天設地造的“核反應堆”

人類發現了原子核裂變的規律，并掌握了巨大的原子能的力量。當今世界，能源問題日益突出，核電站異軍突起，這些核電站利用核反應堆釋放的能量發電。除了人類建造的核反應堆之外，大自然也在建造“核反應堆”。

萬物生長靠太陽，其實，太陽就是大自然建造的“核反應堆”。如同太陽這樣的恒星都是超級“核反應堆”。在太陽上，持續發生著核聚變反應，4個質量較小的氫原子核，轉化成1個質量較大的氦原子核，同時釋放出比原子核裂變高得多的能量。

在太陽這個“核反應堆”中，時時刻刻釋放著巨大的能量。在這些能量中，僅有二十億分之一抵達了地球，就給地球送來光和熱，使地球孕育出千姿百態的生命形式，演化出蓬勃的地球文明。從而使地球成為廣袤宇宙中，最璀璨奪目的生命家園。

通常，人們以為，在地球上，只有人類建造的“核反應堆”。可是，在非洲西海岸的加蓬共和國奧克洛鈾礦，法國工程師鮑齊奎斯發現了奇異的情況。他在1972年6月，對這里的礦石作出了分析，結果令科學界大吃一驚。經過對鈾礦中一種鈾的同位素鈾235進行常規分析，結果顯得異乎尋常：天然鈾235的含量，比他過去測量所得的數值低。這個數據表明，幾十億年前，這里的鈾235可能已燃燒過。難道在人類出現之前，大自然就天造地設了“核反應堆”？

經過多年探索，科學界終于認定，奧克洛鈾礦的鈾235，是鏈式反應中生成的“礦渣”，是“核反應堆”曾經存在的證據，這表明奧克洛鈾礦區的“核反應堆”，在20億年前已經點火工作。

在20億年前，奧克洛鈾礦中鈾235含量比現在高很多，由于某種原因，可能是自然條件得天獨厚，此地形成了“核反應堆”。反應堆的燃燒使鈾235的鏈式反應得以緩慢進行，并且在數十億年演化過程中，斷斷續續地釋放原子能，其方式和間歇泉噴水相似。

這簡直是不可思議的。要知道，要發生核裂變鏈式反應，先要有大量高濃度鈾235，而天然鈾礦中只含有極少比例的鈾235；即使鈾235足夠多，要想使核反應不成為核爆炸，還必須使用中子慢化劑如重水等；即使上述兩個條件滿足了，也并不等于真能發生持續的核反應，還必須使鈾與慢化劑之間有某種比例的配置。

在人類建造的核電站中，通常都是核裂變反應堆。在這種反應堆中，必須用高純度濃縮鈾或钚為燃料；必須用石墨、重水等慢化劑來獲得慢中子；反應堆中必須加裝控制棒，使鏈式反應受人控制，以緩慢釋放原子能。如此苛刻的條件，在奧克洛鈾礦的“核反應堆”中，是如何實現的呢？至今在科學界仍然存在很多爭論。

最自然的論點是，奧克洛鈾礦純粹是大自然的手筆。20億年前，種種機緣的巧合，使奧克洛礦區的鈾235含量比現在高得多。于是大自然就地取材，利用普通水作“慢化劑和控制閥”，使鏈式反應在人類難以想象的環境中，簡潔而神奇地發生。

水的作用舉足輕重，這是科學界的最新論點。美國科學家亞歷山大·梅希克認為，鈾235產生的快中子經過礦石中地下水慢化和控制后，變成了慢中子，使鏈式反應能以緩慢方式發生。更令人稱奇的是，鈾235發生的每一次鏈式反應，都可能持續數千年。因為當核反應堆的溫度太高時，將有更多的水蒸發掉，于是鏈式反應速度減慢、規模變小，使核反應堆溫度降低甚至熄火。在這以后的漫長歲月中，地下水會重新匯聚，使慢中子增多，鏈式反應加速，核反應堆溫度升高，以實現重新點火啟動。所以，有科學家相信，20億年來，整個鏈式反應過程像間歇噴泉一樣重復發生。顯然，地下水是核反應的觸發和控制開關，是關鍵所在。也就是說，奧克洛核反應堆，之所以沒像原子彈那樣爆炸，“功勞”全在于地下水的神奇控制，使之在持續幾千年的鏈式反應中，一直緩慢釋放著原子能。

科學家們已為這種論點找到了證據。一種只在核反應堆關閉并冷卻后才出現的氙同位素，在奧克洛礦區高度集中，這一事實告訴我們，在過去20億年中，這座由大自然親手締造的“核反應堆”，確實像科學家推測的那樣，不斷重復自動點火和熄滅過程。

但是，質疑這種論點的人也大有人在。有人認為，地下水畢竟不是重水，用來做核反應堆的慢化劑有點勉強；還有，奧克洛礦區的結構相當合理，保存得也相當完整，似乎有刻意之嫌，如此等等。總之，這是一個令全世界科學家都無法揭曉的特大奇謎，被人們稱為“奧克洛之謎”。這個謎團的另外幾種解釋涉及了史前文明、外星人等等，這里就不作介紹。

那么，地球上到底有沒有大自然建造的核反應堆呢？有人認為這個問題的答案是：有，在地核中。我們知道，高溫造就了熔融態的地核物質，推動了地殼板塊的運動。而產生這樣的高溫，主要得益于兩種過程：一種過程是45億年前地球生成時保存的熱量，另一過程是鈾、釷等放射性同位素所釋放的能量。

于是，一個與地核中放射性元素有關的、更大膽的假設，由西班牙地理學家馬文·赫恩登提出。他認為，地核中運行著一個巨大的天然核反應堆，而我們就生活在這個天然核反應堆上。赫恩登認為，在我們腳下深處的地核中，由鈾等放射性物質產生的鏈式反應，這就是地核熱量的來源，它釋放的原子能使地核中金屬物質維持流動狀態。正因為這個巨大的核反應堆一直在運轉，組成地核和地幔的物質才不停地循環流動。這意味著，在地核這個核反應堆的能量未耗盡之前，它將永遠驅動地球大陸板塊的運動、火山活動，產生和維持著地球磁場。這種觀點是否正確呢？科學家們正在研究。

【責任編輯】李金