編者按：二十億年的奧克洛核反應堆一直是被議論的焦點，經常和史前文明聯絡起來，主流觀點認為這座反應堆是天然形成的，但根據網上流傳的所謂“科學家的分析”，漏洞很多，甚至不符合科學基本規律，不想人云亦云，想做一番解釋，此文由此而生。

1972年9月，法國原子能委員會宣佈，在西非赤道海岸加彭共和國發現了一座休眠的天然核反應堆。

奧克洛鈾礦

起因是加彭的工廠中發現奧克洛鈾礦的礦石樣品中，鈾235已經貧化。自然界鈾235 的丰度為0。7%，而在奧克洛堆心中挖掘的富鈾礦所含鈾235丰度僅為0。44%，遠低於自然界的平均標準。

鈾235的丰度下降有兩種情況，一種是“分離”，一種是“燃燒”

。對於“分離”，自然界自發的分析鈾235基本是不可能的，就算髮生了，也應該是一部分鈾貧化，一部分鈾富集，而奧克洛鈾礦並不是這樣，整體發生貧化的現象。另一種情況，鈾礦的“燃燒”，既自持鏈式裂變反應，也就是說奧克洛鈾礦是一座天然形成的核反應堆，將鈾235消耗掉了。

事實是這樣嗎？

不論是天然或者人工核反應堆，它的反應原理都是一樣的，無法逃離物理規律的束縛。分析奧克洛核反應堆需要用人工核反應堆的原理作對比。

一個核反應堆的裂變是靠中子來維持的，一個慢中子撞擊鈾核後，可以裂變為2。5箇中子，裂變的中子至少有一個被其它鈾核吸收，這樣才能產生下一次裂變，這種狀態不斷地持續，就是鏈式分裂反應。而沒有被鈾核吸收的中子要麼被其它同位素吸收，要麼逃逸離開。

所以，一個核反應堆的啟動要有一箇中子源釋放中子。

人工核反應堆使用同位素中子源或加速器中子源來啟動，而自然界的核反應堆用什麼來啟動呢？

有一種猜想：靠鈾235自發裂變出中子啟動。

自發裂變效果圖

自發裂變：

原子核在沒有粒子轟擊或不加入能量的情況下發生的裂變。天然元素的自發裂變僅為於鈾和釷。

丰度

：指一種化學元素在某個自然體中的重量佔這個自然體總重量的相對份額。

持這種觀點的人認為：

自然界能自發裂變的元素寥寥無幾，鈾235恰恰是其中之一，鈾235的半衰期為7。00×10^8年，即7億年，鈾238的半衰期為4。468 × 10^9年，現今鈾235丰度為0。7%。奧洛克鈾礦的年齡為20億年，所以20億年前的鈾235丰度大概為3-4%左右，這個丰度已經很高，達到核裂變反應的丰度標準，在地址不斷變遷等地殼活動中，鈾235釋放中子會更加活躍，啟動鏈式核反應的可能性也大大增加。

但這個理論有一個致命的缺陷，那就是品位的要求。

品位是指礦石中有用成分或有用礦物的含量。

我們要明確一個概念，鈾礦不是天然鈾。

在人造核反應堆中使用的天然鈾都是在鈾礦中提純的鈾化合物（黃餅）。在提純的鈾化物中，鈾235的丰度達到3%以上才可以進行反應。

已知鈾礦石的品位最高才19%左右，這麼低含量的鈾化物在單位面積下釋放中子很有限，由於其它雜質太多，大部分中子會被其它雜質吸收，而鈾核接受中子是難上加難。

尤其奧克洛鈾礦屬於沉積式礦藏，這種型別的礦藏的鈾品位非常低，一般為0。03%～0。1%，在這種品位下進行自發鏈式核反應幾乎不可能。

至於網上所傳，奧克洛礦藏鈾品位達到20-40%之間，是無稽之談。現今已查實的最富鈾礦在加拿大阿薩巴斯卡盆地，在雪茄湖礦藏中發現兩個相鄰的礦體，平均品位才19.06%。

從邏輯上分析，這種猜想也是不可能的。如果鈾礦石自發裂變的中子能夠啟動核裂變，那麼在人工核反應堆中，把鈾化物放在一起就可以直接反應了，哪還需要中子源？實際上，反應堆核燃料包芯是亞臨界狀態，沒有中子源是無法啟動的。所以靠鈾礦石自發裂變，如同天方夜譚。

水只能用來冷卻和減速，無法控制裂變速度，更不能平穩停堆。

假定自然核聚變可以發生

，那麼一定要有減速劑。因為快中子是無法被鈾核捕捉的，需要減速劑將快中子變為慢中子，這樣鈾核才能接收。人工核反應堆使用重水，輕水等作為減速劑。

有觀點認為：奧克洛核反應堆的減速劑為礦藏水。這麼猜測是可以的，純度比較高的礦藏水可以用來減速中子，但是如何控制核反應的速度？

現代人工核反應堆使用安全棒吸收中子來控制鏈式分裂的速度。安全棒的材料一般是硼、碳化硼、鎘、銀銦鎘等。奧洛克核反應堆當然不會有控制棒，它只有水。

有人認為，“大自然是非常奇妙的，透過礦藏水可以有效的控制鏈式裂變的速度，當反應速度快的時候，水會沸騰減少甚至燒乾，這樣鏈式反應就會結束，溫度會慢慢降低，當礦藏水繼續累積到一定量時，鏈式核反應又繼續進行，反反覆覆持續了幾百萬年”。

這種觀點的意思是，用鈾235自發裂變來啟動核反應堆到臨界狀態，然後利用一灘水就可以控制核反應的速度。

我們不能用大自然很奇妙這種沒有任何科學依據的語言來描述核反應的過程。

要知道，人工核反應堆都使用外接中子源，不敢使用高純度鈾逼近臨界質量來啟動核反應堆，因為控制棒根本來不及插入，只能達到臨界狀態停止發射中子，防止出現不可控的危險。

假定奧克洛核反應堆可以用鈾235自發裂變啟動成功

，但很難控制裂變速度，用水來控制，這幾乎不可能，發生劇烈核裂變倒是很可能。即使偶然一次成功了，也不可能一次又一次的啟動、停止，持續幾百萬年。水沸騰減少後，鏈式反應式會終止，

但水是重要的冷卻劑，沒有了冷卻劑，堆心會持續升溫甚至融化，這就破壞自然形成的核反應環境

。也就是說一旦發生核裂變，反應堆一次就用廢，而且裂變反應持續不了多長時間。

自然降溫可以實現平穩安全停堆的話，福島核電站也就不會發生事故了。

福島核電站

如果奧克洛核反應堆是自然形成，那麼它需要具備一系列“巧合”的條件，然而所有的巧合組成在一起只能是必然，必然的前提是外界人工的干預，那麼奧克洛核反應堆是天然形成的理論就站不住腳。

既然自然形成解釋不通，是否有“史前文明”的可能？

發現文明的基本要素有“城市建築”、“文字”、“歷史遺物”等等。在奧克洛礦坑中，除了鈾礦以外，沒有任何其它東西出土，無法證明史前遺蹟的存在。

結語：

以現有的科學知識暫時還無法解釋奧克洛核反應堆是如何出現的，很多情況都是猜想。大膽的猜想與假設是沒問題的，但不能脫離客觀規律，脫離基本物理定律的猜想就是臆想，這種態度是不可取的。小編不否定史前文明的存在，亦不否認自然形成的可能，但對毫無道理的想法還是持否定態度的。

如此之多的不解之謎讓奧克洛核反應堆蒙上神秘的面紗，希望在未來某一天，人類能真正發現奧洛克核反應堆的秘密。

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