当著名科学家爱因斯坦发现质能转换公式E=MC^2时，美国当局忍不住为之欢呼，因为这意味着美方找到了另一种利用核裂变的方式；在十九世纪五十年代，一声巨响响彻日本广岛的天空，广岛瞬间被夷为平地，让世界第一次见识到了原子弹的威力。

对于人类而言，核元素是人类的杰作，是人类对于自然的再利用。可是，上世纪七十年代，一个惊人的发现却震惊了所有人——在遥远的非洲大陆上，有着一个20亿岁高龄的核反应堆，它来自史前时代，并且它的产生和当今的人类文明毫无关系，这个核反应堆，名叫奥克洛核反应堆。

核反应堆是什么？

在讲述奥克洛核反应堆之前，我们先来了解一下核反应堆是什么。日常生活里，在面对高强度的工作压力时，我们常常对天高呼“我裂开了”。其实核反应堆的工作原理和我们的“裂开”也有一定的相似之处，因为核反应堆离不开“裂变”。核反应堆中的老大是铀235的原子核，当铀235的原子核面对到外来压力，也就是中子攻击时，铀235原子核会吸收一个中子并且生出两个质量较小的原子核，在此基础上再放出2～3个中子，在裂变总中产生的中子又会再去轰击另一个铀235原子核，从而引起新的裂变。

就这样，一次又一次的“裂开”形成了核反应堆中的“链式反应”。一次又一次的“链式反应”让核反应堆不停工作，这时大量“出汗”的核反应堆便产生了大量的热能。为了不让核反应堆被热能蒸得“中暑”，聪明的人类便使用循环水为核反应堆降温，而导出的热量又让液体的水变身为水蒸气，这些水蒸气又进一步推动气轮机发电，从而进一步产生能量。

至此核反应堆才完成了它整个的工作过程。根据这个过程，显而易见的是，核反应堆最基本的工作原理就是裂变原子核＋热载体。而裂变原子核中的主角就是铀235。

怎么发现这个核反应堆 这个核反应堆的惊喜在哪

铀235元素来自铀矿。奥克洛核反应堆的发现就是从铀矿的开采开始的。在1972年，欧洲各国正加紧发展自己的核产业，然而由于欧洲土地资源有限，因此对于欧洲的国家而言，并没有足够的矿产资源去发展核产业，所以当时许多欧洲国家会选择从非洲进口矿产，法国就是其中之一。

这一天，和往常一样，法国准备从非洲进口部分矿产原料，从而进一步推动本国核事业的进步，然而，“货到签收”之后法国却发现不对劲了，因为法国的科学家在进行验货的时候发现，这批铀矿在同位素分析的时候出现了问题，经过研究发现，这批矿产的铀235浓度竟然只有0.717%，而正常铀矿里铀235浓度应该有0.72%。

紧接着，在1975年，针对奥克洛地区铀矿的问题，在加蓬首都利伯维尔市也举行了专门的学术发布会，国际原子能机构的专家表明，20亿岁高龄的奥克洛矿区共有16座核反应堆，并且这些核反应堆实际上已经断断续续地工作了快50万年，他们的平均输出功率在100千瓦左右，大概和几十个面包机同时工作的功率一样。

法国科学家们对这一情况的出现感到了深深的不解，为了调查清楚事实，法国科学家们到达非洲的奥克洛对当地的铀矿进行了定点取样，经过一番研究调查，法国科学家在比较当地的铀矿同位素时又发现了铀235浓度低于0.72%的铀矿，更为夸张的是，铀-235同位素在当地部分地区的铀矿里含量只有0.296%。这给当时科学家们带来的震惊不亚于告诉我们国足拿了世界冠军。

根据目前的研究，如果铀矿的铀235含量如此之低，有且只有一种可能，那就是发生了核裂变，可是，距离居里夫人发现铀矿不过100多年，人类真正开始对核元素进行运用也不过数十年，世界上第一座核能发电厂也诞生于1956年，已经埋在地下数十亿年的铀矿在没有任何人工干预的情况下又怎会发生核裂变呢？当考察结果报道到法国科学院后，世界上的许多科学家都对这一情况产生了浓厚的兴趣，纷纷到达奥克洛对当地的铀矿进行定点调查与科学研究。

经过一番调查，世界的科学家们终于有了满意的答案。实际上，在20亿年前的史前文明时代，自然界中的铀矿中铀-235的浓度是非常高的，甚至部分铀矿的里的铀-235含量高达3%~4%。这也就意味着，在一定的条件下，如果环境适合，这里的铀矿可以产生裂变反应。

而恰好，在20亿年前，由于地质运动，水在地质运动时不小心进入了奥克洛地区，我们都知道，核反应发生作用的条件是原子核＋热载体，进入的水很好的充当了铀235发生反应的热载体，从而引发了奥克洛地区天然的裂变反应。

紧接着，在1975年，针对奥克洛地区铀矿的问题，在加蓬首都利伯维尔市也举行了专门的学术发布会，国际原子能机构的专家表明，20亿岁高龄的奥克洛矿区共有16座核反应堆，并且这些核反应堆实际上已经断断续续地工作了快50万年，他们的平均输出功率在100千瓦左右，大概和几十个面包机同时工作的功率一样。

但是你以为奥克洛核反应堆给人类带来的惊喜就到此为止了吗？其实，除了铀矿含量本身，奥克洛核反应堆还给世界上各地的科学家带来了其他的惊喜和意外。首先，就在于奥克洛核反应堆和现代科学不同的“三天打鱼两天晒网”的工作模式，根据现在的科研成果，铀235如果需要通过裂变产生能量必须需要“慢化剂”，因为中子从铀原子分裂出来的时候速度非常非常快，只有减慢原子裂变时的中子速度，核反应堆内部才能一直“裂开”，进而产生“链式反应”。

可是，奥克洛反应堆里的铀235元素却并不通过这种方式进行裂变，根据俄国科学家艾历克斯的发现，奥克洛核反应堆内部的工作是间歇的，它们先卖力工作30分钟，然后再休息2个小时30分钟，休息好了之后核反应堆便会再重新启动。而产生这一现象的原因在于——地质运动给奥克洛核反应堆带来的地下水，地下水除了是它的热载体之外，更是奥克洛核反应堆的中子慢化剂，因为地下水的存在，才使得链式反应可以持续进行。

同时，核反应堆也通过地下水产生热能，这些热能对地下水进行加热，受热的地下水便会蒸腾汽化，等沸腾的地下水累积到一定程度，便会喷发出来，少了地下水作慢化剂的核反应堆自然也就停止了链式反应。链式反应停止后，喷发出的地下水温度下降，又会回到反应区里，这时候核反应堆里的中子得到缓冲，于是又一次产生核分裂。在奥克洛核反应堆里，可以说地下水就是现代反应堆里的控制棒，正是由于地下水不断地沸腾又流入，才使得这里的核反应堆一直保持稳定，没有出现什么爆炸事件。

除此之外，奥克洛核反应堆对核废料的处理方式，人类可谓是至今也学不会。前段时间日本核废水排放入海闹得沸沸扬扬，不负责任的做法令世界人民都嗤之以鼻，不过，日本核废水事件也从侧面证明了一件事：核废料的处理，难啊！然而，对于高龄20亿岁的奥克洛核反应堆而言，核废料的处理却是小菜一碟。

经过调查，科学家发现奥克洛地区如此大的一个核反应堆对周围环境的热干扰竟然只在40米之内，并且，奥克洛核反应堆产生的废物并没有大范围扩散，而是仅仅局限在矿区周围。这又是怎么一回事呢？

美国的埃文博士告诉我们，实际上，核裂变中最危险的副产品之一是放射性元素：铯，如果这一元素不小心溜进了土壤或者是水里面，人类的健康就会大受威胁，但是，在奥克洛核反应堆里，铯却被裂变产生的另外一种放射性元素——钌“拐跑”了，铯从而不会从奥克洛核反应堆里泄露出来。而核裂变产生的另一种产物——氚气，也被很好的“锁定”了，因为奥克洛核反应堆通过地下水作慢化剂，这些水在喷发时会温度下降，并析出磷酸铝，这些磷酸铝颗粒便会在形成时捕捉出逃的氚气，并将其紧紧固定在自己的结晶内。

对于奥克洛核反应堆给人类带来的惊喜，埃文博士也曾赞叹说：

“反应堆中发生的情况奇迹般地汇集到了一块，令人难以置信。”

人类和自然关系的思考

奥克洛核反应堆的产生和内部的核反应运动给我们带来了不小的震撼，也让我们认识到大自然是多么的鬼斧神工。在奥克洛核反应堆发现之前，我们一直以为，核反应是人类的专利，是人类文明的杰作，可是，大自然用事实告诉我们，在面对辉煌的人类文明时不能自大，因为大自然，远比我们想象中要厉害得多，唯有和大自然和谐共处，我们才能继续铸就灿烂的人类文化！