链式结构示意图

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在人类科技研究中，原子物理学是一门相当年轻的科学，人类造出第一个核反应堆是在二战期间，美国陆军部搞了个曼哈顿计划来研究用核裂变反应造原子弹。

曼哈顿计划是核武器现世的伊始点

核反应堆又称原子能反应堆，是通过合理布置核燃料，在不补充中子源的情况下，让这些燃料发生自持链式核裂变。曼哈顿计划的核反应堆用的是金属铀裂变链式反应，之后，人类造出了世界上第一颗原子弹，从此开启了原子能时代。

从美国的原子弹炸毁日本广岛、长崎后到现在2023年，才不到80年时间，可是如果我告诉你，其实地球上大概20亿年前就有核反应堆的存在，你是不是会先感到震惊，然后思考：是不是在我们这批人类出现之前，地球上就已经存在某种先进文明了？

人类如今制造的核反应堆系统基本结构

人类一直认为，地球已经经历了45亿多年的时光，不可能只有我们这一批文明出现，在现在已知的5次生物大灭绝之前，应该还有其他生命。说不定，地球上的生物不止重启过5次，并且在这5次之前，可能还有过比现在先进的多的文明。

那我们发现的这来自20亿年前的核反应堆能证明这个观点吗？

奥克洛核反应堆的发现

这个核反应堆叫奥克洛核反应堆，是法国的物理学家弗朗西斯.佩兰在加蓬共和国的奥克洛铀矿场发现的。

加蓬Franceville盆地地质及奥克洛史前核反应堆位置示意图

那是1972年6月的一天，法国科学院收到一个消息说，法国有家气体扩散工厂从非洲的加蓬共和国进口了一批铀矿石，但铀的含量非常低，才不到0.3%。而正常的铀矿石含量应该达到0.72%的样子，就算从月球岩石中提取，也不可能低到0.3%。

但这个情况不是说加蓬卖次品给法国工厂，而是表示，这批矿石是使用过的。

可是，刚从矿场中挖出来的原矿石怎么就已经使用过了呢？

于是，法国的科学家决定去矿场调查一下，这其中就有弗朗西斯.佩兰。

法国工厂进口的是含铀235的矿石，铀235对国防工业来说非常重要，不管是造氢弹还是原子弹，都要靠它。

铀235对国防工业而言是很重要的原材料

该元素的原子序数是92，是铀元素中子数为143的放射性同位素，同时，它还是自然界化学元素中唯一能发生“可控裂变”的同位素，用途主要是做核反应堆的燃料和核武器。

弗朗西斯和他的同事们花了很大力气寻找铀矿石中铀235含量少的原因，结果，他们发现，奥克洛矿场居然有个天然的核反应堆！换句话说，这个矿场的铀矿层中，铀的同位素在过去自然发生过核连锁反应。

奥克洛矿场的铀矿层有一个核反应区域

早在1956年，美国有个日裔物理学家叫黑田和夫就预言过，在一定的条件下，自然界的化学元素可能发生自然核反应。弗朗西斯等人研究后发现，奥克洛核反应堆确实有类似黑田和夫说的自然条件。

接着研究人员继续研究，推算出这个核反应堆大概从20亿年前开始反应的，但反应不是一直在进行，而是断断续续的，总共的反应时间加起来应该有50万年，相当于当地在20亿年前就建了个迷你核电站。

奥克洛核反应堆的疑惑

也许奥克洛核反应堆是天然存在的，可它确实存在太多的疑惑。

奥克洛核反应堆里面有太多疑惑了

比如，铀235要在慢中子的撞击下才会裂变产生能量，可是中子从铀原子中分裂出来时，速度相当快，必须依靠外力加入能减速的东西才能控制，让核反应进行下去。

在现代先进的核工厂里，控制核反应速度全靠人工使用缓和剂来吸收裂变的中子，让链式裂变慢一点。一般来说，这种缓和剂用的是石墨或重水。可是20亿年前没有先进的文明，谁去帮奥克洛核反应堆减速呢？

另外，奥克洛核反应堆从未出现过反应失控的问题，否则，这里肯定会留下爆炸的痕迹。核反应堆对周围的热干扰控制的相当好，大概限制在40米的范围内。

奥克洛核反应堆从未出现过反应失控的问题

最让人惊讶的是，核反应产生的核废料也从未扩散过，也是严格地限制在了矿区周围一定的范围内。如果说铀矿自然反应是正常的，但它的反应如此有序，就不大正常了。

想想切尔诺贝利核电站，想想福岛核电站，核泄漏造成了多大的灾难，现代科技竟然比不过一个20亿年前的古老“产品”。

那么问题就来了，这20亿年中，是谁在控制奥克洛核反应堆的工作情况呢？

20亿年里，是谁在控制奥克洛核反应堆的情况呢？

地球是否曾经有先进文明

说到这个问题，我们想到的是，要么当时地球上有掌握先进科技的外星人，要么是科技已经超越现代的古地球人。而我们的文明，只能算是劫后余生的重新创造。

不是有一句话叫“历史总是惊人的相似”吗？我们现在也可能在走先辈们的老路。

但人类研究了多年的地球生命起源，研究了金字塔，研究了地外行星，至今没发现比我们更先进的文明，也无法证明在5次生物大灭绝之前存在过古人类。

我们如今还没有找到证据证明，在五次大灭绝之前还存在过古人类

因此，我们只能认为地球并不存在古代先进文明，关于奥克洛核反应堆的疑问只能从周围的地质环境下手。

首先，研究人员证实在奥克洛矿场是有地下水的，当地下水位升高浸过矿石时，水慢化了铀矿石中铀235产生的中子，让链式反应缓慢地发生。当反应堆温度过高时，又反过来蒸发了这些水，于是链式反应变弱，直到停止。

奥克洛反应堆的简化地质

然后地下水又慢慢汇聚积累，水位恢复到反应区位置时，再次慢化铀235的中子，使链式反应再次发生。如此周而复始，也解释了奥克洛核反应堆20亿年里断断续续发生反应的问题。

这里的地下水现象就像间歇泉，是控制点火的开关。核反应堆没有发生爆炸，也是地下水位置不够高，反应规模不够大的原因。而间歇泉在自然界非常少，只有美国黄石公园的“老忠实”间歇泉喷发的比较有规律。

地下水现象控制了核反应堆的反应效率

但有人对此提出了质疑，地下水不是重水更不是石墨，如何做核反应堆的缓和剂呢？

还有，核反应堆衍生出来的铯有很强的放射性，渗进土壤或中水都会造成严重污染，可美国海军研究实验室却发现，奥克洛核反应堆的铯都结合在了另一种裂变衍生物的分子中，从来没有泄露过，这又作何解释？

只有裂变衍生物氙气为何没有散发到大气中，研究人员作出的解释是，反应堆周期性冷却，氙气就保存在了铝磷酸盐的岩石颗粒中，他们还证实了奥克洛矿场的矿石中氙气含量很高。

他们证实了奥克洛矿场的矿石中氙气含量很高

但关于地下水是如何取代重水的，还有放射性元素铯为何没泄漏，目前还没有合理的解释。

也许进一步研究后，人类能从大自然处理核反应堆的方式中学到有用的经验。

人类还会对这个反应堆做进一步的研究

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