天然核反应堆 天然核反应堆
天然核反应堆中,铀235的浓度为0.01%,这意味着每天大约有1.5吨铀在这里发生核裂变。,如果把这些铀转化为能量,就会产生巨大的能量。如果把这些铀转化为能量,就会产生巨大的能量。这些能量足以摧毁整个地球。,在核武器研究领域,人们一直在寻找一种方法来制造造和储存核武器。,由于技术限制,这种想法只能停留在理论阶段。直到现在,世界上仍有许多国家没有掌握核武器的制造技术。
一、20亿年前的现代化核反应堆是怎么回事,又是什么带来的?
关于“奥克洛核反应堆”有不少关于史前文明的说法,这些都是有缺陷的推论,真相是这样的 1972年,法国从非洲加蓬共和国进口一些铀矿石,准备用于核工业。这些铀矿石产于奥克洛地区,,经过同位素分析后发现,U235的平均浓度竟然只有0.62%,比U235的正常浓度0.72%低得多。为了研究这一特殊现象,科学家们到分布为带状的奥克洛铀矿区的各点取样,然后做同位素分析,又发现了浓度低于0.3%的贫化铀(U235浓度小于其天然浓度0.72%的铀)。通过认真的科学研究后发现,在20亿年前,由于地质的变迁,有水渗入到奥克洛铀矿区,从而引发了奥克洛铀矿中的铀进行了天然的自持链式核裂变反应,从而使奥克洛铀矿区U235的浓度值严重低于正常值。这是人们发现的一例天然(并非人造)核反应堆,被称之为奥克洛现象。 其实,对于奥克洛现象,科学家们早在60年代就有预言,比如,我国著名的科学家,中国科学院学部委员侯德封先生,在60年代就明确指出,由于U235的放射性半衰期,也就是U235在放射性衰变过程中,原子核的数目或U235的浓度,减少到原来数目的一半时,所需要的时间大约为7亿年,,现在天然U235的正常浓度为0.72%,在几十亿年前,也就是地球形成后的几十亿年中,铀矿中U235的浓度却远高于今天的浓度,也就是天然的浓缩铀,如果自然条件具备的话,就会发生天然的自持链式核裂变反应。国外科学界的同行们也相继作出了同样的预见,美国的一些科学家明确指出,20亿年前的铀矿石中U235的浓度足以产生天然连锁反应,并且明确地给出了天然铀矿发生天然自持链式核裂变反应的条件。很快,在1972年,科学家们的预见被证实了。那么,形成天然核反应堆很难吗?其实,对于20亿年前的U235的浓度来说,实在是太容易了,要求的条件也非常简单。 是U235的浓度一般至少要超过1%。因为正常情况下,一般动力核反应堆使用的核燃料都是浓度超过1%、一般不超过5%的低浓度U235。现在U235的正常浓度是0.72%,而U235的半衰期大约为7亿年,也就是说,每往前推7亿年,其浓度就应该是现在浓度的一倍,那么20亿年前的U235正常浓度就远高于3%! 就是,U235在放射性衰变过程中,会放出中子,如果其他U235的核吸收一个中子后,通常会分裂成两个小核,并放出2到3个快中子,释放出能量。如果放出的这些中子,只要有1个以上能够被其他U235俘获,就能发生核裂变反应。,U235裂变产生的是快中子,不容易被俘获,所以反应堆需要慢化材料,如水(矿床局部断裂可以引起水的渗透)或碳等来减慢快中子的速度。当铀矿中沉积的铀浓度较高,堆块质量或者是堆块体积超过临界值时,中子被俘获的机会就会大大增加,核裂变反应也就非常容易发生了。 如果上述核裂变反应不断加剧,释放的能量过多,就会使温度升高到一定程度(此时若不加以控制,反应会更加剧烈,就会发生核爆炸),慢化材料水就会汽化为蒸汽,前面提到的对快中子的慢化效应就会降低,连锁反应减慢。这个自然调节机制使得反应堆能够稳定地运行,这样就形成了自持链式核裂变反应。可见,奥克洛现象完全是地球演化过程中发生的自然现象,并不是史前人类的杰作。 ——参考 百度_百科