反应堆中的燃料棒,铀-235的浓度需要达到5%以上。
而武器级铀,铀-235浓度要达到90%以上。
要得到这样的浓度可不是一件容易的事。
后世,波斯国浓缩了几十年,也没浓缩出来。
当然,这里面除了技术难度,也有鹰酱和希伯来捣乱的原因。
铀浓缩的第一步,是将固态铀转化为气态UF?(六氟化铀),便于后续分离浓缩。
而浓缩又有三种方法,气体扩散法,离心法,激光法
气体扩散法就是利用铀-238和铀-235的质量差异,让较轻的23?UF?通过多孔膜更快,提高23?U浓度。
离心法是同样利用质量差异,在高速离心机中分离。
激光法则是利用激光照射铀蒸气,选择性激发铀-235原子或分子,然后进行分离。
浓缩过程并非采用某种单一方法,而是需多级串联,逐步提高铀-235浓度。
整个过程中,离心法是核心流程,同时也是最消耗资源的一步。
别的不说,光是离心机的制造,就具有相当的技术难度。
目前,也只有鹰酱和毛熊掌握了离心机的制造技术。
事实上,在技术换资源时,毛熊曾经想用离心机技术作为筹码和夏国交易,但被周博拒绝。
毕竟周博掌握的事后世的先进离心机,当然不需要毛熊那点技术。
离心机技术又几大难点:
高真空,高转速,高马赫数,强腐蚀,且不可维修性。
离心机在运行时,内部保持高真空状态,以减少空气阻力对离心分离的影响。
同时,为了产生足够的离心力,离心机需要极高的转速,通常要达到每分钟数万转!
这会让内部气体流动速度达到惊人的数值,能接近音速,甚至超音速!
所以设计时,甚至要考虑气体动力学效应。
另外,由于处理的是六氟化铀等腐蚀性气体,离心机的材料需要具有强耐腐蚀性。
在满足上述苛刻要求之后,还没完。
离心机一旦开始运行,由于其内部结构的复杂性和放射性物质的存在,不允许进行停机维修。
对工业设计而言,满足其中一项或许不难。
但要满足所有这些要求,难度系数直线飙升。
同时,离心机是批量生产,不是火箭那样的定制产品。
一个浓缩工厂中,一般会有上万台离心机运转。
巨大产量,加上苛刻的工艺要求,对工业制造水平提出了极高的要求。
因此,离心机的可靠性和稳定性至关重要。
对于浓缩工厂的事,朱老也一直很关心。
几天之后,就专门打来电话。
“周博,离心机你搞得如何了?”
朱老也知道离心机是重中之重,一上来就直奔主题。
周博笑道:“正造样机呢,过两天你来看看!”
朱老顿时精神一振。
“听你这么说,我就放心了,那多孔膜呢?”
周博道:“气体扩散法的效费比太低,我们打算用离心法和激光法结合。”
气体扩散法在早期广泛使用,但后世已逐渐被淘汰,离心法和激光法是更高效的选择。
周博的方案当然直接采用后世标准。
“好,过几天我去看看!”
ps:查资料了解了不少知识,造蘑菇弹每一步都异常艰难。尤其是当年的条件下,前辈们到底克服了怎样的困难,才搞出两弹一星呀,泪目!!o(╥﹏╥)o