看得懂科技

從實用的角度出發，構建了這樣一個粗糙的核反應堆幹啥用呢？取暖...？發電....？如果是認為製造的總得有個用途吧，似乎從情理上來講不通！

加蓬共和國位於西非海岸，這個位於熱帶的區域的國家，取暖是不需要了，唯一的用途就是發電，而發電還得極為複雜的外圍轉換設施，現實中的核電站的反應堆和電能轉換設施，如果是蒸汽那麼就在附近，如果是熱電轉換那麼就在反應堆內部，但並沒有同時發現，因此從結論上來看並不存在人為的可能！

但這個核反應堆是確實存在的，並且通過鈾235消耗的數量計算出了反應堆釋放的總能量，再結合一些其他的證據，推算出反應堆的平均輸出功率應該不超過100千瓦，如果按照現代蒸汽輪機35%-40%計算，那麼實際功率也就40KW左右，大約相當於現代6-7戶人家的耗電功率！

奧克洛鈾礦的地質結構示意圖： 1. 核反應區域 2. 砂石 3. 鈾礦層 4. 花崗岩

不過根據U235的鏈式反應條件是有可能存在天然的核反應堆的，20億年前奧克洛鈾礦的濃度約為3%，這個和現代核反應堆內部的鈾燃料濃度相當，另外有地下水是最重要的減速劑，最可能的調節機制與地下水的活動有關：當溫度達到某個臨界點時，水會被煮沸蒸發掉。水在核鏈式反應中起到了中子慢化劑的作用，如果水不見了，核鏈式反應就會暫時停止。這是在測定了奧克洛地區岩石中氙的含量之後得出上述結論的，作為裂變生成物，氙這種氣體一旦生成，就會從鈾礦石中散發到空氣中。但是假如反應堆存在週期性的冷卻，氙就可以被保存在鋁磷酸鹽的岩石顆粒中。奧克洛當地礦石顆粒中氙的高含量證明了這些天然反應堆的確是週期性運行的

因此有足夠的理由認為奧克洛的核反應堆是天然的，不過奧克洛是全球唯一的天然核反應堆區域；相信20億年前的遠古文明啟動這個核反應堆的朋友可以洗洗睡了，因為從實用的角度出發沒有理由建立一個如此結構的核反應堆,並且裂變堆還真有可能天然存在.....但如果地球上某個區域存在一個可控核聚變堆的話，那就100%是超級文明所為了，因為這種天然核聚變僅僅存在於恆星內部，地球上無法天然存在.....

星辰大海路上的種花家

核反應堆是可以自然形成的，不需要誰建造。

所以究竟核反應堆是啥東西？

核反應堆就是能在一段時間內自發進行核反應的堆唄。所謂核反應指的是原子核的受激衰變，這種受激衰變在條件合適時可以自我維持，這種自我維持被稱為鏈式反應，直到原料耗竭或不再符合受激衰變的條件。當然，鏈式反應或者核反應堆乃至原子蛋，都是建立在原子核的自發衰變和受激衰變

圖示：鏈式反應。鈾235的受激衰變。

1、放射性元素的自發衰變或被熱中子誘發衰變，在釋放能量的同時還釋放出熱中子

2、放射性元素的密度超過臨界值，這樣釋放出的熱中子有較大概率擊中別的放射性元素，引發原子核受激衰變的同時，更重要的是讓熱中子再生，甚至增殖。

所以，鏈式反應或者說核反應堆的核心就是熱中子的再生和增殖，這個過程總是伴隨著原子核的裂變以及能量的釋放。人類藉此才能製造出核武器以及核電站。核武器的能量釋放得更快，核電站的能量釋放則慢得多，同時還要能控制能量的釋放速度，不能失控，如果失控將導致核事故，不過核電站是不會像原子彈那樣爆炸的，這是在設計的時候就避免了這種最糟的後果、

圖示：核反應堆的控制棒，用來吸收中子，沒有了中子，鏈式反應也就結束了。能量的劇烈的釋放就會停止，只剩下天然衰變的放能，這個能量釋放的速度是很慢的。

天然核反應堆

在瞭解了原子核的自發衰變和受激衰變之後，核物理學家就預言了天然核反應堆的存在，但這東西是否一定存在於地球上，那就得看運氣了。人類運氣不錯，地球足夠大而複雜。

1972年法國核科學家注意到有批鈾礦中的鈾235與鈾238的同位素比值反常。注意，鈾235比鈾238更容易受激衰變。經過實地調查，他們認為這批鈾礦的所在地在20億年前曾經是一個天然的核反應堆，在經歷百萬年的核反應之後，鈾235的密度下降到核反應無法再自我維持時停止。之所以能推導出這些時間，是因為自然界中的鈾235/鈾238的比值是相對恆定的，鈾235的含量劇烈下降，就暴露了曾經發生過的劇烈衰變。這樣的劇烈衰變不能用自發衰變解釋，自然就是受激衰變，而只要是受激衰變就叫核反應堆，不管多麼粗糙都算。說到底就是鈾235濃度過高，但又沒有高到能成為原子彈的程度，在自然環境中，永遠不會自發形成一個原子彈，這一點大家可以放心。

圖示：如果不夠純，是沒法成為原子彈的

三思逍遙

人類對核物理的研究不足百年曆史，1942年費米才領導建起第一座核反應堆，但是早在約20億年前，大自然中就發生過自持的核鏈式反應。在加蓬奧克羅礦層中發現了大量的鈾在歷史上參與了反應，這是地球上曾經存在的天然核反應堆。而放眼宇宙，每個恆星內部也都時刻進行著核聚變反應。

在1972年法國科學家發現，來自加蓬的鈾礦中鈾235與鈾238的同位素比值反常，通過測試表明這些鈾礦石可能是自然放射性蛻變後的產物。深入進入當地研究發現，當地的鈾礦早在約20億年前，發生過天然核反應。通過計算，估計當地的天然核反應大約持續了上百萬年。

天然核反應堆的存在科學家們早已經意識到會存在，1956年的研究就發現，地球上的鈾在天然環境下被水沖洗，沉積，脫水後形成高品位的富鈾礦時，當鈾的濃度足夠高，這些礦層就可以轉變成一個天然自持運轉的反應堆。

這個預言在1972年就在加蓬奧克羅被發現了，這只是天然的礦層中出現的自持核反應，不是很多讀者想象成的現代核電站，很多人前往探秘，這就是一個亂糟糟礦場，根本沒有什麼精巧的核反應堆。所以這是純粹自然發生的反應，和史前文明也沒有什麼關係。太陽等恆星內部時刻有核聚變，也和外星人沒有一毛錢關係。

大自然的天然環境下，經過億萬年的活動，會出現很多奇特的現象，比如人類的出現，用不著整天腦補其他史前文明。

量子實驗室

上海科技報科普問答主持人：主任記者吳苡婷

目前，網上出現了大量關於加蓬奧克洛史前核反應堆的新聞，認為有遠古人類在操控這個反應堆。其實這並不是事實，這個反應堆是地球天然形成的裂變反應堆，而不是像各大網站上所宣揚的這是史前文明的產物。如果我們去翻閱上世紀80年代的學術論文，天然反應堆的文章非常多，很多把這個奇怪的現象稱為奧克洛現象。不知道從何時起，這個加蓬的奧克洛反應堆就被改頭換面變成了史前人類操控的反應堆了。

事情的來龍去脈是這樣的，1972年，法國從加蓬進口了一批鈾礦石，想加強自己的核工業，可是科學家們發現鈾-235的平均濃度只有0.62%，比其他鈾礦石中的鈾-235的濃度要低很多，正常的鈾礦石中鈾-235的濃度是0.72%。這是怎麼回事呢？原來這裡在遠古時期發生過核裂變，在核裂變反應中鈾-235核吸收一箇中子之後，就形成激發態的鈾-236，並且釋放出了大量能量。所以礦石中鈾-235含量會降低。遠古時期怎麼可能產生核裂變呢？原來與其他鈾礦不同，奧克洛地區有大量的水的存在，而且這些水的分佈恰到好處，因而形成了一種有趣的非常穩定的天然裂變過程，也釋放出過大量的熱量。

其實這樣的現象並不是什麼從天而降的大爆炸新聞，在上世紀60年代，就有科學家預言會出現這樣的現象，中國著名的核反應堆學家，中國科學院學部委員侯德封先生就認為，地球形成初期時鈾礦中鈾-235的濃度卻遠高於今天的濃度，因為如果情況允許，大自然會自己發生核裂變反應。而加蓬奧克洛反應堆的特點證實了侯德封等科學家的觀點。

科壇春秋精選

這根本沒啥奇怪的，這個只是反應堆而已，並不是核電站，很多讀者不懂兩者的區別，將反應堆腦子裡假想成了核電站，如果真是發現了史前運行的核電站，毫無疑問史前的核電站不能是現代人建設的，那麼史前文明的存在就被證實了。

運行時間超長，這根本不是人力能完成的事兒

查詢相關的新聞，這些反應堆是“20億年前開始反應，斷斷續續運行了幾十萬年”，這對於目前的反應堆壽命來說，是長的可怕的時間，目前世界核電站運行壽命一般是30到60年，運行到60年的反應堆一般都經歷過延壽，也就大大修。每年商運機組也會進行例行大修，這個過程相當於“體檢加護理”，發現問題及時消除缺陷，例行大修一般時長30天左右。如果沒有這個過程，反應堆都很可能運行不了一年就可能因為意外停堆了。

功率太低

“在此期間（幾十萬年）平均輸出功率為100千瓦輸出為3000萬伏特”，注，此處作者單位用錯了，福特並是不功率單位。十六處反應堆平均輸出功率才100千瓦，目前我國商運壓水堆輸出核功率一般為3000兆瓦，相當於30000多倍。這麼小的反應堆，難道造著玩了，當然不可能是人造反應堆了。

煤炭可以自燃，那麼同樣來源於礦石的鈾燃料也同樣可以由於意外“點燃”。

鈾礦石到反應堆需要具備哪些條件？

鈾礦石加水就夠了。天然鈾礦石沒有經過富集核燃耗，鈾235富集度是0.72%，鈾238富集度是99.28%，如果由於地質條件改變，雨水或者地下水洩露，慢化劑和冷卻劑就解決了。

然而經過核物理知識計算，這麼低的鈾235富集度，即使經過人工設計的反應堆通過普通雨水都是無法臨界的，難道自然有這麼鬼斧神工？原因是鈾235的半衰期是7億年，向前推20億年，鈾235富集度應該在3%左右，這就滿足了普通雨水作為慢化劑臨界的條件。

鈾238自發裂變就可以放出中子，作為中子源解決了“點火源”問題。

因此在自然的操縱下，反應堆就運行起來了。

五月21號

核反應堆這種東西，聽起來就是高科技的產物。畢竟哪怕到科技如此發達的今天，也沒有多少國家擁有建設核反應堆的能力。但其實核反應堆並非只能依靠人工建設，早在1956年，日裔美國籍的物理學家黑天和夫就曾經預言，自然界中有可能會存在天然的核反應堆。

核反應堆要能夠穩定運行，首先當然需要有核原料能夠發生連鎖反應。這種核反應的過程會釋放出大量的熱量，如果不加以控制，最終會失控甚至發生爆炸。所以核電站的人工控制非常關鍵，往往需要在反應堆中加裝控制棒，使鏈式反應能夠穩定地受人控制，緩慢地釋放能量。

加蓬髮現的這些核反應堆可以說是鬼斧神工，發現的過程更是有趣。天然鈾礦中的鈾含量大約在0.7%左右，法國曾經進口了一批加蓬的鈾礦石，經過嚴格測定後，科學家困惑地發現這些鈾礦石中鈾235的含量甚至不到0.3%，彷彿這些礦石是使用過的“礦渣”。經過了現場細緻的考察和研究，科學家斷定在加蓬的這些鈾礦區附近有一個很古老的核反應堆，將鈾礦中的鈾235不斷消耗至今。

其實天然鈾礦中能夠出現鏈式反應並不奇怪，但正如剛才我們提到的，能夠穩定而持續地進行鏈式反應，才是最考驗技術的。這個天然核反應堆是靠什麼來控制自己不會爆炸呢？答案就是地下水。地下水將反應釋放的快中子進行減速，使得鏈式反應穩定的進行。

其實根據元素半衰期推斷，幾十億年之前，自然界中鈾礦內U235的濃度比較高，很容易啟動鏈式反應。大多數核反應由於自然條件缺乏，難以穩定進行。像加蓬這些運行至今的核反應堆，應該算是倖存者偏差了吧。

看風景的蝸牛君

加蓬自然核反應堆的發現確實令人震驚，但科學家們已用詳實的數據證明這是一個自然過程，而不是所謂史前文明的遺蹟。

1953年，美國有研究指出，大約20億年前，當地球上鈾235衰變到丰度為3%時，沉積的鈾礦更接近能正常運行的核反應堆，可能發生鏈式反應；1956年物理學家黑田和夫認為，如果核反應所需濃度及鈾235和鈾238的比例滿足條件，自發性核反應可以在自然界發生，但這種條件是如此的苛刻，因而他不認為地球上有同時滿足這些條件的地方。

1972年，法國科學家發現來自加蓬奧克洛河附近鈾礦中的鈾，其鈾235與鈾238比例失常，正常情況下鈾235自然丰度應是0.72%，但該處鈾235丰度是0.6%，減少顯著。

這可不得了！法國原子能委員會以為鈾235被偷盜了，趕緊進行調查，但沒有發現任何失竊的痕跡。進一步的研究表明，不可能發生的自然核反應竟然真的發生了！

原來地球形成時沉積於奧克洛地殼中的鈾，在劇烈的地質活動期間，偶然沉積到了花崗岩頂部，之後花崗岩在地質活動中傾斜了45度。恰好在20億年前，地球上藍綠藻開始釋放出大量氧氣，斜坡底部的雨水溶解了氧氣，與鈾反應生成了可溶解的鈾氧化物。大約在18.4±0.7億年前，當水中可溶解鈾濃度達到10%之後，鈾235開始自發裂變，產生快中子，而水正好成為減速劑，讓中子慢下來，引發自持性鏈式反應。反應開始後，反應堆溫度升高到200到400度，水被汽化，熱中子數量減少，核反應減慢溫度下降，水蒸氣又凝結成水，再次引發核反應，每3個小時一個週期。通過水作為緩衝劑的調節作用，奧克洛的自然核反應堆得以穩定地、斷斷續續地運行了近100萬年。奧克洛共發現了16座天然核反應堆，經過測算，一共裂變掉了大約5噸的鈾，反應堆功率在100千瓦左右。

地球上不可能有史前文明的出現，有的話我們早就發現了。恐龍時代都有那麼多化石沉積在地層裡，我們人類如果消失，即使幾億年後也會在地層裡發現大量人類骸骨和生產物品的化石，不可能一個史前文明什麼骨頭都不留下，除非他們在漫長的發展時期一直堅持火葬。所以那些把奧克洛自然核反應堆吹得神乎其神的，可以歇口氣再吹了。

1、核反應區域；2、砂石；3、鈾礦層；4、花崗岩

徐德文

17億年前的大型核反應堆，其結構也比今天還先進。真相：這個反應堆被稱為奧克勞核反應堆(Oklo Reactor)，是1972年6月由法國核燃料加工廠的科學家發現的。這個反應堆實際上是鈾礦石產生天然鏈式反應，一直由流動的地下水作減速劑的鈾礦罷了。

古生物探索

在人類還對核能一知半解，還在為建造核電站而傷神的時候，遠在非洲加蓬共和國的奧克洛地區，竟然就已經存在了一個於20億年前形成，並運行了幾十萬年之久的核反應堆!

這樣的一個發現，讓人興奮。到底是誰製造了這麼一個巨型核反應堆呢？是史前文明？是自然界？

有人認為這個核反應堆是史前文明製造的，他們認為，只有智慧生物才能製造出如此完美的核反應堆。但是，史前文明的學說並不被主流科學承認，因為沒有任何可靠的證據證明史前文明出現過!

所以，絕大多數人相信，奧克洛核反應堆是自然界鬼斧神工的傑作。強大的自然界，總是在意想不到的創造奇蹟。在20億年前，地球上鈾235的含量十分豐富，可達3%，這已經足以進行鏈式核裂變了。奧克洛鈾礦中的U235就是高度富集,達到了核裂變所需要的濃度。

光有鈾235也不行，還的需要一個叫中子慢化劑的東西，去慢化中子。只有慢化的種子，才能高效地被別的U235吸收，從而再次引發U235裂變。人造核反應堆長使用重水做慢化劑。而奧克洛核反應堆，則使用了大量的地下水作為慢化劑。當奧克洛核反應堆發生自持鏈式核裂變時，地下水可以很好的慢化中子以維持反應的持續進行。可是，當水溫過高完全被蒸發時，奧洛克核反應堆因為沒有慢化劑，所以就會自發減慢甚至是停止核反應。這樣，當溫度降下來的時候，地下水又再次滲入核反應堆，催化核裂變，如此往復，造就了奧克洛16處天然的核反應堆。而這種自發的鏈式核裂變，科學家也早就預言存在過。奧克洛核反應的發現，正好證明了這一點。

所以說，人類不要以為直接會製造各種先進科技產品了，就覺得大自然不過如此。大自然製造的一些東西，精妙程度可是遠比人類的!

所以，自然界就是我們最好的老師!可以教給我們最神奇的天然產品。

以上就是我的回答，喜歡就關注一下吧~

PhD肖

大自然設計了那場精巧的核反應堆！

在20世紀中葉，已經有科學家預言天然核反應堆的存在，而十幾年後這種預言得到了證實。為什麼會有天然核反應堆呢？

不難理解。地球非常巨大，富含礦物質，不過地球有一個特點是地質結構在不斷地運動循環變化著，所以理論上有一定幾率某個地方的放射性物質能夠聚集起來，形成所謂的核反應堆！

所以，莫要把這種核反應堆與史前文明聯繫在一起，一切只是大自然的威力罷了。如果單憑這種天然的核反應堆就下結論認為17億年前存下史前文明就太片面了！

科學家們有大量實實在在的證據證明地球上的生命是如何一步步進化到今天生機勃勃的局面的，無論是生物學，解剖學，遺傳還是基因等學科。

有些人總是堅信史前文明的存在，甚至是外星人“創造”了人類，但沒有辦法拿出任何讓人信服的證據，更多的只是一味地主觀臆斷，這樣的猜測沒有任何意義！

同時，大自然的威力很多時候超乎我們想象，甚至能超越我們人類目前能達到的水平創造出一些奇蹟，讓人感嘆會不會是比人類更加強大的文明締造的，而事實上並不是那樣，那只是大自然與我們“開的一個玩笑”！

關鍵字: 核反應堆 加蓬 開始運行