地球上最古老的核反应堆 奥克洛铀矿成矿于20多亿年前
地球上最古老的核反应堆是什么样子?核反应堆,又称为原子能反应堆或反应堆,是能维持可控自持链式核裂变反应,以实现核能利用的装置。核反应堆通过合理布置核燃料,使得在无需补加中子源的条件下能在其中发生自持链式核裂变过程。严格来说,反应堆这一术语应覆盖裂变堆、聚变堆、裂变聚变混合堆,但一般情况下仅指裂变堆。下面就跟本站一起具体看看地球上最古老的核反应堆等相关内容。
地球上最古老的核反应堆
奥克洛铀矿成矿于20多亿年前,而核反应堆在成矿后不久便启用了,虽然其输出功率较低,只有10到100千瓦,但运转时间长达50万年。
简介
奥克洛铀矿(OkloUraniumMine)位于中非加蓬共和国Haut-Ogooué省Franceville镇附近,为地球上目前唯一的天然核裂变反应堆。此堆是天然形成的,由三个主要沉积区中的16个自然裂变点组成,时间大约在20亿年前。1956年da曾预言说地球上有自然形成的核裂变反应堆,1972年这一预言在Oklo铀矿成为现实,并且是唯一的存在。
1972年,在非洲加篷共和国发现了一个20亿年前的铀矿——奥克洛铀矿。在矿里还发现了一个不可思议的史前遗迹:一个古老的核反应堆。它是由六个区域的大约500吨铀矿石组成,运转时间长达50万年之久。面对这个保存完好、结构合理的核反应堆,人们不禁要问:是谁留下了这个核反应堆?要知道,人类掌握核能技术,建立第一座核反应堆,只是20世纪40年代的事情。
主要成因
1、在当时Oklo铀矿形成的时候,该地铀矿石中U235含量高达3%,而普通天然铀矿U235含量仅有0.72%,这一含量和现今裂变反应堆使用的核燃料浓度相同;
2、此矿周边存在地表水流,并淹没反应区;水成为中子吸收剂,吸收热量沸腾,并将反应堆产生的热量带出地表,这一过程同时也冷却了反应堆,使反应堆停止或减缓裂变;当水从沸腾状态重新回到液态时,反应堆重新开始工作,形成一个循环。此循环周期大约为2小时30分钟。
3、铀元素只有在有氧气存在的情况下才能溶解在水中,大概就是在20亿年前,地球气候条件产生了极大变化,氧气含量急剧上升,当时铀元素分布存在于岩石中,氧气和水的存在为铀元素聚集提供了条件,使该矿中铀含量浓缩到3%以上,这样才使该矿的链式反应得以启动。
特殊的铀浓度,水和地理环境以及大气的演变种种因素交织在一起,才出现了地球唯一的天然核裂变反应堆——奥克洛铀矿!这是地球的奇观!
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