一
原子弹工程是一个庞大的“巨系统”,包括科研、设计、制造、生产、试验等许多环节,但最根本的,是要有核材料。
铀-235是目前已知唯一天然可裂变的核材料。铀-235原子核被中子轰击后就会发生裂变,每吸收1个中子,就释放出2至3个中子和巨大的能量,从而引发链式反应。
地球上的铀只有3种同位素:铀-238,铀-235,铀-234,其中,铀-238占99.275%,铀-235占0.720%,铀-234占0.005%。
生产核材料,就是要把这0.72%的铀-235从3种同位素共生的铀矿石中分离出来。
从铀矿地质勘探,矿石开采,到提纯为化学浓缩物(重铀酸铵或重铀酸钠,俗称“黄饼”),再经过制备二氧化铀、四氟化铀、六氟化铀等化学反应过程,最终利用气体扩散法分离出高浓度的铀-235,整个工艺流程极其漫长,而且充满危险。
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