核反應分為核聚變與核裂變，核裂變是人類目前掌握的唯一一種可控核反應，核聚變在宇宙中很常見，就是像太陽一樣的恆星。

它們就是天然的核聚變反應堆，透過氫的同位素氘和氚發生反應產生氦核與電子，放出巨大的能量。在幾十億年中向外一刻不停地輸送能量。那是否存在天然的核聚變反應堆呢？

目前我們沒有發現其存在的例項，但是根據在非洲加彭一處鈾礦中開採出的礦石中的鈾235中的含量，科學家推斷出在一些鈾礦礦脈中在某種情況下會發生自持裂變反應，也就是說，發生了天然的核裂變反應，形成了天然的核反應堆。

這是由一個偶然闖入的中子誘發的，不得不感嘆自然的神奇。但是這種天然的反應堆也是一種想象中的巧合，更多的是自然過程，而不是真的有反應堆存在。

好久沒有遇到本專業的問題了，作為核電從業者解答下這個問題。

直接答案：天然的核反應堆是可能存在的。

下圖所示為燃料芯塊

燃料元件是發生核反應的場所；控制棒用來控制核反應的速率以及緊急情況下阻斷核反應的進行，也就是緊急停堆用的；慢化劑是慢化中子保證核反應進行的；冷卻劑是匯出核裂變釋放出的反應熱的；反射層是將洩露的中子反射回堆芯展平徑向功率分佈的；遮蔽層是為了減少反應堆周圍劑量用的。

圖釋：以下為堆芯結構

1、燃料，提供場所；

2、慢化劑，增加核反應的機率。

在非洲加彭地區的一個鈾礦天然的鈾礦就湊齊了以上兩樣，天然的鈾礦石就是燃料，雨水就是慢化劑，這也不奇怪，很多型號的大型商用壓水堆中用的慢化劑也是普通水。

燃料有了、慢化劑有了，只差中子“點火”了，鈾礦石中其實大多數是U238，U238的自裂變釋放出的中子就提供了啟動中子流。

圖釋：加彭鈾礦

這樣在特定的分佈下，天然的核反應堆就執行起來了，當時法國從加彭地區進口回去鈾礦石才發現，這些鈾礦石中U235丰度低於正常值，是在反應堆中執行過的，而加彭地區不可能有人工反應堆，推測只能是天然的反應堆。

不是任何丰度的核燃料都能保證和反應堆執行的，目前天然的鈾礦石中U235的丰度僅為0.72%，大多數是U238，而發生核裂變的主要是U235。U235的半衰期是7億年，我計算了一下，在17億年前U235的丰度可以達到3.88%，這相當於現在核電站中核燃料的U235的丰度，所以使用普通的水作為慢化劑完全可以達到臨界，也就是雨水也能使其臨界，然後執行起來。