20億年前，地球一片荒涼，動物和植物都還未出現，只有細菌等微生物生存。然而在這寂靜的大陸上，卻有一座 貨真價實的核子反應爐 ，執行了數十萬年之久，其壽命遠遠超過當今人類建設的核電廠。這座匪夷所思的反應爐是如何被發現的呢？是誰建造了它？會不會出自外星人或未知的史前高級文明之手呢？今天就為大家解開史前反應爐的種種謎團，了解這一段神奇的地球往事。
20億年前的史前洪荒時代，居然存在核子反應爐
20億年前的反應爐被發現
讓我們先回到1972年，當時法國一家鈾濃縮工廠實驗室的一位工程師，正按照慣例檢查鈾濃縮原料「黃餅」中的鈾235的富集度，也就是在總鈾元素中的含量，發現是0.7171%，比公認的數據0.72%少了千分之三，這引起了他的懷疑。
也許您會問：千分之三的誤差有什麽大驚小怪的呢？要是擱在別的事兒上確實很正常，但在核材料上出現這樣的誤差，就足以引起高度重視。因此地球上的天然鈾元素中，鈾235的占比無論在哪兒都是0.72%，而這些工廠原料中少掉的一點點鈾235去了哪裏了呢？如果被恐怖分子偷去造核彈，那可就麻煩大了！
提純後的鈾精礦石：黃餅
於是法國人一路追查，一直找到了這批鈾礦的產地：非洲加彭的奧克洛礦區，在這裏發現了多個鈾235含量低於天然富集度的樣品，最低的甚至不到正常值的一半，並且還找到了分裂產物：釤和釹的痕跡，一下子讓科學家驚掉了下巴，因為這只有一種可能：奧克洛礦的鈾礦石，是被使用過的，這裏存在著古老的核子反應爐，而且不只一座！事實上，調查人員共發現了17座核子反應爐，經測算，它們在20億年前就開始執行，持續了幾十萬年，釋放出了相當於1300億千瓦時的能量。
非洲加彭的奧克洛鈾礦
巨大的謎團
訊息一出，世界為之震驚，尤其是科幻愛好者和各路媒體。大家都在追問：是誰在20億年前使用了這些鈾礦石呢？要知道讓鈾發生核分裂反應，是一件非常困難的事，人類掌握這項技術只有70多年，最早由著名物理學家費米在芝加哥大學的網球場上建成，非常簡陋，核能發電的歷史則更短。而且核電廠一般使用濃縮鈾，要讓未經濃縮的天然鈾發生核分裂，需要用吸收中子比較少的石墨或重水作為中子慢化劑來構建反應爐，還需要復雜而精細的設計和計算。
人類建造的第一座反應爐，確實是一個「堆」
現代核電廠爐心
顯然，在20億年前的洪荒時代，別說人了，連個蟲子都沒有，不可能存在費米這樣的超一流學者，更不具備濃縮鈾或生產重水和石墨的條件，但這些反應爐的存在是無法否認的，這就難以解釋了，難道現代的某個科學家帶著一群工程師穿越了？還是說它們的建造者是乘坐飛碟光臨地球的外星人，亦或是我們未知的史前高級文明呢？
外星人笑而不語
這樣的推論很令人興奮，但卻解釋不了以下事實：這些反應爐遺址中，未發現任何人工制造的部件，除了礦石還是礦石。並且，也沒有任何能夠發電的裝置，反應爐似乎只是在發出熱量，難道外星人是要在這裏燒暖氣？還是說吃飽了沒事兒幹，想留下一個惡作劇，戲弄一下億萬年後的人類？顯然這非常不符合邏輯。但如果建造者不是外星人或史前文明的話，他又會是誰呢？答案令人出乎意料：這些反應爐竟是自然形成的，二十億年前的獨特條件加上一些偶然因素，促成了這個必然的結果。
奧克洛遠古反應爐內部
答案揭曉：反應爐是天然形成的！
雖然在當今的地球上，鈾元素中鈾235占0.72%，其余基本上是鈾238，然而大家不要忘了它們都是放射性核素，都會衰變。鈾235的半衰期是7億年，也就是每7億年減少一半，而鈾238的半衰期約45億年。它倆的半衰期是如此漫長，以至於在人類這區區幾十年的核能利用歷史中，可以近似地將它們的比例當成是不變的。然而二十億年的時間，已經接近鈾235半衰期的三倍，這意味著當時的鈾235總量會是現在的8倍，再考慮到鈾238也在衰變，可以計算出當時鈾235的富集度是3.7%，這已經超過了現代核電廠核燃料中的鈾濃縮程度，即使沒有石墨和重水，只要有普通的輕水，也能形成反應爐了。
雲室中的鈾礦石，它不斷衰變，並行出射線
然而事情並沒有那麽簡單，鈾礦石畢竟不是核燃料，其中只有一丁點兒的鈾，即使用水泡起來，也臨界不了，變不成反應爐。這時候，大自然就顯示出了它的鬼斧神工：在鈾礦層與上方的頁巖層之間出現了裂縫，地面上的水進入裂縫，溶解了鈾礦層中的含鈾礦物質。含鈾的水匯集在大大小小的「口袋」區域，形成了集水坑，隨著水分的不斷匯集和蒸發，鈾的濃度越來越高，當高到一定程度時，核分裂反應就發生了，大量的熱量被釋放出來，將坑中的水燒得沸騰，30分鐘後水被蒸幹，核反應停止，而2.5小時後，足量的水再次進入坑中，反應又再次開始。就這樣，核反應忽而開始，忽而結束，斷斷續續地持續了幾十萬年。
奧克洛反應爐形成原理
真相終於大白，原來核子反應爐並不是人類的專利，在地球的年輕時期，這種事情並不少見。如果把時間再向前推，在45億年前，地球剛剛形成的時候，鈾235的富集度更加高，達到了23%，遠遠高於核燃料，如果再有合適的條件比如水的存在，也許地球上到處都是天然形成的反應爐呢！神馬？你說外星人？他們恐怕看不上核分裂這種「低階」能源吧！
