第一百四十五章 講解提練方法
軍工：抗鷹前夕，解鎖強國技能 作者：當年現離月 投票推薦 加入書簽 留言反饋
直升機回到基地，張天馬上安排人把鈾礦石給放到了特製的地下室下麵。
然後召集眾人過來開會。
接下來，就準備對這些鈾礦石動手了。
萬事俱備，現在就是開始提取鈾235這個重點材質，怎麽樣去讓他產生反應，裂變。
小小的會議室內，坐了十幾個人。
這些，都是這個項目的核心成員。
張天開口道：“各位，這個鈾礦石我們是帶回來了，但是接下來的工作才是我們的重點。”
下麵的人紛紛點頭。
確實，下麵就要開始提取，還有反應那些工作。
一名專家站了起來問道：“張廠長，關於這個核裂變這些我也知道一點，我想請問一下，你是打算采取用哪一種數值來進行裂變？”
有道是不是行家，一聽便知。
張天笑嗬嗬對這名專家笑了笑，心裏麵也是暗暗的點了點頭。
這一下子就說到點子上來了。
要提取的是鈾-235的核質，不過這裏還有一個問題。
這些礦石還包含了鈾-238在裏麵。
238這個數值聽起來是比235高，但他不適合用在核器製造上麵。
從易裂變性質來說，鈾-235是易裂變核素，它在吸收一個慢中子後可以發生裂變反應，釋放出巨大的能量和多個中子，從而引發鏈式反應。
那這使得鈾-235能夠在核反應堆中持續進行可控的核裂變，為下麵的核能提供穩定的能量輸出。
而鈾-238雖然也能發生核反應，但它不容易直接發生裂變反應。
再從裂變效率上來說，235在裂變時釋放的能量相對較高，每一個235原子裂變釋放的能量約為 200兆電子伏特。
相比之下，鈾-238裂變釋放的能量相對較低，並且難以直接引發裂變反應。
對於核器製造，鈾-235的快速鏈式裂變反應能夠釋放出巨大的爆炸能量。
這個比238快多了。
還有分離和濃縮方麵，雖然從天然鈾中分離和濃縮鈾-235是一項複雜且成本較高的技術，但目前已經有較為成熟的方法，如氣體擴散法、離心法等。
這些方法可以將天然鈾中的鈾-235濃度提高到滿足核反應堆和核器需求的水平。
而對於鈾-238的分離和利用，技術難度相對較大。
而且由於鈾-235的裂變反應相對容易控製，可以通過控製棒等設備調節中子的數量和能量，從而實現對核反應的精確控製。
238的核反應特性使得對其反應的控製更加困難。
因此，必須將它們分離。
利用鈾-235和鈾-238之間質量的微小差異，通過物理方法將它們分離。
其中一種常用的方法是氣體擴散法。
即讓鈾的化合物轉化為氣體，然後通過多孔膜進行擴散，由於235的質量稍輕，它在擴散過程中會稍微快一些，從而實現與238的分離。
張天笑道：“陳教授，在這個數值上麵，我們還是選用235這個點最好，我決定采用氣體擴散分離法。”
張天說完，從包裏麵拿出了一疊資料。
又開口道：“這是一份關於氣體分離法的全部資料，裏麵不僅包含了設備使用還有操作的步驟。”
“下麵我來簡單的講解一下。”
張天要講解，下麵的專家都神情嚴肅起來。
達者為師，也許他們在別的領域是頂尖，但在這方麵確實還真的不如張天。
張天開口道：“我們從鈾礦石開始，將其進行粉碎處理，使其顆粒變小，以便後續與化學試劑充分反應。”
“粉碎後的鈾礦石與硫酸等試劑混合，礦石中的鈾與硫酸發生反應，生成可溶的鈾化合物，比如鈾酰離子等。”
“對於含碳酸鹽的鈾礦石，則常用碳酸鈉和碳酸氫鈉的水溶液在鼓入空氣的條件下進行浸取，使礦石中的鈾與碳酸鈉生成碳酸鈾酰鈉等可溶物。”
“對浸取後得到的含有鈾的酸性或堿性礦漿（包括含鈾溶液、部分雜質及固體礦渣）進行分離。常用的固液分離設備有過濾機、沉降槽（濃密機）等。”
“然後通過萃取、沉澱等一係列操作，去除大部分雜質，得到較為純淨的含鈾化合物。”
將得到的含鈾化合物進一步與氫氟酸和氟氣等反應，轉化為六氟化鈾。六氟化鈾在常溫常壓下是固體，但容易揮發，在56.4攝氏度即升華成氣體，便於後續的氣體擴散操作。
擴散的裝置含有允許分子通過的無數微孔的擴散膜（分離膜），這些微孔的尺寸需要精心設計，以確保氣體分子之間盡量不發生碰撞且能根據分子量的差異進行分離。
通常，擴散膜的孔徑應該小於分子運動的平均自由程。
然後將製備好的六氟化鈾氣體在加壓的條件下使其流入裝有擴散膜的裝置。
由於分子熱運動，較輕的鈾-235的六氟化鈾分子的平均熱運動速率會比稍重的鈾-238的六氟化鈾分子稍快，因此鈾-235的六氟化鈾分子通過擴散膜的幾率更大。
通過擴散膜後，會形成兩股流，一股是相對富含鈾-235的氣體流，另一股是相對貧化鈾-235的氣體流，從而實現了一定程度的同位素分離。
不過，單級擴散的分離效果有限，鈾-235的富集程度並不高。
為了提高鈾-235的富集程度，需要將多個擴散裝置串聯起來，形成多級擴散係統。
前一級擴散裝置出來的富含鈾-235的氣體流進入下一級擴散裝置繼續進行分離，而貧化鈾-235的氣體流則可以根據情況進行處理，比如部分返回前一級進行再利用等。
經過數千次的逐級分離，逐漸提高鈾-235的濃度，使其達到所需的水平。
在每一級擴散裝置的出口處，分別收集富含鈾-235的氣體和貧鈾-235的氣體。
富含鈾-235的氣體經過進一步的處理和濃縮，最終得到高濃度的鈾-235產品，可用於核反應堆等領域。
張天說完，也讓王徽把具體的步驟以圖片的形式按順序貼在了牆上。
“如果沒有問題的話，那我們就準備開始行動吧。”
“蘑菇雲，必須在我們手上誕生。”
然後召集眾人過來開會。
接下來，就準備對這些鈾礦石動手了。
萬事俱備，現在就是開始提取鈾235這個重點材質，怎麽樣去讓他產生反應，裂變。
小小的會議室內，坐了十幾個人。
這些，都是這個項目的核心成員。
張天開口道：“各位，這個鈾礦石我們是帶回來了，但是接下來的工作才是我們的重點。”
下麵的人紛紛點頭。
確實，下麵就要開始提取，還有反應那些工作。
一名專家站了起來問道：“張廠長，關於這個核裂變這些我也知道一點，我想請問一下，你是打算采取用哪一種數值來進行裂變？”
有道是不是行家，一聽便知。
張天笑嗬嗬對這名專家笑了笑，心裏麵也是暗暗的點了點頭。
這一下子就說到點子上來了。
要提取的是鈾-235的核質，不過這裏還有一個問題。
這些礦石還包含了鈾-238在裏麵。
238這個數值聽起來是比235高，但他不適合用在核器製造上麵。
從易裂變性質來說，鈾-235是易裂變核素，它在吸收一個慢中子後可以發生裂變反應，釋放出巨大的能量和多個中子，從而引發鏈式反應。
那這使得鈾-235能夠在核反應堆中持續進行可控的核裂變，為下麵的核能提供穩定的能量輸出。
而鈾-238雖然也能發生核反應，但它不容易直接發生裂變反應。
再從裂變效率上來說，235在裂變時釋放的能量相對較高，每一個235原子裂變釋放的能量約為 200兆電子伏特。
相比之下，鈾-238裂變釋放的能量相對較低，並且難以直接引發裂變反應。
對於核器製造，鈾-235的快速鏈式裂變反應能夠釋放出巨大的爆炸能量。
這個比238快多了。
還有分離和濃縮方麵，雖然從天然鈾中分離和濃縮鈾-235是一項複雜且成本較高的技術，但目前已經有較為成熟的方法，如氣體擴散法、離心法等。
這些方法可以將天然鈾中的鈾-235濃度提高到滿足核反應堆和核器需求的水平。
而對於鈾-238的分離和利用，技術難度相對較大。
而且由於鈾-235的裂變反應相對容易控製，可以通過控製棒等設備調節中子的數量和能量，從而實現對核反應的精確控製。
238的核反應特性使得對其反應的控製更加困難。
因此，必須將它們分離。
利用鈾-235和鈾-238之間質量的微小差異，通過物理方法將它們分離。
其中一種常用的方法是氣體擴散法。
即讓鈾的化合物轉化為氣體，然後通過多孔膜進行擴散，由於235的質量稍輕，它在擴散過程中會稍微快一些，從而實現與238的分離。
張天笑道：“陳教授，在這個數值上麵，我們還是選用235這個點最好，我決定采用氣體擴散分離法。”
張天說完，從包裏麵拿出了一疊資料。
又開口道：“這是一份關於氣體分離法的全部資料，裏麵不僅包含了設備使用還有操作的步驟。”
“下麵我來簡單的講解一下。”
張天要講解，下麵的專家都神情嚴肅起來。
達者為師，也許他們在別的領域是頂尖，但在這方麵確實還真的不如張天。
張天開口道：“我們從鈾礦石開始，將其進行粉碎處理，使其顆粒變小，以便後續與化學試劑充分反應。”
“粉碎後的鈾礦石與硫酸等試劑混合，礦石中的鈾與硫酸發生反應，生成可溶的鈾化合物，比如鈾酰離子等。”
“對於含碳酸鹽的鈾礦石，則常用碳酸鈉和碳酸氫鈉的水溶液在鼓入空氣的條件下進行浸取，使礦石中的鈾與碳酸鈉生成碳酸鈾酰鈉等可溶物。”
“對浸取後得到的含有鈾的酸性或堿性礦漿（包括含鈾溶液、部分雜質及固體礦渣）進行分離。常用的固液分離設備有過濾機、沉降槽（濃密機）等。”
“然後通過萃取、沉澱等一係列操作，去除大部分雜質，得到較為純淨的含鈾化合物。”
將得到的含鈾化合物進一步與氫氟酸和氟氣等反應，轉化為六氟化鈾。六氟化鈾在常溫常壓下是固體，但容易揮發，在56.4攝氏度即升華成氣體，便於後續的氣體擴散操作。
擴散的裝置含有允許分子通過的無數微孔的擴散膜（分離膜），這些微孔的尺寸需要精心設計，以確保氣體分子之間盡量不發生碰撞且能根據分子量的差異進行分離。
通常，擴散膜的孔徑應該小於分子運動的平均自由程。
然後將製備好的六氟化鈾氣體在加壓的條件下使其流入裝有擴散膜的裝置。
由於分子熱運動，較輕的鈾-235的六氟化鈾分子的平均熱運動速率會比稍重的鈾-238的六氟化鈾分子稍快，因此鈾-235的六氟化鈾分子通過擴散膜的幾率更大。
通過擴散膜後，會形成兩股流，一股是相對富含鈾-235的氣體流，另一股是相對貧化鈾-235的氣體流，從而實現了一定程度的同位素分離。
不過，單級擴散的分離效果有限，鈾-235的富集程度並不高。
為了提高鈾-235的富集程度，需要將多個擴散裝置串聯起來，形成多級擴散係統。
前一級擴散裝置出來的富含鈾-235的氣體流進入下一級擴散裝置繼續進行分離，而貧化鈾-235的氣體流則可以根據情況進行處理，比如部分返回前一級進行再利用等。
經過數千次的逐級分離，逐漸提高鈾-235的濃度，使其達到所需的水平。
在每一級擴散裝置的出口處，分別收集富含鈾-235的氣體和貧鈾-235的氣體。
富含鈾-235的氣體經過進一步的處理和濃縮，最終得到高濃度的鈾-235產品，可用於核反應堆等領域。
張天說完，也讓王徽把具體的步驟以圖片的形式按順序貼在了牆上。
“如果沒有問題的話，那我們就準備開始行動吧。”
“蘑菇雲，必須在我們手上誕生。”