奥克洛核反应堆的故事

奥克洛核反应堆的故事 张雍 成稿于 2010 年 5 月 28 日 奥克洛（Oklo）是加蓬(Gabon)的一个地 名，在我问过的人里面，没人到过那儿，甚至 没人知道这个地名。那是个铀矿区而非旅游胜 地，原殖民者法国人捷足先登取得了开采权。 1972 年 5 月，在法国的皮埃尔拉特铀浓 缩厂，技术人员对取自奥克洛的矿样进行常规 测定，发现矿样中铀-235 的丰度是 0.717%，而 不是常规的 0.720%。0.003%在常人看来是可以 忽略不计的数字，但法国物理学家弗朗西斯.佩 林（Francis Perrin）却认为是显著的差异。 因为他知道，这以前世界各地铀矿石中铀-235 的丰度都是 0.720%，这种丰度的减少意味有相 当数量的铀-235 不翼而飞，似乎被什么人使用 了。 为了确保这些铀矿没有被旁人用于制造 核武器，法国能源局介入了调查，结果发现有 一个矿样铀-235 丰度低到只有 0.440%。佩林通 过计算和比较，认为只有现代人类的核电厂用 后的核废料才会有这样低的丰度。显然，在奥 克洛的地下曾经发生过核反应。 同年，在有各国科学家参加的听证会上， 佩林汇报了他的发现，他的初步结论认为这是 自然发生的。部分科学家对此提出质疑，那不等于说奥克洛的地下曾经有过核反 应堆吗？这是只有现代的学、物理学、高科技合作才能建造的，自然界怎么 可能发生这种事情？该不会是铀-235 在衰变中随时间流失的吧？这种质疑反映 科学家们的通常思维，但也经不起推敲。因为铀-235 的半衰期是 7 亿年，反推 回去，同一矿床中矿物的生成相差 5-6 亿年，这好像也说不通。无论意见如何， 一个新名词产生了，叫做“奥克洛核反应堆”（本文图片上部的矿坑就是其中之 一）。 听证会上的消息经报刊杂志披露，流传到外界就走样了。想象力丰富的人 们马上就把它引向 UFO、外星人、史前文明，一时成为茶余饭后的热门话题。老 A添个枝，老 Q加个叶，奥克洛核反应堆被描绘成：几十亿年前由高智慧生物设 计建造的，技术优于当代，而且没有核污染， “有力地”证明地球上存在过史 前文明。 那时候，中国大陆正闹文化大革命，批林批孔的文章、大字报铺天盖地， 绝少有中国人注意到奥克洛核反应堆的事儿。在这绝少的中国人中，有个叫欧阳 自远（1935-今）的科学家，1963 年他写过一篇《核转变能与地球物质的演 化》。在那篇论文中，欧阳自远聪明地逆向推理。他想：铀-235 的半衰期是 7 亿 年，现在铀-235 的丰度是 0.720%，那 7 亿年前的丰度就是 1.420%，14 亿年前 2.840%，可以计算出 18 亿年前铀-235 丰度可以达到 3％，相当于现今核反应堆 的浓缩铀核燃料。他由此预言 18 亿年前自然发生核反应的可能性，并合理地推 测，时间越久远，形成天然核反应堆的可能性越大。奥克洛核反应堆不正好实证 了他预言吗？ 法国人佩林并不知道中国人欧阳自远的预言，但科学家的思维是相通的， 他以实测数据推断出，20 亿年前奥克洛铀矿层中铀－235 丰度大于 3％，达到了 反应堆浓缩核燃料的；实地勘测的数据明，在奥克洛发现的 15 个反应堆 矿层有足够的厚度，达到维持链式反应的要求；这几个反应堆铀矿层裂隙中含地 下水，是较理想的中子慢化剂，使天然核反应堆得以启动并能断续运行。简单地 描述，就是当地下水渗入这几个矿层的时候，会引发铀-235 的链式反应；链式反 应产生的热量使渗入的地下水蒸发；当蒸发量大于渗入量的时候，裂隙中的水会 逐渐减少，直到无法维持链式反应；链式反应停止，不再有集中的热量产生，地 下水又向裂隙渗入，如此反复。每次链式反应都会加速降低铀-235 的丰度，经测 算，奥克洛核反应堆大约间断运行了 100 万年。佩林的研究成果很快得到同行的 认同，1975 年，国际原子能委员会公布了奥克洛核反应堆的主要科学证据，并 作了“自然形成”的结论。 欧阳自远的那篇论文，被文革的“斗批改”延误到 1974 年才正式发表，起 了个大早，赶了个晚集。他后来又预言：奥克洛自然核反应现象在地球别处还会 有，只不过我们还没有发现。 2006 年，事过 30 多年后，奥克洛核反应堆又被旧事重提，竟还是作为史 前文明的“力证”，写在书上，说在讲坛上，放在网站上，忽悠的神乎其神，就 是不提国际原子能委员会的结论。其影响面比上世纪 70 年代大多了，尤其是在 中国大陆，由于当时信息闭塞，许多人闻所未闻，现在听起来倒像是揭秘了当年 被有意掩盖的“真相”。 我知道，我的这篇短文根本无法与众多史前文明信徒抗衡。而且，奥克洛 核反应堆自然形成的结论也并不足以证明地球上没有史前文明。但我可以说，奥 克洛核反应堆里没有史前文明。信不信由你。