奧克洛天然核反應堆是什麼東西

　　對於奧克洛天然核反應堆，可能很多朋友都不會不知道是什麼，這是指一種在天然情況下，自發而成的核反應堆，跟人造的核反應堆相似。下面是小編分享的奧克洛天然核反應堆的介紹，一起來看看吧。

　　奧克洛天然核反應堆的介紹

　　非洲中部加彭共和國的奧克洛由法國物理學家弗朗西斯·佩蘭發現天然核反應堆，指在鈾礦層中發現的鈾的同位素能夠在過去自然發生自持核連鎖反應的一種現象。1956年日裔美籍物理學家黑田和夫預言了在某種條件下存在天然核反應堆的可能性。發現的天然核反應堆的自然條件與預言非常相似。

　　奧克洛是目前世界上唯一確認的曾經自然發生自持的核連鎖反應的地方，共有16處。從大約20億年以前開始反應，斷斷續續反應了幾十萬年，在此期間平均輸出功率為100千瓦輸出為3000萬伏特。

　　奧克洛核反應堆的說法

　　奧克洛核反應堆——科學家考察 明的說法，這些都是有缺陷的推論，真相是： 1972年，法國從非洲加彭共和國進口一些鈾礦石，準備用於核工業。這些鈾礦石產於奧克洛地區，但是，經過同位素分析後發現，U235的平均濃度竟然只有0.62%，比U235的正常濃度0.72%低得多。為了研究這一特殊現象，科學家們到分佈為帶狀的奧克洛鈾礦區的各點取樣，然後做同位素分析，又發現了濃度低於0.3%的貧化鈾***U235濃度小於其天然濃度0.72%的鈾***。通過認真的科學研究後發現，在20億年前，由於地質的變遷，有水滲入到奧克洛鈾礦區，從而引發了奧克洛鈾礦中的鈾進行了天然的自持鏈式核裂變反應，從而使奧克洛鈾礦區U235的濃度值嚴重低於正常值。這是人們發現的一例天然***並非人造***核反應堆，被稱之為奧克洛現象。

　　通常人們以為，在地球上，只有人類建造的“核反應堆”。可是，在非洲西海岸的加彭共和國奧克洛鈾礦，法國工程師鮑齊奎斯發現了奇異的情況。他在1972年6月，對這裡的礦石作出了分析，結果令科學界大吃一驚。經過對鈾礦中一種鈾的同位素***進行常規分析，結果顯得異乎尋常：天然***的含量，比他過去測量所得的數值低。這個資料表明，幾十億年前，這裡的***可能已燃燒過。

　　科學解釋奧克洛核反應堆

　　對於奧克洛現象，科學家們早在60年代就有預言，比如，中國著名的科

　　核反應堆 學家，中國科學院學部委員侯德封先生，在60年代就明確指出，由於U235的放射性半衰期，也就是U235在放射性衰變過程中，原子核的數目或U235的濃度，減少到原來數目的一半時，所需要的時間大約為7億年，因此，現在天然U235的正常濃度為0.72%，但是在幾十億年前，也就是地球形成後的幾十億年中，鈾礦中U235的濃度卻遠高於今天的濃度，也就是天然的濃縮鈾，如果自然條件具備的話，就會發生天然的自持鏈式核裂變反應。 國外科學界的同行們也相繼作出了同樣的預見，美國的一些科學家明確指出，20億年前的鈾礦石中U235的濃度足以產生天然連鎖反應，並且明確地給出了天然鈾礦發生天然自持鏈式核裂變反應的條件。很快，在1972年，科學家們的預見被證實了。

　　核反應堆有什麼用途

　　核裂變時既釋放出大量能量、又釋放出大量中子。核反應堆有許多用途，但歸結起來，一是利用裂變核能，二是利用裂變中子。核能主要用於發電，但它在其它方面也有廣泛的應用。例如核能供熱、核動力等。

　　核能供熱是廿世紀八十年代才發展起來的一項新技術，這是一種經濟、安全、清潔的熱源，因而在世界上受到廣泛重視。在能源結構上，用於低溫***如供暖等***的熱源，佔總熱耗量的一半左右，這部分熱多由直接燃煤取得，因而給環境造成嚴重汙染。在我國能源結構中，近70%的能量是以熱能形式消耗的，而其中約60%是120℃以下的低溫熱能，所以發展核反應堆低溫供熱，對緩解供應和運輸緊張、淨化環境、減少汙染等方面都有十分重要的意義。核供熱是一種前途遠大的核能利用方式。核供熱不僅可用於居民冬季採暖，也可用於工業供熱。特別是高溫氣冷堆可以提供高溫熱源，能用於煤的氣化、鍊鐵等耗熱巨大的行業。核能既然可以用來供熱、也一定可以用來製冷。清華大學在五兆瓦的低溫供熱堆上已經進行過成功的試驗。核供熱的另一個潛在的大用途是海水淡化。在各種海水淡化方案中，採用核供熱是經濟性最好的一種。在中東、北非地區，由於缺乏淡水，海水淡化的需求是很大的。

　　核能又是一種具有獨特優越性的動力。因為它不需要空氣助燃，可作為地下、水中和太空缺乏空氣環境下的特殊動力;又由於它少耗料、高能量，是一種一次裝料後可以長時間供能的特殊動力。例如，它可作為火箭、宇宙飛船、人造衛星、潛艇、航空母艦等的特殊動力。將來核動力可能會用於星際航行。現在人類進行的太空探索，還侷限於太陽系，故飛行器所需能量不大，用太陽能電池就可以了。如要到太陽系外其他星系探索，核動力恐怕是唯一的選擇。美、俄等國-直在從事核動力衛星的研究開發，旨在把發電能力達上百千瓦的發電裝置裝在衛星上。由於有了大功率電源，衛星在通訊、軍事等方面的威力將大大增強。1997年10月15日美國宇航局發射的“卡西尼”號核動力空間探測飛船，它要飛往土星，歷時7年，行程長達35億公里漫長的旅途。

　　核動力推進，主要用於核潛艇、核航空母艦和核破冰船。由於核能的能量密度大、只需要少量核燃料就能執行很長時間，這在軍事上有很大優越性。尤其是核裂變能的產生不需要氧氣，故核潛艇可在水下長時間航行。正因為核動力推進有如此大的優越性，故幾十年來全世界己製造的用於艦船推進的核反應堆數目已達數百座，超過了核電站中的反應堆數目***當然其功率遠小於核電站反應堆***。現在核航空母艦、核驅逐艦、核巡洋艦與核潛艇一起，已形成了一支強大的海上核力量。

　　核反應堆的第二大用途就是利用鏈式裂變反應中放出的大量中子。這方面的用途是非常多的，我們這裡僅舉少量幾個例子。我們知道，許多穩定的元素的原子核如果再吸收一箇中子就會變成一種放射性同位素。因此反應堆可用來大量生產各種放射性同位素。放射性同位素在工業、農業、醫學上的廣泛用途現在幾乎是盡人皆知的了。還有，現在工業、醫學和科研中經常需用一種帶有極微小孔洞的薄膜，用來過濾、去除溶液中的極細小的雜質或細菌之類。在反應堆中用中子轟擊薄膜材料可以生成極微小的孔洞，達到上述技術要求。利用反應堆中的中子還可以生產優質半導體材料。我們知道在單晶矽中必須摻入少量其他材料，才能變成半導體，例如摻入磷元素。一般是採用擴散方法，在爐子裡讓磷蒸汽通過矽片表面滲進去。但這樣做效果不是太理想，矽中磷的濃度不均勻，表面濃度高裡面濃度變低。現在可採用中子摻雜技術。把單晶矽放在反應堆裡受中子輻照，矽俘獲一箇中子後，經衰變後就變成了磷。由於中子不帶電、很容易進入矽片的內部，故這種辦法生產的矽半導體性質優良。利用反應堆產生的中子可以治療癌症。因為許多癌組織對於硼元素有較多的吸收，而且硼又有很強的吸收中子能力。硼被癌組織吸收後，經中子照射，硼會變成鋰並放出α射線。α射線可以有效殺死癌細胞，治療效果要比從外部用γ射線照射好得多。反應堆裡的中子還可用於中子照相或者說中子成像。中子易於被輕物質散射，故中子照相用於檢查輕物質***例如***、***等***特別有效，如果用x光或超聲成像則檢查不出來。