军工：抗鹰前夕，解锁强国技能 第一百四十五章 讲解提练方法
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直升机回到基地，张天马上安排人把铀矿石给放到了特制的地下室下面。
然后召集众人过来开会。
接下来，就准备对这些铀矿石动手了。
万事俱备，现在就是开始提取铀235这个重点材质，怎么样去让他产生反应，裂变。
小小的会议室内，坐了十几个人。
这些，都是这个项目的核心成员。
张天开口道：“各位，这个铀矿石我们是带回来了，但是接下来的工作才是我们的重点。”
下面的人纷纷点头。
确实，下面就要开始提取，还有反应那些工作。
一名专家站了起来问道：“张厂长，关于这个核裂变这些我也知道一点，我想请问一下，你是打算采取用哪一种数值来进行裂变？”
有道是不是行家，一听便知。
张天笑呵呵对这名专家笑了笑，心里面也是暗暗的点了点头。
这一下子就说到点子上来了。
要提取的是铀-235的核质，不过这里还有一个问题。
这些矿石还包含了铀-238在里面。
238这个数值听起来是比235高，但他不适合用在核器制造上面。
从易裂变性质来说，铀-235是易裂变核素，它在吸收一个慢中子后可以发生裂变反应，释放出巨大的能量和多个中子，从而引发链式反应。
那这使得铀-235能够在核反应堆中持续进行可控的核裂变，为下面的核能提供稳定的能量输出。
而铀-238虽然也能发生核反应，但它不容易直接发生裂变反应。
再从裂变效率上来说，235在裂变时释放的能量相对较高，每一个235原子裂变释放的能量约为 200兆电子伏特。
相比之下，铀-238裂变释放的能量相对较低，并且难以直接引发裂变反应。
对于核器制造，铀-235的快速链式裂变反应能够释放出巨大的爆炸能量。
这个比238快多了。
还有分离和浓缩方面，虽然从天然铀中分离和浓缩铀-235是一项复杂且成本较高的技术，但目前已经有较为成熟的方法，如气体扩散法、离心法等。
这些方法可以将天然铀中的铀-235浓度提高到满足核反应堆和核器需求的水平。
而对于铀-238的分离和利用，技术难度相对较大。
而且由于铀-235的裂变反应相对容易控制，可以通过控制棒等设备调节中子的数量和能量，从而实现对核反应的精确控制。
238的核反应特性使得对其反应的控制更加困难。
因此，必须将它们分离。
利用铀-235和铀-238之间质量的微小差异，通过物理方法将它们分离。
其中一种常用的方法是气体扩散法。
即让铀的化合物转化为气体，然后通过多孔膜进行扩散，由于235的质量稍轻，它在扩散过程中会稍微快一些，从而实现与238的分离。
张天笑道：“陈教授，在这个数值上面，我们还是选用235这个点最好，我决定采用气体扩散分离法。”
张天说完，从包里面拿出了一叠资料。
又开口道：“这是一份关于气体分离法的全部资料，里面不仅包含了设备使用还有操作的步骤。”
“下面我来简单的讲解一下。”
张天要讲解，下面的专家都神情严肃起来。
达者为师，也许他们在别的领域是顶尖，但在这方面确实还真的不如张天。
张天开口道：“我们从铀矿石开始，将其进行粉碎处理，使其颗粒变小，以便后续与化学试剂充分反应。”
“粉碎后的铀矿石与硫酸等试剂混合，矿石中的铀与硫酸发生反应，生成可溶的铀化合物，比如铀酰离子等。”
“对于含碳酸盐的铀矿石，则常用碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液在鼓入空气的条件下进行浸取，使矿石中的铀与碳酸钠生成碳酸铀酰钠等可溶物。”
“对浸取后得到的含有铀的酸性或碱性矿浆（包括含铀溶液、部分杂质及固体矿渣）进行分离。常用的固液分离设备有过滤机、沉降槽（浓密机）等。”
“然后通过萃取、沉淀等一系列操作，去除大部分杂质，得到较为纯净的含铀化合物。”
将得到的含铀化合物进一步与氢氟酸和氟气等反应，转化为六氟化铀。六氟化铀在常温常压下是固体，但容易挥发，在56.4摄氏度即升华成气体，便于后续的气体扩散操作。
扩散的装置含有允许分子通过的无数微孔的扩散膜（分离膜），这些微孔的尺寸需要精心设计，以确保气体分子之间尽量不发生碰撞且能根据分子量的差异进行分离。
通常，扩散膜的孔径应该小于分子运动的平均自由程。
然后将制备好的六氟化铀气体在加压的条件下使其流入装有扩散膜的装置。
由于分子热运动，较轻的铀-235的六氟化铀分子的平均热运动速率会比稍重的铀-238的六氟化铀分子稍快，因此铀-235的六氟化铀分子通过扩散膜的几率更大。
通过扩散膜后，会形成两股流，一股是相对富含铀-235的气体流，另一股是相对贫化铀-235的气体流，从而实现了一定程度的同位素分离。
不过，单级扩散的分离效果有限，铀-235的富集程度并不高。
为了提高铀-235的富集程度，需要将多个扩散装置串联起来，形成多级扩散系统。
前一级扩散装置出来的富含铀-235的气体流进入下一级扩散装置继续进行分离，而贫化铀-235的气体流则可以根据情况进行处理，比如部分返回前一级进行再利用等。
经过数千次的逐级分离，逐渐提高铀-235的浓度，使其达到所需的水平。
在每一级扩散装置的出口处，分别收集富含铀-235的气体和贫铀-235的气体。
富含铀-235的气体经过进一步的处理和浓缩，最终得到高浓度的铀-235产品，可用于核反应堆等领域。
张天说完，也让王徽把具体的步骤以图片的形式按顺序贴在了墙上。
“如果没有问题的话，那我们就准备开始行动吧。”
“蘑菇云，必须在我们手上诞生。”
然后召集众人过来开会。
接下来，就准备对这些铀矿石动手了。
万事俱备，现在就是开始提取铀235这个重点材质，怎么样去让他产生反应，裂变。
小小的会议室内，坐了十几个人。
这些，都是这个项目的核心成员。
张天开口道：“各位，这个铀矿石我们是带回来了，但是接下来的工作才是我们的重点。”
下面的人纷纷点头。
确实，下面就要开始提取，还有反应那些工作。
一名专家站了起来问道：“张厂长，关于这个核裂变这些我也知道一点，我想请问一下，你是打算采取用哪一种数值来进行裂变？”
有道是不是行家，一听便知。
张天笑呵呵对这名专家笑了笑，心里面也是暗暗的点了点头。
这一下子就说到点子上来了。
要提取的是铀-235的核质，不过这里还有一个问题。
这些矿石还包含了铀-238在里面。
238这个数值听起来是比235高，但他不适合用在核器制造上面。
从易裂变性质来说，铀-235是易裂变核素，它在吸收一个慢中子后可以发生裂变反应，释放出巨大的能量和多个中子，从而引发链式反应。
那这使得铀-235能够在核反应堆中持续进行可控的核裂变，为下面的核能提供稳定的能量输出。
而铀-238虽然也能发生核反应，但它不容易直接发生裂变反应。
再从裂变效率上来说，235在裂变时释放的能量相对较高，每一个235原子裂变释放的能量约为 200兆电子伏特。
相比之下，铀-238裂变释放的能量相对较低，并且难以直接引发裂变反应。
对于核器制造，铀-235的快速链式裂变反应能够释放出巨大的爆炸能量。
这个比238快多了。
还有分离和浓缩方面，虽然从天然铀中分离和浓缩铀-235是一项复杂且成本较高的技术，但目前已经有较为成熟的方法，如气体扩散法、离心法等。
这些方法可以将天然铀中的铀-235浓度提高到满足核反应堆和核器需求的水平。
而对于铀-238的分离和利用，技术难度相对较大。
而且由于铀-235的裂变反应相对容易控制，可以通过控制棒等设备调节中子的数量和能量，从而实现对核反应的精确控制。
238的核反应特性使得对其反应的控制更加困难。
因此，必须将它们分离。
利用铀-235和铀-238之间质量的微小差异，通过物理方法将它们分离。
其中一种常用的方法是气体扩散法。
即让铀的化合物转化为气体，然后通过多孔膜进行扩散，由于235的质量稍轻，它在扩散过程中会稍微快一些，从而实现与238的分离。
张天笑道：“陈教授，在这个数值上面，我们还是选用235这个点最好，我决定采用气体扩散分离法。”
张天说完，从包里面拿出了一叠资料。
又开口道：“这是一份关于气体分离法的全部资料，里面不仅包含了设备使用还有操作的步骤。”
“下面我来简单的讲解一下。”
张天要讲解，下面的专家都神情严肃起来。
达者为师，也许他们在别的领域是顶尖，但在这方面确实还真的不如张天。
张天开口道：“我们从铀矿石开始，将其进行粉碎处理，使其颗粒变小，以便后续与化学试剂充分反应。”
“粉碎后的铀矿石与硫酸等试剂混合，矿石中的铀与硫酸发生反应，生成可溶的铀化合物，比如铀酰离子等。”
“对于含碳酸盐的铀矿石，则常用碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液在鼓入空气的条件下进行浸取，使矿石中的铀与碳酸钠生成碳酸铀酰钠等可溶物。”
“对浸取后得到的含有铀的酸性或碱性矿浆（包括含铀溶液、部分杂质及固体矿渣）进行分离。常用的固液分离设备有过滤机、沉降槽（浓密机）等。”
“然后通过萃取、沉淀等一系列操作，去除大部分杂质，得到较为纯净的含铀化合物。”
将得到的含铀化合物进一步与氢氟酸和氟气等反应，转化为六氟化铀。六氟化铀在常温常压下是固体，但容易挥发，在56.4摄氏度即升华成气体，便于后续的气体扩散操作。
扩散的装置含有允许分子通过的无数微孔的扩散膜（分离膜），这些微孔的尺寸需要精心设计，以确保气体分子之间尽量不发生碰撞且能根据分子量的差异进行分离。
通常，扩散膜的孔径应该小于分子运动的平均自由程。
然后将制备好的六氟化铀气体在加压的条件下使其流入装有扩散膜的装置。
由于分子热运动，较轻的铀-235的六氟化铀分子的平均热运动速率会比稍重的铀-238的六氟化铀分子稍快，因此铀-235的六氟化铀分子通过扩散膜的几率更大。
通过扩散膜后，会形成两股流，一股是相对富含铀-235的气体流，另一股是相对贫化铀-235的气体流，从而实现了一定程度的同位素分离。
不过，单级扩散的分离效果有限，铀-235的富集程度并不高。
为了提高铀-235的富集程度，需要将多个扩散装置串联起来，形成多级扩散系统。
前一级扩散装置出来的富含铀-235的气体流进入下一级扩散装置继续进行分离，而贫化铀-235的气体流则可以根据情况进行处理，比如部分返回前一级进行再利用等。
经过数千次的逐级分离，逐渐提高铀-235的浓度，使其达到所需的水平。
在每一级扩散装置的出口处，分别收集富含铀-235的气体和贫铀-235的气体。
富含铀-235的气体经过进一步的处理和浓缩，最终得到高浓度的铀-235产品，可用于核反应堆等领域。
张天说完，也让王徽把具体的步骤以图片的形式按顺序贴在了墙上。
“如果没有问题的话，那我们就准备开始行动吧。”
“蘑菇云，必须在我们手上诞生。”