回覆列表
  • 1 # 核先生科普

    很多軍事愛好者都熟悉這麼一段歷史,核裂變最早是由德國科學家發現的,德國也比美國早著手研究核武器,最後卻被美國彎道超車,第一個造出了原子彈,從而改寫了二戰歷史。

    制約德國研製出實用原子彈的主要原因就是巧婦難為無米之炊,鈾提煉的速度無法滿足需求。當時德國帶頭研究原子彈的是大科學家——海森堡,海森堡由於失誤(後來自己表示是故意算錯的),將原子彈的最小臨界質量算成了數噸重,即使是當時的經濟強國、工業強國德國也無法在短時間內精煉出這麼多的濃縮鈾,於是德國高層後來對於原子彈的研發變淡了,原子彈也變涼了。

    圖釋:海森寶晚年

    鈾235在自然鈾礦時中的含量大約是0.72%,剩下的超過99%的大多數是鈾238,但是鈾238僅能在高能粒子轟擊下發生裂變,是無法造出來原子彈的,所以開採出的鈾礦石需要經過提煉。

    鈾礦石開採出來提煉是個緩慢的過程,首先需要將鈾礦石粉碎,然後經過浸取,沉澱得到八氧化三鈾,也就是《紅海行動》中的黃餅,然後再經過除雜、萃取和濃縮才能得到高濃度的鈾溶液,然後再經過沉澱法才能得到提純的鈾酸鹽。

    圖釋:黃餅

    整個提煉過程產生的傷害大概可以分為兩類:物理傷害和化學傷害。

    物理傷害:

    粉碎過程涉及到物理打擊等工業傷害,產生的粉塵如果不加防護可能導致矽肺病。最值得關注的是開採、粉碎過程釋放出的放射性氣體氡,如果通風不暢沒有及時被排出,被工人吸入體內可能造成內照射。氡是鈾礦開採過程中主要的放射性物質,也是礦工肺癌的主要致癌物質,因此在開採和粉碎的過程中要注重通風系統執行正常。

    化學傷害:

    在鈾235精煉的過程中,很多過程都涉及到化學物質的是使用,如浸取使用到的酸、鹼,進去時加入的氧化劑等,萃取時用到的有機溶劑,如2-乙基己基,沉澱時使用的過氧化氫等,這些化學物質在使用時均需要按照相關的要求防護,否者長期接觸就會對身體造成傷害。

    總之,無論找礦、提煉,還是提純的過程都是一個艱難的過程,原子彈是一個國家大工程,中國很多老一輩先驅者為之付出了滿腔熱血和無悔青春。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 如何看待Python在以後的應用和發展呢?