地球上最古老的核反應堆 奧克洛鈾礦成礦於20多億年前
地球上最古老的核反應堆是什麼樣子?核反應堆,又稱為原子能反應堆或反應堆,是能維持可控自持鏈式核裂變反應,以實現核能利用的裝置。核反應堆通過合理佈置核燃料,使得在無需補加中子源的條件下能在其中發生自持鏈式核裂變過程。嚴格來説,反應堆這一術語應覆蓋裂變堆、聚變堆、裂變聚變混合堆,但一般情況下僅指裂變堆。下面就跟本站一起具體看看地球上最古老的核反應堆等相關內容。
地球上最古老的核反應堆
奧克洛鈾礦成礦於20多億年前,而核反應堆在成礦後不久便啟用了,雖然其輸出功率較低,只有10到100千瓦,但運轉時間長達50萬年。
簡介
奧克洛鈾礦(OkloUraniumMine)位於中非加蓬共和國Haut-Ogooué省Franceville鎮附近,為地球上目前唯一的天然核裂變反應堆。此堆是天然形成的,由三個主要沉積區中的16個自然裂變點組成,時間大約在20億年前。1956年da曾預言説地球上有自然形成的核裂變反應堆,1972年這一預言在Oklo鈾礦成為現實,並且是唯一的存在。
1972年,在非洲加篷共和國發現了一個20億年前的鈾礦——奧克洛鈾礦。在礦裏還發現了一個不可思議的史前遺蹟:一個古老的核反應堆。它是由六個區域的大約500噸鈾礦石組成,運轉時間長達50萬年之久。面對這個保存完好、結構合理的核反應堆,人們不禁要問:是誰留下了這個核反應堆?要知道,人類掌握核能技術,建立第一座核反應堆,只是20世紀40年代的事情。
主要成因
1、在當時Oklo鈾礦形成的時候,該地鈾礦石中U235含量高達3%,而普通天然鈾礦U235含量僅有0.72%,這一含量和現今裂變反應堆使用的核燃料濃度相同;
2、此礦周邊存在地表水流,並淹沒反應區;水成為中子吸收劑,吸收熱量沸騰,並將反應堆產生的熱量帶出地表,這一過程同時也冷卻了反應堆,使反應堆停止或減緩裂變;當水從沸騰狀態重新回到液態時,反應堆重新開始工作,形成一個循環。此循環週期大約為2小時30分鐘。
3、鈾元素只有在有氧氣存在的情況下才能溶解在水中,大概就是在20億年前,地球氣候條件產生了極大變化,氧氣含量急劇上升,當時鈾元素分佈存在於巖石中,氧氣和水的存在為鈾元素聚集提供了條件,使該礦中鈾含量濃縮到3%以上,這樣才使該礦的鏈式反應得以啟動。
特殊的鈾濃度,水和地理環境以及大氣的演變種種因素交織在一起,才出現了地球唯一的天然核裂變反應堆——奧克洛鈾礦!這是地球的奇觀!
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