天设地造的"核反应堆"

  人类发现了原子核裂变的规律,并掌握了巨大的原子能的力量。当今世界,能源问题日益突出,核电站异军突起,这些核电站利用核反应堆释放的能量发电。除了人类建造的核反应堆之外,大自然也在建造“核反应堆”。   万物生长靠太阳,其实,太阳就是大自然建造的“核反应堆”。如同太阳这样的恒星都是超级“核反应堆”。在太阳上,持续发生着核聚变反应,4个质量较小的氢原子核,转化成1个质量较大的氦原子核,同时释放出比原子核裂变高得多的能量。   在太阳这个“核反应堆”中,时时刻刻释放着巨大的能量。在这些能量中,仅有二十亿分之一抵达了地球,就给地球送来光和热,使地球孕育出千姿百态的生命形式,演化出蓬勃的地球文明。从而使地球成为广袤宇宙中,最璀璨夺目的生命家园。   通常,人们以为,在地球上,只有人类建造的“核反应堆”。可是,在非洲西海岸的加蓬共和国奥克洛铀矿,法国工程师鲍齐奎斯发现了奇异的情况。他在1972年6月,对这里的矿石作出了分析,结果令科学界大吃一惊。经过对铀矿中一种铀的同位素铀235进行常规分析,结果显得异乎寻常:天然铀235的含量,比他过去测量所得的数值低。这个数据表明,几十亿年前,这里的铀235可能已燃烧过。难道在人类出现之前,大自然就天造地设了“核反应堆”?   经过多年探索,科学界终于认定,奥克洛铀矿的铀235,是链式反应中生成的“矿渣”,是“核反应堆”曾经存在的证据,这表明奥克洛铀矿区的“核反应堆”,在20亿年前已经点火工作。   在20亿年前,奥克洛铀矿中铀235含量比现在高很多,由于某种原因,可能是自然条件得天独厚,此地形成了“核反应堆”。反应堆的燃烧使铀235的链式反应得以缓慢进行,并且在数十亿年演化过程中,断断续续地释放原子能,其方式和间歇泉喷水相似。   这简直是不可思议的。要知道,要发生核裂变链式反应,先要有大量高浓度铀235,而天然铀矿中只含有极少比例的铀235;即使铀235足够多,要想使核反应不成为核爆炸,还必须使用中子慢化剂如重水等;即使上述两个条件满足了,也并不等于真能发生持续的核反应,还必须使铀与慢化剂之间有某种比例的配置。   在人类建造的核电站中,通常都是核裂变反应堆。在这种反应堆中,必须用高纯度浓缩铀或钚为燃料;必须用石墨、重水等慢化剂来获得慢中子;反应堆中必须加装控制棒,使链式反应受人控制,以缓慢释放原子能。如此苛刻的条件,在奥克洛铀矿的“核反应堆”中,是如何实现的呢?至今在科学界仍然存在很多争论。   最自然的论点是,奥克洛铀矿纯粹是大自然的手笔。20亿年前,种种机缘的巧合,使奥克洛矿区的铀235含量比现在高得多。于是大自然就地取材,利用普通水作“慢化剂和控制阀”,使链式反应在人类难以想象的环境中,简洁而神奇地发生。   水的作用举足轻重,这是科学界的最新论点。美国科学家亚历山大・梅希克认为,铀235产生的快中子经过矿石中地下水慢化和控制后,变成了慢中子,使链式反应能以缓慢方式发生。更令人称奇的是,铀235发生的每一次链式反应,都可能持续数千年。因为当核反应堆的温度太高时,将有更多的水蒸发掉,于是链式反应速度减慢、规模变小,使核反应堆温度降低甚至熄火。在这以后的漫长岁月中,地下水会重新汇聚,使慢中子增多,链式反应加速,核反应堆温度升高,以实现重新点火启动。所以,有科学家相信,20亿年来,整个链式反应过程像间歇喷泉一样重复发生。显然,地下水是核反应的触发和控制开关,是关键所在。也就是说,奥克洛核反应堆,之所以没像原子弹那样爆炸,“功劳”全在于地下水的神奇控制,使之在持续几千年的链式反应中,一直缓慢释放着原子能。   科学家们已为这种论点找到了证据。一种只在核反应堆关闭并冷却后才出现的氙同位素,在奥克洛矿区高度集中,这一事实告诉我们,在过去20亿年中,这座由大自然亲手缔造的“核反应堆”,确实像科学家推测的那样,不断重复自动点火和熄灭过程。   但是,质疑这种论点的人也大有人在。有人认为,地下水毕竟不是重水,用来做核反应堆的慢化剂有点勉强;还有,奥克洛矿区的结构相当合理,保存得也相当完整,似乎有刻意之嫌,如此等等。总之,这是一个令全世界科学家都无法揭晓的特大奇谜,被人们称为“奥克洛之谜”。这个谜团的另外几种解释涉及了史前文明、外星人等等,这里就不作介绍。   那么,地球上到底有没有大自然建造的核反应堆呢?有人认为这个问题的答案是:有,在地核中。我们知道,高温造就了熔融态的地核物质,推动了地壳板块的运动。而产生这样的高温,主要得益于两种过程:一种过程是45亿年前地球生成时保存的热量,另一过程是铀、钍等放射性同位素所释放的能量。   于是,一个与地核中放射性元素有关的、更大胆的假设,由西班牙地理学家马文・赫恩登提出。他认为,地核中运行着一个巨大的天然核反应堆,而我们就生活在这个天然核反应堆上。赫恩登认为,在我们脚下深处的地核中,由铀等放射性物质产生的链式反应,这就是地核热量的来源,它释放的原子能使地核中金属物质维持流动状态。正因为这个巨大的核反应堆一直在运转,组成地核和地幔的物质才不停地循环流动。这意味着,在地核这个核反应堆的能量未耗尽之前,它将永远驱动地球大陆板块的运动、火山活动,产生和维持着地球磁场。这种观点是否正确呢?科学家们正在研究。   【责任编辑】李金

  人类发现了原子核裂变的规律,并掌握了巨大的原子能的力量。当今世界,能源问题日益突出,核电站异军突起,这些核电站利用核反应堆释放的能量发电。除了人类建造的核反应堆之外,大自然也在建造“核反应堆”。   万物生长靠太阳,其实,太阳就是大自然建造的“核反应堆”。如同太阳这样的恒星都是超级“核反应堆”。在太阳上,持续发生着核聚变反应,4个质量较小的氢原子核,转化成1个质量较大的氦原子核,同时释放出比原子核裂变高得多的能量。   在太阳这个“核反应堆”中,时时刻刻释放着巨大的能量。在这些能量中,仅有二十亿分之一抵达了地球,就给地球送来光和热,使地球孕育出千姿百态的生命形式,演化出蓬勃的地球文明。从而使地球成为广袤宇宙中,最璀璨夺目的生命家园。   通常,人们以为,在地球上,只有人类建造的“核反应堆”。可是,在非洲西海岸的加蓬共和国奥克洛铀矿,法国工程师鲍齐奎斯发现了奇异的情况。他在1972年6月,对这里的矿石作出了分析,结果令科学界大吃一惊。经过对铀矿中一种铀的同位素铀235进行常规分析,结果显得异乎寻常:天然铀235的含量,比他过去测量所得的数值低。这个数据表明,几十亿年前,这里的铀235可能已燃烧过。难道在人类出现之前,大自然就天造地设了“核反应堆”?   经过多年探索,科学界终于认定,奥克洛铀矿的铀235,是链式反应中生成的“矿渣”,是“核反应堆”曾经存在的证据,这表明奥克洛铀矿区的“核反应堆”,在20亿年前已经点火工作。   在20亿年前,奥克洛铀矿中铀235含量比现在高很多,由于某种原因,可能是自然条件得天独厚,此地形成了“核反应堆”。反应堆的燃烧使铀235的链式反应得以缓慢进行,并且在数十亿年演化过程中,断断续续地释放原子能,其方式和间歇泉喷水相似。   这简直是不可思议的。要知道,要发生核裂变链式反应,先要有大量高浓度铀235,而天然铀矿中只含有极少比例的铀235;即使铀235足够多,要想使核反应不成为核爆炸,还必须使用中子慢化剂如重水等;即使上述两个条件满足了,也并不等于真能发生持续的核反应,还必须使铀与慢化剂之间有某种比例的配置。   在人类建造的核电站中,通常都是核裂变反应堆。在这种反应堆中,必须用高纯度浓缩铀或钚为燃料;必须用石墨、重水等慢化剂来获得慢中子;反应堆中必须加装控制棒,使链式反应受人控制,以缓慢释放原子能。如此苛刻的条件,在奥克洛铀矿的“核反应堆”中,是如何实现的呢?至今在科学界仍然存在很多争论。   最自然的论点是,奥克洛铀矿纯粹是大自然的手笔。20亿年前,种种机缘的巧合,使奥克洛矿区的铀235含量比现在高得多。于是大自然就地取材,利用普通水作“慢化剂和控制阀”,使链式反应在人类难以想象的环境中,简洁而神奇地发生。   水的作用举足轻重,这是科学界的最新论点。美国科学家亚历山大・梅希克认为,铀235产生的快中子经过矿石中地下水慢化和控制后,变成了慢中子,使链式反应能以缓慢方式发生。更令人称奇的是,铀235发生的每一次链式反应,都可能持续数千年。因为当核反应堆的温度太高时,将有更多的水蒸发掉,于是链式反应速度减慢、规模变小,使核反应堆温度降低甚至熄火。在这以后的漫长岁月中,地下水会重新汇聚,使慢中子增多,链式反应加速,核反应堆温度升高,以实现重新点火启动。所以,有科学家相信,20亿年来,整个链式反应过程像间歇喷泉一样重复发生。显然,地下水是核反应的触发和控制开关,是关键所在。也就是说,奥克洛核反应堆,之所以没像原子弹那样爆炸,“功劳”全在于地下水的神奇控制,使之在持续几千年的链式反应中,一直缓慢释放着原子能。   科学家们已为这种论点找到了证据。一种只在核反应堆关闭并冷却后才出现的氙同位素,在奥克洛矿区高度集中,这一事实告诉我们,在过去20亿年中,这座由大自然亲手缔造的“核反应堆”,确实像科学家推测的那样,不断重复自动点火和熄灭过程。   但是,质疑这种论点的人也大有人在。有人认为,地下水毕竟不是重水,用来做核反应堆的慢化剂有点勉强;还有,奥克洛矿区的结构相当合理,保存得也相当完整,似乎有刻意之嫌,如此等等。总之,这是一个令全世界科学家都无法揭晓的特大奇谜,被人们称为“奥克洛之谜”。这个谜团的另外几种解释涉及了史前文明、外星人等等,这里就不作介绍。   那么,地球上到底有没有大自然建造的核反应堆呢?有人认为这个问题的答案是:有,在地核中。我们知道,高温造就了熔融态的地核物质,推动了地壳板块的运动。而产生这样的高温,主要得益于两种过程:一种过程是45亿年前地球生成时保存的热量,另一过程是铀、钍等放射性同位素所释放的能量。   于是,一个与地核中放射性元素有关的、更大胆的假设,由西班牙地理学家马文・赫恩登提出。他认为,地核中运行着一个巨大的天然核反应堆,而我们就生活在这个天然核反应堆上。赫恩登认为,在我们脚下深处的地核中,由铀等放射性物质产生的链式反应,这就是地核热量的来源,它释放的原子能使地核中金属物质维持流动状态。正因为这个巨大的核反应堆一直在运转,组成地核和地幔的物质才不停地循环流动。这意味着,在地核这个核反应堆的能量未耗尽之前,它将永远驱动地球大陆板块的运动、火山活动,产生和维持着地球磁场。这种观点是否正确呢?科学家们正在研究。   【责任编辑】李金


相关文章

  • 中国第一座原子能反应堆建成(1958年)
  • 1981年1月15日,中国第一座原子能反应堆改建成功.这座反应堆是1956年5月开始兴建的,两年后正式运转.反应堆是使原子核分裂维持链式反应的一种装置,是当时利用原子核内部能量的主要形式.反应堆释放出的热能可以用来发电,作为轮船.火车.飞机 ...查看


  • 美国18岁小伙设计出小型核反应堆
  • 2013年03月03日11:24  国际在线 微博 我有话说 原标题:美国18岁小伙设计出小型核反应堆 国际在线报道(记者 张旭):美国一名18岁少年成功设计出一个小型核反应堆,该装置将来能够利用核废料为家庭和工厂提供能源. 美国18岁小伙 ...查看


  • 各国核能利用情况
  • 各国核能利用情况[编辑] 法国的卡特农核电站.法国依靠核能产生全国?的电能.[1] 全世界已有30个国家拥有核电站.在这些国家中,有26个国家有建造更多其他核电站的计划,而有4个国家决定不再建造核电站.另外,有15个暂未拥有核电站的国家正在 ...查看


  • 间歇式可控核聚变反应之二
  • 间歇式可控核聚变反应之二 2014-04-22 聚变反应堆 阅 43 转 3 转藏到我的图书馆 微信 分享: QQ 空间QQ 好友新浪微博腾讯微博推荐给朋友 间歇式可控核聚变反应之二 作者:屈习生 工作单位:无任职单位 通讯地址:陕西省咸阳 ...查看


  • 日本福岛核电站三号反应堆发生"过热"险情
  • 日本福岛核电站三号反应堆发生"过热"险情 2011-03-13 08:53:00    作者:高轶军   来源:人民网 日本核工业安全局13日宣布,福岛核电站内的3号反应堆因冷却系统失灵而进入"紧急状态&quo ...查看


  • 核电站控制棒系统通过验收 核反应堆"心脏"实现中国造
  • 中国广核集团6日对外通报表示,由该企业牵头组织的国家科技支撑计划项目--"百万千瓦级压水堆核电站控制棒驱动系统研发"科研项目日前通过了科技部组织的专家组验收评审,这意味着我国企业已完全掌握适用于12英尺和14英尺燃料组件 ...查看


  • 中广核海上小型核反应堆获国家发改委批复立项
  • 随着国力的增强,中国对海洋经济的开发力度正在加大.除了大量建造船舶外,中国正计划将核反应堆也投入其中,以助力绿色发展和海洋强国建设. 近日,国家发改委复函同意中国广核集团(下称中广核)申报的ACPR50S海洋核动力平台纳入能源科技创新&qu ...查看


  • 反应堆压力容器顶盖密封槽清洗装置的研制
  • [摘 要]反应堆压力容器顶盖密封槽清洗装置的功能是用于反应堆压力容器顶盖密封槽"O"环压道表面污物.附着物的去污清洗.顶盖密封槽关系到核反应堆的密封性进而影响到核反应堆的安全性,通过清洗顶盖密封槽以确保核反应堆压力容器获 ...查看


  • 2012011777_核反应堆热工水力学作业第一周
  • 核反应堆热工水力学作业第一周 工物系 核21班杜靖2012011777 问题:从安全性和经济性的角度分析第三代压水堆AP1000不同于第二代压水堆的至少4条 重要的改进,并讨论之. 答:一.安全性 在安全性方面,AP1000虽然采用比较保守 ...查看


热门内容