浓缩铀是什么?
铀是存在于自然界中的一种稀有化学元素,具有放射性。
根据国际原子能机构的定义,丰度为3%的铀235为核电站发电用低浓缩铀,铀235丰度大于80%的铀为高浓缩铀,其中丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀,主要用于制造核武器。
现在的核电站使用的是铀核燃料。
铀有12种同位素(铀-226~铀-240)。
其中的铀-234不会发生核裂变,铀-238在通常情况下也不会发生核裂变,而铀-235这种同位素原子能够轻易发生核裂变,或者说,做核燃料的实际上是铀-235。
但是,从矿山里开采出来的铀里面,铀-235的含量却又是很低,仅占0.64%,绝大部分是铀-238,它占了99.2%。
这就相当于我们的煤饼厂或炼油厂,生产出的煤饼里大部分是泥沙,当然也就没法燃烧。
根据研究结果,在铀核燃料中铀-235的含量要达到3%以上才能燃烧。
因此,开采出来的铀,并不同于开采出来的煤块直接可以用做燃料,它需要经过提纯、浓缩的手续,把铀-235的含量比例提高之后,方能用做燃料。
浓缩铀的提炼铀是作为一种稀有化学元素,在天然矿石中铀的三种同位素共生,其中铀235的含量非常低,只有约0.7%。
为满足核武器和核动力的需求,一些国家建造了铀浓缩厂,以天然铀矿作原料,运用同位素分离法(扩散法、离心法和激光法等)使天然铀的三种同位素分离,以提高铀235的丰度,提炼浓缩铀。
获得铀是非常复杂的系列工艺,要经过探矿、开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等流程,而浓缩分离是其中最后的流程,需要很高的科技水平。
获得1公斤武器级铀235需要200吨铀矿石。
由于涉及核武器问题,铀浓缩技术是国际社会严禁扩散的敏感技术。
除了几个核大国之外,日本、德国、印度、巴基斯坦、阿根廷等国家都掌握了铀浓缩技术。
提炼浓缩铀通常采用气体离心法,气体离心分离机是其中的关键设备,因此美国等国家通常把拥有该设备作为判断一个国家是否进行核武器研究的标准。
提纯浓缩铀含量的技术比较复杂,因为元素的各种同位素,如同“孪生姐妹”,无论在物理性质和化学性质上都十分相似,采用通常的各种物理提纯方法或者化学提纯方法收效都甚微,代价却很高。
所有这些提纯方法,它们的工艺过程都比较复杂,办厂投资高,运转过程中消耗的能量也高;而且产量低,生产出的铀核燃料成本大。
因此,科学家一直在找新提纯方法。
现在,激光科学工作者提出用激光进行提纯,或许这种方法能够大大地降低生产铀燃料的成本。
浓缩铀235价格
航空母舰的建成,代表着我们国家的军事实力又增强了不少,现在航空母舰已经改用核动力了,这样就能提供更强大的战斗力,那么一艘以核能为动力的航母会消耗多少吨铀呢?
说起核能,这可是一种新能源,用核能提供动力,比起一般的航母,它不需要大量的油,而且续航能力也更为持久,就连速度也快了不少。航母依靠核动力的价钱综合起来,也比油要合适,所以航母才会向核能发展。
说起核能,它最重要的原材料就是铀了,航母上的铀也是经过浓缩的,这种铀是可以用来制造核武器的,因此是不可以用来做交易的,而且这种浓缩铀的价格也不菲。
一千克的浓缩铀需要八千左右,这还没有算进工人们,科学家的工资,也没有计算制造的费用。所以价格是非常昂贵的。
这个技术是保密的,根据有限的资料,查证出一个航母只需要0.4千克的浓缩铀,这样的话比起燃油要便宜很多,而且核能是可以持续利用的,但是油被消耗之后就没有了,不过在前期,它的投资要比油的更多,它之所以省钱,全在于后期的福利。
如果用核能的话,航母是需要做调整的,因为核能一旦处理不好的话,那么是很危险的,所以为了能够设计出一个安全的动力系统,这艘航母的造价也是非常昂贵的。
不过对于国家来说,战斗力的进步是不可以用金钱来衡量的,因为没有强大的战斗力,有再多的钱也会被外来的侵略者抢走的。
朋友们,如今国家在开发更优秀的航母,你们觉得我们国家厉害吗?说说你对航母的看法吧。
好了,敲了这么多字真的不容易,只希望各位看官走过路过看过,给小的点点赞,我就非常开心了,祝愿大家身体健康,开开心心,心想事成,马到成功!
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