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铀235怎么来的看完就知道核武器不是一般国家能玩的!

归档日期:07-07       文本归类:放射性衰变      文章编辑:爱尚语录

  自然界中的铀,有99.27%以铀-238存在,其余0.73%以铀-235存在,而铀-235才是核反应中的主要材料。

  铀是人类最重要的核裂变材料,可以用来制造,也可以用作核反应堆的裂变材料;铀是活波金属,自然界中的铀都是以化合物的形式存在,有很多矿石含有铀,比如粒磷铅铀矿、钙铀云母、绿铀矿、沥青铀矿等等。

  铀-238和铀-235都具有放射性,所以发现某处的土壤和水源具有较高的放射性时,就可能在这有一座铀矿;铀矿采集后经过粉碎、磨细、吸附、反复萃取、沉淀后得到黄饼(重铀酸铵)。

  黄饼是重要核工业原料,其中包含40%~70%的铀,把黄饼进行铀浓缩,就可以得到不同用途的核材料,而铀浓缩是一项难度极高的技术。

  国际上一些非法进行核研究的国家,基本就卡在铀浓缩技术上,很容通过化学反应置换出高纯度的金属铀,但是要把含量0.73%的铀-235从铀-238中分离出来,可谓难于上青天。

  因为铀-235和铀-238属于同位素,化学性质几乎一模一样,可以通过相对分子质量1%的差别,来对其进行分离和提纯。

  比如利用离心法,把六氟化铀气体进行高速离心,含有较重的铀-238六氟化铀分子,就会更多地在底部聚集,然后日夜不停地反复离心提纯,这是一个资源消耗极大的工程,一般国家根本玩不起,而且随着铀-235浓度的增加,提纯更加困难。

  除了离心法外,还有气体扩散法、激光浓缩法、等离子体分离法等等,难度都是很高的;铀-235丰度达到3%就可以用于核电站的反应堆,80%以上称作高浓缩铀,90%以上可以生产核武器。

  比如当初伊朗花费大量资源,冒着国际风险进行核武器研究,据说铀浓缩也只到20%的丰度,离武器级铀浓度还差很远,尽管伊朗时不时地宣称已经拥有了核武器,但是没人相信。

  铀-235之所以是重要的核材料,是因为铀-235在吸收慢中子后会发生裂变,然后释放更多的慢中子,从而产生链式反应;在一般的核电厂,需要用减速剂把快中子减慢,才能继续被铀-235吸收。

  而铀-238只能通过快中子的作用发生裂变,裂变产生慢中子,无法维持链式反应;在快中子反应堆中,使用钚-239作为燃料,钚-239裂变会释放快中子,然后快中子可以被铀-238吸收变成钚-239,钚-239又可作为燃料,从而把铀-238也加以利用。

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