十分钟后。
滴滴滴——
杨承宗手上的显示屏传来了提示——这代表着硝酸铀精矿注入完毕了。
接下来的步骤便是将硝酸铀进行多轮反应,最后生成六氟化铀气体送入离心机。
再通过扩散分离膜等设备在高速选择的状态下,将较轻的铀235同位素与较重的铀238同位素分离。
从而达到“浓缩”的目的。
钱皋韵在抵达厂房之前杨承宗等人便开始做起了项目筹备工作,很多环节早就已经准备好了。
因此在硝酸铀注入完毕后,他们立刻开始了实验。
轰轰轰——
随着电力的接入。
生产线迅速开始运作了起来。
后世在提及第一颗原子弹的浓缩铀提炼的时候,经常会配上一些诸如工作人员拿着大勺子去舀液体的黑白图像,以此来体现当时恶劣的条件。
但实际上。
这些照片有很多都是当初全民寻铀矿时候的影像,属于真正的农村级提纯。
实际上的气体交换器怎么说呢.....
有点类似后世的水塔,黑黑粗粗长长硬硬的。
它的入口在设备最上方,自上而下有磁定心机构,旋转容器,立式止推轴承等等。
其余的一些设备也是类似的情况。
也就是画风可能比较原始,但远远没有那么‘纯手工’。
很快。
硝酸铀先与第一台类似搅拌机的设备中的氨发生了反应,生成了重铀酸铵。
紧接着。
另一位操作员开始加入氢气,通过还原反应得到了一个新物质:
二氧化铀。
也就是俗话说的黄饼。
与此同时。
杨承宗身边的一位女员工看了眼示数表,迅速报出了一个数字:
“报告,黄饼浓缩度已达25%!”
杨承宗点点头,做出了下一步指示:
“很好,引入氢氟酸吧。”
“是!”
小半分钟后。
二氧化铀与氢氟酸反应生成了四氟化铀,四氟化铀则又与氟进行氧化反应。
最终产生了......
超高纯度的六氟化铀气体。
也就是......
铀浓缩的核心材料。
之所以选用六氟化铀作为铀浓缩的材料,主要是因为氟这玩意儿很有意思。
氟在自然界中只存在一种核素,也就是F19,丰度接近100%。
它的同位素F18只有约100分钟半衰期,因此各种六氟化铀分子的相对分子质量差异,可以完全归咎于各种铀核素相对原子质量的差异。
同时更有意思的是六氟化铀的三相点是64°C,气压比大气压略高,容易气化。
因此不管是离心机还是气体扩散法都喜欢用它。
接着很快。
六氟化铀气体从气体交换器上端进入了内腔,并联的离心机以一种说出来这本书就会404的转速开始转动。
含较多U235的六氟化铀气体比较轻,因此它们会被更快的压过薄膜,从而达到“浓缩”的程度。
而到了这一步。
就是乙类多孔扩散分离膜开始展现自身存在的时刻了。
见此情形。
杨承宗与钱皋韵同时将目光转移到了屋内的一块显示屏上。
这也是屋内....或者说504厂拥有的唯一一块15英寸以上的数显屏。
按照正常情况。
此时数显屏应该会显示出一个最低41.4%、最高52.6%的铀235丰度...也就是纯度。
一般情况下。
民用核电站燃料使用的浓缩铀丰度是3%-5%,武器级则要在80%以上,可实用核弹的丰度普遍都要超过90%。
虽然这次杨承宗他们投入很高,但再怎么样也终究是模拟,不可能把所有离心机allin进去。
因此根据项目组事先的计算,铀235丰度区间应该就在41.4%-52.6%之间。
霎时间。
屋内所有人的目光同时都锁定了显示屏。
偌大的厂房之内,只有一众设备在嗡嗡作响。
铀235的提炼确实非常困难,不过今天的整个过程,毕竟是从硝酸铀这个关键开始的。
所以理论上过程不管怎么困难,显像屏应该多少都会有些数值变化。