问题一:小朋友问我为什么制造原子弹需要离心机,怎么回答比较妥当?原子弹需要铀235做弹芯,天然铀矿里的铀里面包括铀235铀234铀238三种同位素。
(同位素是同一元素的不同原子,其原子具有相同数目的质子,但中子数目却不同。
例如:氕、氘和氚,它们原子核中都有1个质子,但是它们的原子核中却分别有0个中子、1个中子及2个中子,所以它们互为同位素。
)要把它们进行分离,就需要一个叫铀离心分离机的机器。
原理如下:
利用在离心力的作用下,分子质量不同的流体的压强分布不同的原理分离同位素的方法。
在巨大的离心力场作用下,输入离心机的***气体中的轻分子235UF6在离心机转子中央部分加浓,而重分子238UF6更多地趋于筒壁,造成铀同位素在径向的部分分离。
离心法的分离系数取决于两种同位素分子的质量差,而与同位素分子本身质量无关。
这就使得分离重同位素并不比分离轻同位素困难,有利于铀同位素分离。
另外,分离系数随着离心机转筒线速度的增加而迅速增加。
实用工业离心机是高速逆流离心机(图2),通过机械驱动、热驱动和供料驱动等方式,在转筒内部产生环流,使得在转子的轴向上形成丰度梯度,分离系数大大增加。
另外两种分离法是气体扩散法、喷嘴法。
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问题二:普通高速离心机与制造核武器用的高速离心机在结构上有什么区别吗?为什么国家要严格控制使用?普通高速离心机主要是用于液体或者悬浮液离心,制造核武器的高速离心机主要是做海体的离心,结构肯定大相径庭的,严格控制使用是防止扩散用来制造大规模杀伤性武器考虑。
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问题三:制造核弹用的是什么样的离心机?转速达到每秒2万转的高转速离心机.可以说能把贴在墙上的漆都甩下来.
问题四:洗衣机洗衣服的原理是什么?和离心有关吗?为什么离心机可以制造核武器?拜托了各位谢谢洗衣机洗衣服和离心力没有关系。
甩干才和离心力有关/洗衣服是通过水流来把衣服上的脏物冲掉的。
所以说衣服脏一点都有可能洗不干尽呢?至于为什么离心机可以制造核武器?我也不太清楚了。
那个你的去查那方面的质料了。
记得采纳啊
问题五:离心机不是用来训练宇航员的吗?还能制造核武器训练航天员的离心转椅和核武器用的离心机完全两种不同的东西。
问题六:什么是铀浓缩离心机自然界的铀大部分是铀-235而用于制造核武器和核燃料的铀是铀-238。
铀-238是铀-235的同位素在天然铀矿中含量较少武器级和燃料级的原料要求铀-238的纯度比较阀
所有浓缩铀离心机就是一种把铀-238从铀-235中抽离出来的一种机器无论是生产核武器还是生产核燃料浓缩铀离心机都是必不可少的。
具体的原理就是把铀原料经过处理变成气体化合物然后放进高速旋转的圆筒里(类似洗衣机那样)。
由于铀-238比铀-235要重所以铀-238的气体化合物更容易吸附在筒壁上(重的物体旋转所需的离心力更大)所以经过数次离心过程之后就会得到纯度较高的铀-238这就是浓缩铀离心机。
问题七:为什么伊朗上万台现代化离心机搞不成核弹离心机是用来生产提纯铀的,要搞核弹,光有铀是不够的,还需要其他的相关研究,要制造成武器,还要解决小型化的问题,因此造核武器光有离心机是不够的。
问题八:美国当初研制核武器的时候为什么动用了全国三分之一的电力?因为制造核武器要进行浓缩铀的提炼,需要几千台离心机来进行,那就差不多几个足球场那么大,以当时的技术这样做是非常耗电的,所以就算动用全国三分之一的电力也不稀奇。
浓缩铀离心机多少钱一个
提纯浓缩铀-235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。
现时用来提纯铀-235的主要方法有气体扩散法、离子交换法、气体离心法、蒸馏法、电解法、电磁法、电流法等,其中以气体扩散法最成熟,制造第一颗原子弹用的铀核材料就是用这种方法制造出来的。
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。
用激光提纯、浓缩铀-235的主要依据是激光有极好的单色性,以及各同位素原子的同位素光谱位移。
各个同位素原子核含的中子数目不同,它们的能级发生所谓同位素位移,发射出来的光辐射波长出现差异,当然,相差的数值是十分小的。
但是,激光的单色性很好,能够做到用和某种同位素原子发射的光辐射波长相同的激光去激发其中的一种原子,而不会把其他同位素原子一起激发,亦即是说,用激光可以做到单独把各种同位素原子中的一种激发到高能态,或者把它的原子电离。
被电离的同位素原子再用电场就可以把它从同位素混合物堆中单独“拉”出来,收集后就可以单独获得这种同位素。
如果是把这种同位素的原子激发到高能级去的,我们便可以利用在高能级的原子和在基态的原子参加化学反应的活动能力不同,通过化学反应方法把它给分离出来。
用激光的方法提纯浓缩铀-235,比现有的各种方法都优越,生产设备可以大大简化,生产成本也可以大大降低。
根据科学家的估计,生产投资大约只有气体扩散法的1/2,生产过程中消耗的能量只有气体扩散法的1/10左右。
所以,世界各国都很重视开发这种铀核燃料生产技术。
美国从1977年就开始研究用激光提纯浓缩铀燃料,从实验上证实了这种方法在原理上的可行性。
1982年,美国能源部确定,今后使用激光来生产铀核燃料。
用激光提纯浓缩铀-235的技术路线有两条:一条称为原子法,另一条称为分子法。
原子法提纯时用的原料是经过提炼铀矿得到的铀块。
先用炉子把这铀块加热到高温,形成铀原子蒸气,在这铀蒸气里面包含有铀元素的同位素铀-234、铀-235、铀-238的原子。
然后用在可见光波段的激光(比如用铜蒸气激光泵浦的染料激光器)照射这铀原子蒸气。
调谐激光器的输出波长,让它落在铀-235的原子吸收谱线中心,使它单独获得激发或者电离。
其后再使用其他物理方法便可以把铀-235原子从同位素铀混合气体中分离出来。
这条技术路线现在已经比较成熟,达到生产应用阶段。
分子法使用的原料是铀的分子化合物(比如六氟化铀)。
用在中红外波段的激光(比如波长16微米的激光)照射这种化合物,并且选择的激光波长正好是让铀-235的这种化合物的分子获得激发(或电离),再通过前面在原子法中用的物理方法或化学方法把含铀-235的分子化合物从混合中分离出来,再对含铀-235的分子化合物作化学分解反应,便可以获得铀-235。
这条技术路线现在还未达到生产阶段,不过,从发展的潜力来说,分子法比原子法优越。
一方面是因为分子法分离时使用的原料是铀的分子化合物,原料来源比较丰富;其次是在分离的工作过程中不需要加热,而原子法则需要加热到2000多度,使铀原料形成蒸气。
高温铀蒸气有很强的腐蚀性。
因此分子法的生产设备会比较简单,生产成本也相应较低。
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