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'''天然核反应堆'''是指在铀矿层中发现的铀的同位素能够在过去[[自然]]发生自持核连锁反应的一种现象。1956年日裔美籍[[物理学家]]黑田和夫(英语:Paul Kuroda)预言了在某种条件下存在天然核反应堆的可能性。这种现象由[[法国]]物理学家弗朗西斯·佩兰(英语:Francis Perrin)于1972年在[[非洲]]加蓬的奥克洛发现。发现的天然核反应堆的自然条件与预言非常相似。 [[奥克洛]]是目前世界上唯一已知的曾经自然发生自持的核连锁反应的地方,共有16处。从大约20亿年以前开始反应,断断续续反应几十万年,在此期间平均输出[[功率]]为100千瓦。 ==历史== 1953年美国曾有人研究沥青铀矿时做过一个粗略的预测,认为20亿年前,当铀235的丰度是3%时,沉积的铀矿更接近于能运行的[[反应堆]]。1956年黑田和夫则进一步预言,如果核反应所需的浓度、可能发生的过去时间以及铀235与铀238的比率都满足的话,自发的核反应可能在[[自然界]]发生。但是他并不认为[[地球]]上能够找到同时满足这些特殊条件的地方。 1972年6月2日,在法国皮埃尔拉特核燃料再处理厂工作的布兹盖博士(Dr. Bouzigue)用常规的质谱分析法对六氟化铀样本的分析发现,来自奥克洛河附近铀矿中铀235与铀238两种同位素的比例失常,正常情况下,铀235的自然丰度是0.7202±0.0006%,而奥洛克的铀235自然丰度是0.7171±0.0007%,少了约0.003%。为了防止可以用作核武器的铀235被偷窃,法国[[原子能]]委员会进行了调查,但是所有的环节都没有发现问题,而且自从1970年开始开采奥克洛铀矿以来,所有来自这里的[[铀]]矿样本都显示铀235略少了一点。 进一步调查发现,奥克洛铀矿的矿层中含有30多种核连锁反应的副产物。副产物之一的钕,其同位素钕142不是裂变产生的,从而可以确定奥克洛铀矿中自然钕在核反应开始之前的丰度,进而确定[[核反应]]的效果和[[时间]]。最后认为由于奥克洛特殊的地质条件导致了从20亿年前开始的天然核反应。 为了做进一步的[[地质化学]]调查,奥克洛铀矿的开采在1972年暂停了一段时间。最后在奥克洛发现了14座已经停止了核反应的古反应堆[[遗址]],另外还在奥克洛南边的班贡贝发现了一座。 在非洲和[[美国]][[科罗拉多州|科罗拉多]]的其他遗址也发现了铀235不足的现象,但是都还没有确认它们是天然核反应引起的。
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