
自然中,可能隐藏着被遗忘的巨作。(图片来源:Adobe Stock)
研究团队发现,奥克洛反应堆在运行过程中,温度会不断升高,最高甚至接近400摄氏度。这时,反应堆中的地下水会不断受热蒸发,在岩层下方持续积蓄压力。当压力达到一定程度时,水就会以间歇喷发的方式从地表喷涌而出。
而一旦水被喷出,反应堆内部就暂时失去了慢化剂。中子失去减速作用后速度过快,无法有效撞击铀原子,链式反应便会立刻终止。同时,喷出的水和蒸汽还会带走反应堆中积蓄的大量热量,使反应堆逐渐冷却下来。等到地下水再次回灌进矿床,反应条件重新满足,核反应便又重新开始。
也就是说,奥克洛反应堆的工作方式是间歇性的:大约每工作30分钟,就会停歇约150分钟。这段时间足以让反应堆充分冷却,然后再一次启动。正是这种天然形成的“自我调节机制”,让它在几十万年的时间里始终没有发生爆炸或失控,简直可以用“巧夺天工”四个字来形容。
那么,人工核反应堆中必不可少的安全系统、抗压管道系统以及蒸汽生成设备,在这个自然反应堆中又是如何解决的呢?
研究小组发现,奥克洛矿区周围复杂而有序的岩层分布,自然承担了这些功能。岩石结构本身就起到了支撑、隔离和导流的作用。这样一来,黑田一夫几乎所有的疑惑都被一一解开了。最后,让他唯一感叹的,只剩下这个自然反应堆的精妙程度,远远超出了他当年理论所能预想的范围。
其实,奥克洛的神奇之处还远不止这些。
它还是地球上最独一无二的“绿色核反应堆”。如何处理核废料,一直是全球各大核电站最为头疼的问题。通常的做法,是将核废料密封起来,然后送往人迹罕至的地方长期储存,比如在地下挖一个深度超过500米的深坑,或者直接沉入深海,让核废料在漫长的岁月中自然衰变、逐渐无害化。
但问题在于,一旦这些封闭容器在未来某个时间发生破损,就可能对周围环境造成严重污染隐患。
而奥克洛反应堆,却几乎不存在这个问题。反应堆中产生的高放射性废物,被周围的花岗岩、砂岩和黏土牢牢固定在地下深处。例如,裂变反应产生的钕元素,在经历了近20亿年的时间之后,也只移动了不到3米。与此同时,花岗岩还能有效吸附裂变反应中产生的氙气、氪气等放射性气体,将它们牢牢锁定在岩层之中。
从某种意义上说,奥克洛矿床本身,就是一个天然、完美的核废料密封容器。
自从奥克洛反应堆被发现以来,世界各大核实验室一直在设想:是否能够开发出类似的长效核废料处理技术,让核废料老老实实地留在原地,不发生迁移。可从1972年到现在,50多年过去了,人类仍然没有成功复制出如此精巧而可靠的设计。今天的人类技术,甚至连完全理解它的全部细节,都还需要漫长的研究过程。
那么,这一切真的是大自然在完全巧合的情况下创造出来的吗?
这会不会就像是随机扔出一堆铁块,却刚好堆出了一辆汽车一样神奇呢?
问题的关键就在这里。当巧合多到一定程度,它似乎就不再只是“巧合”本身,而开始让人联想到某种超越偶然的因素。于是,有人提出质疑,认为仅凭自然随机过程,不太可能形成如此高度有序、精密配合的结构。
数学家威廉.登布斯基在他的著作《没有免费的午餐:为什么没有智能就不能购买到特定的复杂性?》中,就对这一问题提出了质疑。他认为,奥克洛虽然有可能是自然巧合的杰出产物,但同样不能排除它是“智慧设计”的结果,而且这个设计者的能力,明显远远高于今天的人类。
而近年的研究发现,奥克洛反应堆的出现,与地球大气中氧气浓度的上升有着密切关系,并且恰好与生命形态的重要变化阶段紧密重合。
大约在20亿年前,能够进行光合作用的细菌开始在地球上大量出现,它们的活动导致地球大气中的氧气浓度显著上升。而这一条件,对于形成高浓度铀矿至关重要。因为铀只有在含氧量足够高的环境中,才能溶解于水,并通过水流迁移,最终在合适的地质环境中沉积,形成富集的铀矿床。
如果当时的地球不是这样一个“合适”的环境,奥克洛反应堆所需要的高浓度铀燃料,根本就无法形成。换句话说,当年地球上出现的光合藻类和细菌,实际上推动了奥克洛反应堆的诞生。
你会发现,这些因素再次在同一个时间点上发生了惊人的叠加。
目前,科学家们也已经确认,奥克洛反应堆所在的地质构造和矿床类型,并非全球唯一。在加拿大和澳大利亚北部,都存在类似的矿区,也发现了富含铀-235的矿石。但奇怪的是,偏偏只有奥克洛,形成了真正意义上的天然核反应堆。
综合来看,能够支撑链式反应的铀矿结构、稳定而持续的地下水系统、矿床周围合适的岩石材料与构造,再加上具备间歇喷发能力的岩层开闭机制,只有当所有这些条件同时满足,才造就了奥克洛的独一无二。这种极端罕见的叠加,也难免让人产生联想。
于是,有人猜测,这是否出自某种智慧之手?
有人将目光投向外星智慧生命,也有人提出,这可能是某个史前超级文明留下的遗迹。但根据目前的科学认知,二十一亿年前的地球上,生命形态还属于未知。由于时间跨度实在过于久远,这类猜测自然也衍生出了更加丰富、甚至大胆的想像。