回覆列表
  • 1 # 兔哥哨位

    謝謝邀請!兔哥回答:凡是涉及核能的東西都很複雜,我們沒搞過也就只能是道聽途說了。其實理論上任何物質都可以作為燃料,只不過是效率問題,還有就是價效比。不論是核武器還是各種反應堆,既要高效率還要用的起,同時還要有安全性,否則你要建一個核反應堆電站,結果搞成了一個大核彈就麻煩了。鈽239和鈾235是製造核武器的主要原理,而這兩種物質同時又都是核燃料,不過目前來說,核反應堆的核燃料基本上都是非武器級的鈾235。鈽的效率比鈾還高,為什麼不用鈽做為核燃料呢?下面說說這個問題。

    鈽239和鈾235是製造原子彈的重要原料,鈽比鈾更加活潑,脾氣不好,但凡脾氣不好的都有點本事,鈽只所以脾氣不好,是人家本事大,鈽比鈾效率高,能量大,例如,製造原子彈,常溫常壓下,基礎理論鈾235的起爆底線為48.8公斤,而鈽只有16.6公斤,經過技術革新兩種核裝藥會減少,但也是按相同倍率遞減,所以,鈽顯然是效率更好。下面說說這兩種物質都是怎麼來的。鈾是自然界中存在的,鈾是一個小集團似的存在,天然的鈾235含量很低,鈾235在天然鈾中的含量為0.711%,製造核武器的鈾235需要提純到90%以上才能用,而核能反應堆中的鈾235含量很低通常在5%以下。因此,鈾容易獲得,而且技術難度低,可控性好,自然界中本身就有,原料容易獲得。在說說鈽,鈽是鈾的“兒子”,鈾235有92個質子和143箇中子,元素週期表排名第92位,再增加3箇中子就變成了鈾238,不過質子數並沒有改變,所以鈾235和鈾238都是鈾同位素。鈾238在反應堆中被快中子轟擊就能產生鈽-239,鈽239有94個質子,所以就脫離出了鈾同位素,進了兩位,所以,鈽是有鈾238產生的。為什麼核反應堆使用鈾235而少使用鈽?先說說核反應堆燃料的要求:首先要有方便獲得的原料來源。第二,半衰期要足夠長,否則搞出來了,還沒用半衰期就過半了,沒法用。第三,生產成本要低,核燃料要走商業化價格因素很重要,再好的東西用不起等於白搭。第四,必須要安全,毒性、輻射、可控性必須要符合要求,而且聽話,不能耍脾氣。從上面要求來說,鈾都符合,首先第一頭,鈾是天然礦藏,不論是陸地還是海洋,都有豐富的鈾儲量,容易獲得。在看看鈽,天然沒有,必須要先有鈾後有鈽,等於是增加了一提取環節,這是關鍵因素。第二條,鈽的半衰期相對鈾要短,舉例,鈾原子彈能儲存50年,鈽也就7~8年左右。第三,雖然鈽是核反應堆中的副產品,它也是需要消耗鈾235來獲得,平均燒掉一個鈾-235原子,得到0.8個鈽-239原子,而且輕水反應堆中的鈽基本上是無法使用的,除非是重水堆。但是,國際上對於重水堆盯的非常緊。

    還有一個就是安全,鈽要比鈾活潑,而且毒性大,使用和處理核廢料都很困難,關鍵是提取看似簡單,其實難度非常大。鈽是所有放射性元素中最複雜的一個,有一堆的同位素,就像鈾238和鈾235一樣,鈽在反應堆中基本都是以鈽240和鈽239存在,鈽240發電可以,鈽239造核武器。要分離鈽240和鈽239比分離鈾238和235難度大的多。雖然鈽能夠從鈾中提煉,但鈽畢竟是消耗鈾來產生的,數量永遠不會超過鈾,反應堆中的鈽240基本就消耗了,而獲得的鈽如此珍貴誰捨得去發電啊!說清楚一點,免得誤解,不是有了核反應堆,核電站就能獲得鈽,輕水堆很難提取鈽,重水堆的武器級提取也不容易,需要長期積累,這也給鈽的商業化帶來了困難。還有,核反應堆電站也是一個商品,核原料也是一種生意,但都是有丰度限制的。鈽不論是丰度多少,畢竟是提取出來的,不是天然的,如果交易就會說不清道不明,所以,誰都不會往自己頭上扣屎盆子,這也是制約鈽的使用的原因。以上是兔哥個人觀點,歡迎關注兔哥,歡迎探討評論!圖片來源網路。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 消防中控員是幹什麼的?