,000个铀原子中,只有720个是U235,即比例为0?00720。在用铀做核燃料时,需要提炼、“富集”U235,使其比例增加到大约3%。
1972年6月2日,法国一家核燃料加工厂的一名科学家在分析一批铀矿时,发现U235的比例偏低,为0?00717,似乎曾经被使用过。一开始,他以为是有核反应堆的核废料掺杂在里头奥克劳天然核反应堆遗址分布图。,但这个可能性很快被排除了,因为这批样品并没有核废料所应该有的很强的发射线。追踪这批铀矿的来源,发现它们来自加蓬共和国的奥克劳(OKLO)铀矿,那里出产的某些铀矿与其他地方的铀矿都不同,有比较低的U235比例,氩、铅等核裂变产物的组成也与现今的正常值不一样,这表明它曾经有过以U235为核燃料的核反应堆,现在发现的是其“化石”。因为该核反应堆的历史悠久,而铀裂变产物的半衰期只有几百万到几千万年,这些裂变产物到现在已经衰变完了,所以检测不到核废料所该有的强烈放射性。这个现象,因此被称为“奥克劳天然核反应堆”。
自然界中也会存在核反应堆?这听上去很奇怪,但是在专家眼中,并不神秘。其实早在1953年,加州大学的乔治·维色里尔(George W.Wetherill)和芝加哥大学的马可·英格兰姆(Mark G.Inghram)就指出20亿年前的铀矿石可能产生天然链式反应。在1956年,美国阿肯萨斯大学的日裔核化学家黑田和夫更归纳出了天然核反应堆成立所需要的条件,这些条件,在奥克劳铀矿的数十个矿床中,有十几个恰好都符合。第一个条件是U235在铀中的比例必须比较高。由于U235的半衰期比U238要短,在以前U235的比例自然要比现今的高,做一个简单的计算就可知,在大约20亿年前,U235的比例可达到人工核反应堆所用的比例,即3%。也就是说,天然核反应堆应该产生于20亿年前。通过测定奥克劳铀矿中各种同位素的含量,我们可以推测其核反应堆的确在约20亿年前开始运行,大约运行了1百万年。这个“大型”核反应堆的功率其实非常小,在1百万年间总共只烧掉了约5吨U235,功率只有区区十几千瓦,比任何一个发电站都小,而位于加州中部的一个核电站一年就要烧掉3吨U235,功率高达2301兆瓦。预言天然核反应堆存在的日裔美国核化学家黑田和夫(1917-2001)。
第二个条件是铀的总含量比较高。在奥克劳,有数十个矿床(这些矿床最大的有双人床那么大)含有高浓度的铀,有的纯二氧化铀的含量高达70%。
天然反应堆
奥克洛(oklo)铀矿遗址
[ 本帖最后由 ddvgek 于 2008-6-2 13:42 编辑 ] |
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