分享

加蓬发现共16处17亿年前就开始运行的史前核反应堆是怎么形成的?

 昵称57155027 2018-08-23

核反应堆是可以自然形成的,不需要谁建造。


所以究竟核反应堆是啥东西?

核反应堆就是能在一段时间内自发进行核反应的堆呗。所谓核反应指的是原子核的受激衰变,这种受激衰变在条件合适时可以自我维持,这种自我维持被称为链式反应,直到原料耗竭或不再符合受激衰变的条件。当然,链式反应或者核反应堆乃至原子蛋,都是建立在原子核的自发衰变和受激衰变的基础之上的。



图示:链式反应。铀235的受激衰变。

1、放射性元素的自发衰变或被热中子诱发衰变,在释放能量的同时还释放出热中子

2、放射性元素的密度超过临界值,这样释放出的热中子有较大概率击中别的放射性元素,引发原子核受激衰变的同时,更重要的是让热中子再生,甚至增殖。


所以,链式反应或者说核反应堆的核心就是热中子的再生和增殖,这个过程总是伴随着原子核的裂变以及能量的释放。人类借此才能制造出核武器以及核电站。核武器的能量释放得更快,核电站的能量释放则慢得多,同时还要能控制能量的释放速度,不能失控,如果失控将导致核事故,不过核电站是不会像原子弹那样爆炸的,这是在设计的时候就避免了这种最糟的后果、

图示:核反应堆的控制棒,用来吸收中子,没有了中子,链式反应也就结束了。能量的剧烈的释放就会停止,只剩下天然衰变的放能,这个能量释放的速度是很慢的。

天然核反应堆

在了解了原子核的自发衰变和受激衰变之后,核物理学家就预言了天然核反应堆的存在,但这东西是否一定存在于地球上,那就得看运气了。人类运气不错,地球足够大而复杂。


1972年法国核科学家注意到有批铀矿中的铀235与铀238的同位素比值反常。注意,铀235比铀238更容易受激衰变。经过实地调查,他们认为这批铀矿的所在地在20亿年前曾经是一个天然的核反应堆,在经历百万年的核反应之后,铀235的密度下降到核反应无法再自我维持时停止。之所以能推导出这些时间,是因为自然界中的铀235/铀238的比值是相对恒定的,铀235的含量剧烈下降,就暴露了曾经发生过的剧烈衰变。这样的剧烈衰变不能用自发衰变解释,自然就是受激衰变,而只要是受激衰变就叫核反应堆,不管多么粗糙都算。说到底就是铀235浓度过高,但又没有高到能成为原子弹的程度,在自然环境中,永远不会自发形成一个原子弹,这一点大家可以放心。

图示:如果不够纯,是没法成为原子弹的

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多