20亿年前，地球一片荒凉，动物和植物都还未出现，只有细菌等微生物生存。然而在这寂静的大陆上，却有一座 货真价实的核反应堆 ，运行了数十万年之久，其寿命远远超过当今人类建设的核电站。这座匪夷所思的反应堆是如何被发现的呢？是谁建造了它？会不会出自外星人或未知的史前高级文明之手呢？今天就为大家解开史前反应堆的种种谜团，了解这一段神奇的地球往事。
20亿年前的史前洪荒时代，居然存在核反应堆
20亿年前的反应堆被发现
让我们先回到1972年，当时法国一家铀浓缩工厂实验室的一位工程师，正按照惯例检查铀浓缩原料「黄饼」中的铀235的富集度，也就是在总铀元素中的含量，发现是0.7171%，比公认的数据0.72%少了千分之三，这引起了他的怀疑。
也许您会问：千分之三的误差有什么大惊小怪的呢？要是搁在别的事儿上确实很正常，但在核材料上出现这样的误差，就足以引起高度重视。因此地球上的天然铀元素中，铀235的占比无论在哪儿都是0.72%，而这些工厂原料中少掉的一点点铀235去了哪里了呢？如果被恐怖分子偷去造核弹，那可就麻烦大了！
提纯后的铀精矿石：黄饼
于是法国人一路追查，一直找到了这批铀矿的产地：非洲加蓬的奥克洛矿区，在这里发现了多个铀235含量低于天然富集度的样品，最低的甚至不到正常值的一半，并且还找到了裂变产物：钐和钕的痕迹，一下子让科学家惊掉了下巴，因为这只有一种可能：奥克洛矿的铀矿石，是被使用过的，这里存在着古老的核反应堆，而且不只一座！事实上，调查人员共发现了17座核反应堆，经测算，它们在20亿年前就开始运行，持续了几十万年，释放出了相当于1300亿千瓦时的能量。
非洲加蓬的奥克洛铀矿
巨大的谜团
消息一出，世界为之震惊，尤其是科幻爱好者和各路媒体。大家都在追问：是谁在20亿年前使用了这些铀矿石呢？要知道让铀发生核裂变反应，是一件非常困难的事，人类掌握这项技术只有70多年，最早由著名物理学家费米在芝加哥大学的网球场上建成，非常简陋，核能发电的历史则更短。而且核电站一般使用浓缩铀，要让未经浓缩的天然铀发生核裂变，需要用吸收中子比较少的石墨或重水作为中子慢化剂来构建反应堆，还需要复杂而精细的设计和计算。
人类建造的第一座反应堆，确实是一个「堆」
现代核电站堆芯
显然，在20亿年前的洪荒时代，别说人了，连个虫子都没有，不可能存在费米这样的超一流学者，更不具备浓缩铀或生产重水和石墨的条件，但这些反应堆的存在是无法否认的，这就难以解释了，难道现代的某个科学家带着一群工程师穿越了？还是说它们的建造者是乘坐飞碟光临地球的外星人，亦或是我们未知的史前高级文明呢？
外星人笑而不语
这样的推论很令人兴奋，但却解释不了以下事实：这些反应堆遗址中，未发现任何人工制造的部件，除了矿石还是矿石。并且，也没有任何能够发电的装置，反应堆似乎只是在发出热量，难道外星人是要在这里烧暖气？还是说吃饱了没事儿干，想留下一个恶作剧，戏弄一下亿万年后的人类？显然这非常不符合逻辑。但如果建造者不是外星人或史前文明的话，他又会是谁呢？答案令人出乎意料：这些反应堆竟是自然形成的，二十亿年前的独特条件加上一些偶然因素，促成了这个必然的结果。
奥克洛远古反应堆内部
答案揭晓：反应堆是天然形成的！
虽然在当今的地球上，铀元素中铀235占0.72%，其余基本上是铀238，然而大家不要忘了它们都是放射性核素，都会衰变。铀235的半衰期是7亿年，也就是每7亿年减少一半，而铀238的半衰期约45亿年。它俩的半衰期是如此漫长，以至于在人类这区区几十年的核能利用历史中，可以近似地将它们的比例当成是不变的。然而二十亿年的时间，已经接近铀235半衰期的三倍，这意味着当时的铀235总量会是现在的8倍，再考虑到铀238也在衰变，可以计算出当时铀235的富集度是3.7%，这已经超过了现代核电站核燃料中的铀浓缩程度，即使没有石墨和重水，只要有普通的轻水，也能形成反应堆了。
云室中的铀矿石，它不断衰变，并发出射线
然而事情并没有那么简单，铀矿石毕竟不是核燃料，其中只有一丁点儿的铀，即使用水泡起来，也临界不了，变不成反应堆。这时候，大自然就显示出了它的鬼斧神工：在铀矿层与上方的页岩层之间出现了裂缝，地面上的水进入裂缝，溶解了铀矿层中的含铀矿物质。含铀的水汇集在大大小小的「口袋」区域，形成了集水坑，随着水分的不断汇集和蒸发，铀的浓度越来越高，当高到一定程度时，核裂变反应就发生了，大量的热量被释放出来，将坑中的水烧得沸腾，30分钟后水被蒸干，核反应停止，而2.5小时后，足量的水再次进入坑中，反应又再次开始。就这样，核反应忽而开始，忽而结束，断断续续地持续了几十万年。
奥克洛反应堆形成原理
真相终于大白，原来核反应堆并不是人类的专利，在地球的年轻时期，这种事情并不少见。如果把时间再向前推，在45亿年前，地球刚刚形成的时候，铀235的富集度更加高，达到了23%，远远高于核燃料，如果再有合适的条件比如水的存在，也许地球上到处都是天然形成的反应堆呢！神马？你说外星人？他们恐怕看不上核裂变这种「低级」能源吧！
