非洲加蓬奥克洛铀矿：谁启动了20亿年前地球上的核反应堆

众所周知，核技术是地球人进入20世纪40年代才掌握的一项高、精、尖技术。 可是在20亿年前，是谁在地球上建立起核反应堆的呢？事情尚需从头说起。

奥克洛矿是非洲加蓬共和国的一个著名铀矿。 1972年进口奥克洛铀矿的法国一家核燃料处理厂的一名工人注意到了一个奇怪的现象。 当时他正对一块铀矿石进行常规分析，这块矿石采自一座看似普通的铀矿。 与所有的天然铀矿一样，该矿石含有3种铀同位素——换句话说，其中的铀元素以3种不同的形态存在，它们的原子量各不相同：含量最丰富的是铀238；最稀少的是铀234。

而能够维持核链式反应的同位素，则是铀235。 在地球上几乎所有的地方，甚至在月球上或陨石中，铀235同位素的原子数量在铀元素总量中占据的比例始终都是0.720%。 不过，在这些采自非洲加蓬的矿石样品中，铀235的含量仅有0.717%！

尽管差异如此细微，却引起了法国科学家的警惕，这其中一定发生过某种怪事。 许多学者、教授、科学家到矿区进行考察研究。 进一步的分析显示，从该矿采来的一部分矿石中，铀235严重缺斤短两：大约有200千克不翼而飞——足够制造6枚原子弹。

不久，奥克洛矿发布了一个震惊世界的新闻，科学家在这里发现了不可思议的史前遗迹：一座古老的核反应堆。 这个核反应堆是由6个区域的大约500吨铀矿石组成的，它输出的功率很低，估计只有100千瓦。 令人疑惑的是，是谁留下了这个保存完整、结构合理的核反应堆呢？是前一代地球文明的遗迹呢？还是外星人留下的杰作？在如此久远的年代里，它为什么没有陷入一发不可收拾的连锁反应而导致核心区熔毁，甚至大爆炸呢？

据考证，奥克洛铀矿成矿年代大约在20亿年前，核反应堆在成矿后不久就开始运转，运转时间长达50万年之久。 在漫长的岁月中，该反应堆启动了再关闭，关闭了再启动，间歇之间储蓄消耗掉的能量，所以一直维持至今，且反应堆核心区从来没有熔毁的危险。

物理学家从这个史前核反应堆中取出了一小份样品，带回了实验室研究。

最终，华盛顿大学的亚历山大·梅利克和同事总结出了它的工作原理：这一核反应堆是由水调节的。 奥克洛矿区有河水流过，河水缓缓渗入富含铀的岩床里，扮演了现代核反应堆的控制棒角色（现代核反应堆都是通过控制棒来加快或抑制核裂变反应）。

河水的渗入加大了铀裂变效率，从而引发了铀裂变的一系列连锁裂变。 这种裂变反应会放出大量热量，从而煮沸了岩床上的河水。 一旦河水被烘干了，铀裂变就会随之结束。 之后慢慢地又有河水渗进岩床，核反应就会再次启动。

这样周而复始地进行下去，核反应堆的铀裂变总会在一个适当的时候得到控制，所以，不会陷入一发不可收拾的连锁反应而导致核心区熔毁甚至大爆炸。