獨家二十億年前的核反應堆：没有人的年代，誰讓它運轉了幾十萬年？

1972年,法國一家核燃料加工廠收到了一批來自非洲加蓬的油礦 工作人員在檢查時發現一個極其微小卻又極不尋常的差異 正常情況下,天然油中的油235比例大約是0.720% 可是來自加蓬奧克洛油礦的樣本只有0.717% 只差了十萬分之三,普通人可能根本不會在意 可是對核物理學家來說,這就像銀行金庫裡的黃金突然少了一部分 數字再小,也一定有原因 法國原子能委員會隨即展開調查 他們首先排除了污染和檢測錯誤 接著發現油235偏低並不是個別現象 有些樣本中的比例甚至只有0.296% 經過計算,這座礦裡消失的油235可能多達200公斤 那麼,這200公斤的油235到底去哪了呢? 很快,科學家在礦石中發現了大量核裂變產物 其中一項特別有意思,鋁有七種同位素 奧克洛礦石中能找到六種,唯獨沒有鋁142 而油235發生裂變時,恰恰不會產生鋁142 這就像案發現場留下的一組指紋 答案只有一個,這些油235曾經被一場持續的核裂變反應消耗掉了 換句話說,奧克洛曾經存在過真正的核反應堆 但是接下來的發現才更加令人震驚 科學家推算,這些反應堆形成於大約18億到20億年前 而且不是偶爾反應幾次,而是斷斷續續運轉了幾十萬年 那麼問題來了,按照我們今天所熟悉的人類歷史 21年前,不要說現在科技,連人類都還沒有出現 那麼這些核反應堆究竟是怎麼來的呢? 要知道,建造一座能夠運轉的核反應堆 絕不是把一些油礦堆在一起就可以了 首先,油235的濃度必須足夠高,油礦本身也要達到一定的規模 礦層的厚度和形狀必須合適 否則裂變產生的中子還沒撞到下一個油原子就已經逃走了 附近還不能有太多澎這一類會吸收中子的物質 否則就像一盆冷水潑進火堆,反應立刻停止 更關鍵的是,它還需要一套慢化和冷卻機制 油裂變釋放出來的中子速度太快 反而不容易撞開下一個油235原子核 水進入礦層之後,可以把中子的速度降下來,讓鏈式反應得以持續 科學家因此提出了一種解釋 地下水滲入礦層,核反應開始 溫度升高之後,水被加熱成蒸汽,離開反應區 核反應便逐漸停止 等礦層冷卻,地下水再次流入,反應又重新啟動 也就是說,水進來它就運轉,水離開它就停下 就這樣,阿克洛反應堆像裝了一個自動開關 周而復始地運行了幾十萬年 可是這個解釋仍然留下了一個巨大的疑問 在如此漫長的時間裡 地下水流、礦層形狀、中子毒物和燃料含量以及岩石孔隙 甚至地震活動都可能發生變化 任何一項稍有偏差,反應堆不是停止運轉,就是可能過熱失控 現代核電站有工程師、有電腦、有控制棒和冷卻系統 仍然發生過三哩島、契爾諾貝利和福島事故 而阿克洛沒有留下任何我們熟悉的控制設備 卻維持了幾十萬年 更讓人費解的是它對核廢料的處理 核廢料最令人頭痛的地方 就是放射性元素可能隨著地下水向外擴散 可是研究發現,奧克洛產生的鋪在將近21年的時間裡 只移動了不到10英尺 2018年的研究還發現,反應堆停止運轉後 一些危險的塞和背很快就被鎳金屬及其硫化物包圍 固定下來,沒有大量擴散到周圍環境 周圍的黏土層、低滲透性的岩石和油礦物 又形成了多重屏障 也就是說,這座21年前的核反應堆 不但能自動運轉、調節和冷卻 連產生的核廢料也被長期封存在地下 科學界把它稱為天然核反應堆 真正讓人覺得不可思議的是 現代人造核反應堆需要高度精密的工程設計和嚴格控制 這樣的可控核裂變怎麼會在自然界中隨機出現呢? 美國核物理學家喬治·考恩曾說 在覈反應堆的設計上 人類不是創新者,而是對自然的模仿者 可是,如果21年前的自然 已經能形成一套連現代工程師都感到驚嘆的核反應系統 那麼我們是不是也可以換一個角度思考 在人類這次文明之前 地球上是否曾經出現過其他高度發達的文明呢? 事關萬象,凡事奇聞 這裡是詩凡說,我們下期見