而在核裂變反應的過程中,有一個臨界值,也就是說一定濃度的鈾235的數量,達到一定程度的時候,才能引發核裂變。
在人類開發使用核技術之初,在找尋核裂變臨界值的時候,是尋找兩個的濃縮原料,然後用原始的方式,一點點往裡面添加,然後進行觀測,繼續一點點的添加,直到接近核反應的臨界值。
但是在17億年前,在地球的某處就形成了10來座天然的反應堆,其不僅在巧合下達到了核裂變的臨界值,並且還安全持續的進行核裂變,這一過程,比人類整整早了17億年時間。
當這10座天然核反應爐被發現的時候,很難不讓人產生了懷疑,到底是在巧合下,在一個地方誕生了10座核反應爐,還是人為,或者是史前人類使用後遺留下來的呢?
經過大量的研究,前往加蓬的科學界人士,終于弄清楚這些天然的核反應爐是如何運作的。
在這些核反應爐形成之初,上面實際上有一個河床,而在這個河床的線面有很多的沙子,在後來的地質運動中,這些沙子被擠壓得非常緊實,就形成了多孔的砂岩。
當上游的水流沖刷著這些鈾礦的時候,鈾礦中的鈾元素就會溶解在水中,慢慢沉浸在這些多孔的砂岩中,就好比是一個濃縮的過程。
①鈾②沙子③水④砂岩
而當這些被沉澱後的鈾到達臨界值的時候,就發生了鏈式反應,如果不加以控制,這種反應就如同原子彈一樣的猛烈。
所以在核電廠中,為了控制反應速度,一般使用石墨、重水等控制這種反應速度,石墨是控制反應的接觸面,而重水的作用是減緩鏈式反應中原子的速度,讓反應中撞擊的原子速度降下來。
而在這些自然反應堆中,由于沒有石墨和重水,但是由于其下面有河床,有地下水的參與,就替代了重水和石墨在核電廠的作用。
當核聚變發生後,就會不斷地消耗之前濃縮後,積攢在砂岩中的鈾元素,當其濃度下降到一定時候,整個反應的過程就會停止,直到積攢的濃縮鈾達到下一次臨界值的時候,整個反應又開始,這一過程斷斷續續進行了50萬年時間。
可以說,這些自然核反應爐,是大自然地巧奪天工的傑作,在多種巧合下,才能比人類早17億年的時間,發生這種核聚變反應。
結語:
雖然最終調查清楚了,這些核反應爐是完全在機緣巧合下,在自然界中誕生的,但是這些核反應爐依然留下一些未解開的謎團。
因為在核裂變的過程中,是原子間快速的撞擊,在這個過程中,由于原子核被擊碎重新聚合,會形成其他的元素。
當科學家們對比自然核反應爐和人為控制的反應堆,在核裂變後的產物進行比對後發現,其他形成的新元素數量基本差不多,但是卻少了一種「釤」同位素,那麼這些釤的同位素去哪裡了呢?
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