武陵观察网 问答 奥克洛天然核反应堆是什么东西

奥克洛天然核反应堆是什么东西

对于欧克陆天然核反应堆,很多朋友可能不知道它是什么。是指在自然条件下自发形成的一种核反应堆,类似于人造核反应堆。以下是边肖分享的欧克陆天然核反应堆介绍。让我们看一看。

欧克陆天然核反应堆介绍

法国物理学家弗朗西斯佩兰(Francis Perrin)在非洲中部加蓬的奥克罗发现的天然核反应堆,是指在铀矿床中发现的铀的同位素在过去可以自然发生自持核链式反应的现象。1956年,日裔美国物理学家黑田和夫预言了在一定条件下存在天然核反应堆的可能性。发现的天然核反应堆的自然条件与预测的非常相似。

欧克陆是世界上唯一确认自持核链式反应的地方,共有16处。反应开始于大约20亿年前,反应断断续续持续了几十万年。这期间平均输出功率100千瓦,输出3000万伏。

欧克陆核反应堆的声明

欧克陆核反应堆;按照明的说法,这些都是有缺陷的推论。事实是:1972年,法国从非洲加蓬进口了一些铀矿石,用于核工业。这些铀矿产于欧克陆地区,但经过同位素分析发现,U235的平均浓度仅为0.62%,远低于正常浓度的0.72%。为了研究这一特殊现象,科学家在带状的欧克陆铀矿区各个点取样,然后进行同位素分析,发现了浓度小于0.3%的贫铀(U235浓度小于其自然浓度0.72%的铀)。经过仔细的科学研究发现,20亿年前,由于地质变化,水渗入了欧克陆铀矿,引发了欧克陆铀矿中铀的自然自持链式核裂变反应,从而使欧克陆铀矿中的U235浓度严重低于正常值。这是人们发现的一个天然的(不是人造的)核反应堆,被称为欧克陆现象。

人们通常认为地球上只有人类建造的“核反应堆”。然而,在非洲西海岸加蓬的奥克罗铀矿,法国工程师Bouziquis发现了一个奇怪的情况。1972年6月,他对这里的矿石做了分析,结果让科学界大吃一惊。对铀矿中的铀同位素铀235进行常规分析后,结果不同寻常:天然铀235的含量低于他过去测得的数值。这一数据表明,这里的铀235可能是在数十亿年前燃烧的。

欧克陆核反应堆的科学解释

对于欧克陆现象,科学家们早在20世纪60年代就预测到了,例如中国著名的科科。

核反应堆学家、中国科学院院士侯德峰先生在20世纪60年代明确指出,铀235的放射性半衰期约为7亿年,即铀235放射性衰变过程中,原子核数或铀235浓度减少到原来一半的时间。所以现在天然U235的正常浓度是0.72%,但是几十亿年前,也就是地球形成后的几十亿年里,铀矿石中的U235浓度比今天的浓度,也就是天然浓缩铀的浓度要高得多。如果满足自然条件,就会发生自然自持链式核裂变反应。国外科学界同行也做出了同样的预测。美国有科学家明确指出20亿年前铀矿石中U235的浓度足以产生自然链式反应,并明确给出了天然铀矿石自然自持链式核裂变反应的条件。很快,在1972年,科学家们的预测得到了证实。

核反应堆有什么用?

核裂变释放出大量能量和中子。核反应堆的用途有很多,但总结起来,一是利用裂变核能,二是利用裂变中子。核能主要用于发电,但也广泛用于其他方面。如核供热、核电等。

核能供热是80年代发展起来的新技术。它是一种经济、安全、清洁的热源,因此在国际上受到广泛重视。在能源结构方面,用于低温的热源(如采暖等。)占总耗热量的一半左右,大部分是直接燃煤获得的,对环境造成严重污染。在我国的能源结构中,近70%的能源是以热能的形式消耗的,其中60%左右是120以下的低温热能。因此,发展核反应堆低温供热对缓解供应和运输紧张、净化环境和减少污染具有重要意义。核供热是一种很有前途的核能利用方式。核供热不仅可用于冬季住宅供热,也可用于工业供热。特别是高温气冷堆可以提供高温热源,可用于煤气化、炼铁等耗热量巨大的行业。既然核能可以用来取暖,它也可以用来制冷。在清华大学5 MW低温供热堆上进行了成功的实验。核能加热的另一个潜在用途是海水淡化。在各种海水淡化方案中,核供热是最经济的一种。在中东和北非,由于缺乏淡水,对海水淡化的需求很大。

核能也是一种具有独特优势的驱动力。因为它不需要空气来燃烧,所以可以在没有空气的地下、水中和太空中作为一种特殊的动力。因其物耗低,能耗高,是一种一次充电后能长时间供能的特殊电源。例如,它可以用作火箭、宇宙飞船、人造卫星、潜艇、航空母舰等的特殊动力。核动力将来可能用于星际旅行。现在人类进行的太空探索还仅限于太阳系,所以飞行器需要的能量并不大,可以使用太阳能电池。如果想探索太阳系外的其他星系,核动力可能是唯一的选择。美国、俄罗斯等国一直在从事核动力卫星的研发,旨在卫星上安装发电能力达数百千瓦的发电设备。由于有了大功率电源,卫星在通信和军事方面的威力将大大增强。1997年10月15日,美国宇航局发射了核动力太空探测飞船卡西尼号,它将飞向土星,历时7年,行程长达35亿公里。

核推进主要用于核潜艇、核航母和核破冰船。由于核能能量密度高,长期运行只需要少量核燃料,具有极大的军事优势。特别是核裂变能量的产生不需要氧气,所以核潜艇可以长时间在水下航行。由于核动力推进有如此大的优势,几十年来,全世界用于船舶推进的核反应堆数量已经达到数百个,超过了核电站的反应堆数量(当然,它们的功率远不如核电站)。现在,核航母、核驱逐舰、核巡洋舰、核潜艇已经形成了强大的海上核力量。

核反应堆的第二大用途是利用核裂变链式反应放出的大量中子。这方面的用途很多,这里只举几个例子。我们知道,许多稳定元素的原子核如果吸收另一个中子,就会变成放射性同位素。因此,该反应器可用于大量生产各种放射性同位素。放射性同位素在工业、农业和医学上的广泛应用现在几乎是众所周知的。此外,现在在工业、医学和科学研究中经常使用一种带有微小孔的薄膜来过滤和去除溶液中的微小杂质或细菌。中子轰击反应堆中的薄膜材料可以产生微小的孔洞,可以满足上述技术要求。反应堆中的中子也可以用来生产高质量的半导体材料。我们知道单晶硅必须掺杂少量其他材料才能成为半导体,比如磷。一般采用扩散法,磷蒸气透过炉内硅片表面。然而这样做的效果并不理想。硅中磷的浓度不均匀,表面浓度高,内部浓度低。现在可以使用中子掺杂技术。单晶硅在反应堆中被中子照射。硅俘获一个中子后,衰变成为磷。因为中子不带电,容易进入硅片内部,所以用这种方法生产的硅半导体性能优异。反应堆产生的中子可以用来治疗癌症。因为很多癌组织对硼的吸收比较多,而硼有很强的中子吸收能力。硼被癌组织吸收后,中子照射后会变成锂并发出射线。射线能有效杀死癌细胞,治疗效果比体外射线好很多。反应堆中的中子也可用于中子照相或中子成像。中子容易被轻物质散射,所以中子照相对探测轻物质(如爆炸物、毒品等)特别有效。),这是X射线或超声波成像无法检测到的。

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